stm32f103小车程序
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以下是一个基于STM32F103的智能小车基础程序框架,包含电机控制、超声波避障和蓝牙遥控功能。使用HAL库开发,可根据硬件连接调整引脚。
一、硬件准备
- STM32F103C8T6核心板
- L298N电机驱动模块
- HC-SR04超声波模块
- 4WD小车底盘
- HC-05蓝牙模块
- 7.4V锂电池供电
二、代码结构
/* 引脚定义 */
// 电机控制
#define MOTOR_L1_PIN GPIO_PIN_0
#define MOTOR_L1_PORT GPIOA
#define MOTOR_L2_PIN GPIO_PIN_1
#define MOTOR_R1_PIN GPIO_PIN_2
#define MOTOR_R1_PORT GPIOA
#define MOTOR_R2_PIN GPIO_PIN_3
// 超声波
#define TRIG_PIN GPIO_PIN_4
#define TRIG_PORT GPIOA
#define ECHO_PIN GPIO_PIN_5
#define ECHO_PORT GPIOA
// PWM定时器配置(TIM2 CH1)
#define PWM_TIM TIM2
#define PWM_CHANNEL TIM_CHANNEL_1
/* 全局变量 */
uint32_t distance_cm = 0; // 超声波距离
/* 函数声明 */
void SystemClock_Config(void);
void Motor_Init(void);
void Ultrasonic_Init(void);
void Bluetooth_Init(void);
void Car_Forward(void);
void Car_Stop(void);
void PWM_SetSpeed(uint8_t speed);
三、电机控制函数
// 电机初始化
void Motor_Init(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
// 使能GPIO时钟
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
// 配置电机控制引脚
GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR_L1_PIN | MOTOR_L2_PIN | MOTOR_R1_PIN | MOTOR_R2_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
}
// 前进
void Car_Forward(void) {
HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_L1_PORT, MOTOR_L1_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_L2_PORT, MOTOR_L2_PIN, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_R1_PORT, MOTOR_R1_PIN, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_R2_PORT, MOTOR_R2_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}
// 停止
void Car_Stop(void) {
HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_L1_PORT, MOTOR_L1_PIN, GPIO_PIN_RESET);
// ...其他引脚同理
}
四、PWM速度控制
void PWM_Init(void) {
TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0};
// 使能TIM2时钟
__HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE();
// 定时器基础配置
htim2.Instance = PWM_TIM;
htim2.Init.Prescaler = 72-1; // 1MHz
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.Period = 100-1; // 10kHz PWM
HAL_TIM_PWM_Init(&htim2);
// PWM通道配置
sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
sConfigOC.Pulse = 50; // 初始占空比50%
sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;
HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&htim2, &sConfigOC, PWM_CHANNEL);
HAL_TIM_PWM_Start(&htim2, PWM_CHANNEL);
}
void PWM_SetSpeed(uint8_t speed) {
__HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim2, PWM_CHANNEL, speed);
}
五、超声波测距
void Ultrasonic_Measure(void) {
// 发送10us高电平触发信号
HAL_GPIO_WritePin(TRIG_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_SET);
delay_us(10);
HAL_GPIO_WritePin(TRIG_PORT, TRIG_PIN, GPIO_PIN_RESET);
// 等待回响信号
while(!HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_PORT, ECHO_PIN));
uint32_t start = HAL_GetTick();
while(HAL_GPIO_ReadPin(ECHO_PORT, ECHO_PIN));
uint32_t duration = HAL_GetTick() - start;
distance_cm = duration * 0.034 / 2; // 计算距离
}
六、主程序逻辑
int main(void) {
HAL_Init();
SystemClock_Config();
Motor_Init();
PWM_Init();
Ultrasonic_Init();
Bluetooth_Init();
while(1) {
Ultrasonic_Measure();
// 自动避障逻辑
if(distance_cm < 20) {
Car_Stop();
HAL_Delay(500);
Car_Backward();
HAL_Delay(300);
Car_TurnLeft();
HAL_Delay(500);
} else {
Car_Forward();
PWM_SetSpeed(80); // 设置速度80%
}
HAL_Delay(100);
}
}
注意事项:
- 根据实际硬件连接修改引脚定义
- 需要配置正确的中断优先级(特别是超声波模块)
- 建议使用硬件PWM控制电机速度
- 蓝牙模块需要配置串口通信(USART1/2)
- 添加适当的延时函数和去抖处理
- 建议使用PID算法实现更精准的速度控制
完整项目需要包含以下模块:
- 电机驱动
- 传感器数据采集(超声波/红外)
- 通信模块(蓝牙/WIFI)
- 电源管理
- 异常状态处理
建议使用STM32CubeMX生成初始化代码,再添加业务逻辑。实际开发中需要根据具体电机参数调整PWM频率和占空比范围。
STM32F103VET6
1970-01-01 08:00:00 至 1970-01-01 08:00:00
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2021-11-01 14:14:48
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