智能垃圾桶和寻迹小车

<think>好的，我现在需要帮助用户了解智能垃圾桶和寻迹小车的实现方案，包括硬件设计和软件开发。首先，我需要整理已有的信息，确保符合用户的需求。根据用户提供的引用，他们提到基于STM32的智能垃圾桶和嵌入式毕业设计项目，所以重点应该是这两个项目的技术细节。 首先，智能垃圾桶的实现方案。硬件方面，可能需要传感器来检测垃圾，比如红外或超声波传感器，还有舵机控制桶盖的开合。主控芯片使用STM32，这是常见的嵌入式开发选择。软件开发部分，可能需要用到FreeRTOS进行任务调度，比如处理传感器数据、控制舵机，以及可能的通信模块，比如蓝牙或Wi-Fi，用于连接手机APP。需要确认这些模块如何协同工作，比如传感器检测到物体后触发舵机动作，同时通过通信模块发送通知。 然后是寻迹小车。硬件方面，需要电机驱动模块，比如L298N，还有寻迹传感器，比如红外对管，用来检测黑线。主控同样使用STM32。软件开发需要处理传感器信号，实现PID控制算法来调整电机转速，确保小车沿着黑线行驶。可能还需要避障功能，比如超声波传感器，以及无线控制，比如蓝牙模块。 接下来要检查是否有遗漏的部分。比如电源管理，两个项目都需要稳定的电源，可能需要锂电池和稳压模块。软件开发的环境，比如使用Keil或STM32CubeIDE，以及是否需要实时操作系统，比如FreeRTOS，这在智能垃圾桶项目中提到过。 还需要考虑用户可能的深层需求，比如如何调试这些系统，常见的硬件问题有哪些，比如传感器误触发，电机驱动电流不足等。此外，代码示例可能会有帮助，比如展示如何读取传感器数据或控制电机。 现在需要确保回答结构清晰，分点说明硬件设计和软件开发，并且引用提供的资料。例如，在智能垃圾桶部分，引用[^1]提到的FreeRTOS项目，可以说明在软件开发中使用该RTOS进行任务管理。寻迹小车部分虽然没有直接引用，但可以参考类似的嵌入式设计思路。 最后，生成相关问题时要围绕这两个项目，询问技术细节、优化方法、传感器选择等，帮助用户进一步探索。</think>### 智能垃圾桶实现方案 #### 硬件设计 1. **主控芯片**: STM32F103C8T6（成本低、资源丰富）[^2] 2. **传感器模块**: - 红外/超声波传感器检测物体接近（触发开盖） - 重量传感器监测垃圾满载状态 - 温湿度传感器监测桶内环境（防异味） 3. **执行机构**: - SG90舵机控制桶盖开合（角度0°~90°） - 蜂鸣器报警（满载或异常状态） 4. **通信模块**: - ESP8266 Wi-Fi模块连接云端（数据上报） - HC-05蓝牙模块实现手机控制 5. **电源管理**: 18650锂电池+TP4056充电模块 #### 软件开发 1. **FreeRTOS任务划分**: ```c xTaskCreate(sensor_task, "Sensor", 128, NULL, 1, NULL); //传感器数据采集 xTaskCreate(servo_ctrl, "Servo", 128, NULL, 2, NULL); //舵机控制 xTaskCreate(wifi_upload, "Cloud", 256, NULL, 1, NULL); //数据上传 ``` 2. **关键算法**: - 红外信号滤波算法（防误触发） - 基于阈值比较的重量分级判断 - 非接触式开盖时长控制（防止夹手） --- ### 寻迹小车实现方案 #### 硬件设计 1. **主控芯片**: STM32F407（高性能处理PID运算） 2. **运动系统**: - L298N电机驱动模块 - N20减速电机（带编码器） - 万向轮转向机构 3. **感知模块**: - TCRT5000红外对管阵列（5路寻迹） - HC-SR04超声波避障 - MPU6050姿态传感器（防侧翻） 4. **交互模块**: - OLED显示屏（实时状态显示） - 红外遥控接收器 #### 软件开发 1. **控制逻辑**: ```python while True: track_value = read_infrared() # 读取5路传感器 if track_value == 0b11100: # 检测右偏 motor_adjust(right_speed=70%) obstacle = get_ultrasonic() if obstacle < 15cm: # 紧急制动 motor_stop() ``` 2. **核心算法**: - 模糊PID控制电机转速 - 卡尔曼滤波处理传感器噪声 - 路径记忆算法（复杂赛道） ---