stm32循迹小车➕陀螺仪

### STM32循迹小车结合陀螺仪的开发资料与代码示例 #### 小车系统概述 基于STM32的两轮智能平衡循迹小车是一种集成了多种传感器和技术的小型机器人系统。该系统的核心是STM32微控制器，配合MPU6050陀螺仪/加速度计以及灰度传感器阵列完成姿态检测和路径跟踪功能[^2]。 --- #### 系统硬件架构 1. **主控芯片**: STM32F103C8T6作为核心处理器，负责数据采集、算法计算及电机控制。 2. **传感器模块**: - MPU6050用于实时监测小车的姿态角变化，提供角度信息以便调整平衡状态。 - 灰度传感器阵列用于识别地面黑白线条，实现循迹功能。 3. **执行机构**: - TB6612FNG双路直流电机驱动芯片负责驱动两个独立的直流无刷电机。 - 编码器反馈实际转速至STM32，形成闭环控制系统。 4. **电源管理**: - 锂电池供电并通过LM2596S降压模块转换成稳定5V电压供MCU和其他外围设备使用；部分敏感电路需额外LDO稳压到3.3V[^2]。 --- #### 软件设计思路 软件部分主要分为以下几个方面： ##### 1. 初始化设置 初始化GPIO端口配置、定时器TIM模式设定、串口中断使能等功能单元。例如，在`main.c`文件中定义如下参数： ```c // 定义PWM输出通道对应的GPIO引脚 #define MOTOR_LEFT_PWM_PIN GPIO_Pin_0 #define MOTOR_RIGHT_PWM_PIN GPIO_Pin_1 #define MOTOR_DIR_PORT GPIOA void Motor_Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // 配置左电机PWM信号 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = MOTOR_LEFT_PWM_PIN; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(MOTOR_DIR_PORT,&GPIO_InitStruct); } ``` ##### 2. 数据处理逻辑 通过IIC协议读取来自MPU6050的角度数值并滤波平滑化处理后再参与PID调节运算得出目标PWM占空比值传递给对应方向上的马达接口从而达到动态保持车身直立的效果同时依据灰度探测结果决定前进或者转向动作具体流程可参照下面这段简化版伪代码片段说明其工作原理[^3]: ```plaintext if (angle_error > threshold) { Adjust_Balance(); } else { Follow_Track(); } function Adjust_Balance() { Calculate_PID(angle_error); Set_Motor_Speed(PID_output); } function Follow_Track() { Read_Gray_Sensors(); Determine_Direction(gray_values); Control_Motors(direction); } ``` ##### 3. 上位机通信支持 为了便于调试与监控，可以通过UART连接PC端安装好的Qt应用程序展示当前运行状况包括但不限于倾角大小、左右轮子的速度百分比等指标项并且允许远程修改某些预设常量比如KP/KD系数方便快速找到最佳匹配组合提升整体性能表现水平[^1]。 --- #### 注意事项 - 在编写固件之前务必确认所选用型号的具体规格书因为不同系列之间可能存在差异影响最终效果呈现形式； - 对于初学者来说建议先单独测试各个组成部分确保它们能够正常运作之后再尝试整合起来构建完整的项目作品； - 如果遇到难以解决的技术难题不妨查阅官方文档寻求帮助亦或是加入相关论坛与其他爱好者交流分享经验共同进步成长！ ---