STM32 寻迹小车 状态机

### STM32寻迹小车的状态机实现 状态机是一种常见的编程模型，用于描述系统的不同状态及其之间的转换关系。对于STM32循迹小车而言，可以通过设计一个有限状态机来控制其行为逻辑，例如前进、转弯、停止等功能。 以下是关于如何在STM32寻迹小车上实现状态机的具体方法： #### 1. 定义状态 首先需要定义小车可能处于的不同状态。这些状态可以包括但不限于： - **前进步入黑线**：检测到前方有黑线时进入此状态。 - **左转寻找黑线**：当左侧传感器未检测到黑线时进入此状态。 - **右转寻找黑线**：当右侧传感器未检测到黑线时进入此状态。 - **停车等待**：到达目标位置或满足特定条件时进入此状态。 #### 2. 编写状态转移函数 通过编写状态转移函数，可以根据当前状态和输入信号决定下一个状态。以下是一个简单的伪代码框架[^1]： ```c typedef enum { FORWARD, TURN_LEFT, TURN_RIGHT, STOP } State; State currentState = FORWARD; // 初始状态设为向前行驶 void stateTransition() { uint8_t sensorLeft = readSensor(LEFT_SENSOR); // 左侧传感器读取值 uint8_t sensorRight = readSensor(RIGHT_SENSOR); // 右侧传感器读取值 switch (currentState) { case FORWARD: if (!sensorLeft && !sensorRight) { // 如果两侧均无黑线，则转向寻找 currentState = TURN_LEFT; } else if (sensorLeft && !sensorRight) { // 若仅左侧检测到黑线则向右调整 currentState = TURN_RIGHT; } break; case TURN_LEFT: if (sensorLeft || sensorRight) { // 当任意一侧重新检测到黑线时恢复前行 currentState = FORWARD; } break; case TURN_RIGHT: if (sensorLeft || sensorRight) { // 同理处理右转后的情况 currentState = FORWARD; } break; case STOP: // 停止状态下不改变状态直到外部触发事件发生 break; } } ``` 上述代码片段展示了基本的状态切换机制。实际应用中还需要加入更多细节以适应具体硬件环境及需求[^2]。 #### 3. 配置GPIO与定时器中断 为了使状态机能实时响应外界变化，通常会配置GPIO端口作为输入源接收来自循迹模块的数据，并设置周期性执行的任务（比如利用TIMx定时器产生的中断）调用`stateTransition()`函数完成每次循环中的状态判断与更新操作。 --- ### 示例程序结构 下面给出一段完整的C语言示例代码，展示如何结合HAL库初始化外设并运行上述提到的状态机逻辑: ```c #include "stm32f1xx_hal.h" // 定义全局变量 State currentState = FORWARD; /** * @brief 初始化所有必要的硬件资源. */ static void SystemClock_Config(void); static void MX_GPIO_Init(void); int main(void){ HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); while (1){ stateTransition(); // 调用状态迁移函数 // 根据当前状态采取行动... switch(currentState){ case FORWARD: moveForward(); break; case TURN_LEFT: turnLeft(); break; case TURN_RIGHT: turnRight(); break; case STOP: stopCar(); break; } HAL_Delay(50); // 控制轮询频率 } } /* 其他辅助函数省略... */ ``` 以上仅为简化版演示用途的实际项目应考虑异常处理优化性能等因素。 ---