stm32ZET6智能小车

### STM32ZET6 循迹小车代码开发指导（基于 STM32CubeMX 配置） 在使用 STM32F103ZET6 开发循迹小车时，STM32CubeMX 是一个非常高效的配置工具。它能够通过图形化界面快速完成芯片的引脚配置、外设初始化以及时钟树设置等工作，从而显著提高开发效率并降低开发难度[^1]。以下是一个基于 STM32CubeMX 的循迹小车开发流程及核心代码示例。 --- #### 一、硬件设计与传感器配置 循迹小车通常依赖红外传感器阵列来识别地面上的黑色轨迹线。假设使用四个红外传感器连接到 GPIOA 的第 0 至第 3 引脚，并将这些引脚配置为输入模式。 在 STM32CubeMX 中进行如下操作： - 设置 PA0~PA3 为 **GPIO Input** 模式； - 启用系统时钟； - 配置 PWM 输出用于电机控制（例如 TIM3_CH1 和 TIM3_CH2）； - 生成初始化代码并导入开发环境（如 STM32CubeIDE 或 KEIL）。 --- #### 二、PWM 控制电机速度 使用定时器模块（如 TIM3）生成 PWM 信号控制直流电机的速度。以下是基于 HAL 库的 PWM 初始化和启动代码示例： ```c // 在 main.c 中初始化部分调用 void MX_TIM3_Init(void) { htim3.Instance = TIM3; htim3.Init.Prescaler = 72 - 1; // 72MHz / 72 = 1MHz htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim3.Init.Period = 1000 - 1; // 1kHz PWM frequency htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_2); } ``` 设置占空比以调节电机转速： ```c __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, left_motor_speed); // 左轮速度 __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, right_motor_speed); // 右轮速度 ``` --- #### 三、红外传感器数据读取 以下函数用于读取红外传感器的状态： ```c uint8_t Read_IR_Sensors(void) { uint8_t sensor_values = 0; if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_0)) sensor_values |= 0x01; if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_1)) sensor_values |= 0x02; if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_2)) sensor_values |= 0x04; if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_3)) sensor_values |= 0x08; return sensor_values; } ``` --- #### 四、循迹逻辑实现 根据传感器返回的值判断小车相对于轨迹的位置，并调整左右电机的速度。例如： ```c void Follow_Track(uint8_t sensors) { if (sensors == 0b0011) { // 偏左，右转 left_motor_speed = 600; right_motor_speed = 300; } else if (sensors == 0b1100) { // 偏右，左转 left_motor_speed = 300; right_motor_speed = 600; } else if (sensors == 0b0110) { // 居中，直行 left_motor_speed = 500; right_motor_speed = 500; } else { // 停止或特殊处理 left_motor_speed = 0; right_motor_speed = 0; } __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_1, left_motor_speed); __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_2, right_motor_speed); } ``` --- #### 五、主程序结构 ```c int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_TIM3_Init(); while (1) { uint8_t sensors = Read_IR_Sensors(); Follow_Track(sensors); } } ``` --- #### 六、PID 控制增强循迹性能 为了提升小车在弯道上的稳定性和响应速度，可以引入 PID 控制算法。以下是简化版的 PID 控制函数： ```c typedef struct { float Kp; float Ki; float Kd; float last_error; float integral; } PID_Controller; float PID_Compute(PID_Controller *pid, float setpoint, float current_value) { float error = setpoint - current_value; pid->integral += error; float derivative = error - pid->last_error; float output = pid->Kp * error + pid->Ki * pid->integral + pid->Kd * derivative; pid->last_error = error; return output; } ``` 结合传感器数据计算误差后，动态调整电机速度差以实现更精准的路径跟踪。 --- ###

STM32ZET6循迹小车代码是一种用于控制STM32ZET6开发板上的循迹小车的程序。循迹小车通常配备了红外传感器和电机驱动模块，通过红外传感器检测地面上的黑线，根据检测结果调整电机的转动方向，以实现循迹的功能。 在编写STM32ZET6循迹小车代码时，首先需要初始化红外传感器和电机驱动模块的引脚。然后，在主循环中，通过读取红外传感器的数值，判断小车当前位置，进而通过控制电机驱动模块的引脚，控制小车的运动。 例如，当红外传感器检测到黑线时，可以对应调整电机引脚的输出状态，使得左电机停止转动，右电机继续转动，使得小车可以向左转。反之，如果右电机检测到黑线，左电机继续转动，小车就会向右转。 除了基本的循迹功能，STM32ZET6循迹小车代码还可以拓展其他功能，例如避障功能。在这种情况下，可以通过添加超声波传感器，检测前方障碍物的距离，当距离过近时，停止电机的转动，以避免撞击。 总之，STM32ZET6循迹小车代码是一种通过控制红外传感器和电机驱动模块的引脚，实现循迹和其他功能的程序。可以根据具体需求进行代码编写和功能扩展。