stm32平衡小车循迹避障
时间: 2025-05-23 10:17:30 浏览: 28
### STM32平衡小车循迹避障实现方案
#### 循迹功能设计
STM32平衡小车的循迹功能可以通过OpenMV相机来完成。具体而言,OpenMV会捕捉地面线条的信息并将图像数据进行预处理[^1]。该过程通常包括以下几个方面:
- **图像采集与预处理**
OpenMV通过摄像头实时捕获帧图像,并将其转化为灰度图或二值化图像以便后续分析。这一阶段可以有效减少噪声干扰并突出目标特征。
- **线性回归计算**
对于经过二值化的图像,OpenMV运用线性回归方法拟合出一条代表路径中心的直线。此操作能够提供两个重要参数——角度和偏移量。其中,角度用于描述当前轨迹的方向变化;而偏移量则表示实际位置相对于理想路线的位置偏差程度[^1]。
- **串口通信传递数据至STM32控制器**
计算所得的角度及偏移量经由UART接口传输给主控芯片STM32。随后,在接收端解析这些数值之后,调用PID控制算法调整电机转速从而纠正行驶方向以保持沿预定轨道前进的状态。
```c
// PID 控制函数示例代码片段
float pid_control(float error, float kp, float ki, float kd){
static float integral = 0;
static float previous_error = 0;
float derivative;
integral += error; // 积分项更新
derivative = error - previous_error; // 微分项计算
float output = (kp * error) + (ki * integral) + (kd * derivative);
previous_error = error; // 更新前一时刻误差值供下次循环使用
return output;
}
```
#### 避障模块集成
为了使平衡小车具备自主避开障碍物的能力,需引入超声波传感器或者红外测距装置作为外部感知单元之一。其工作流程大致如下所示:
- 超声波/红外发射器向周围环境发出信号脉冲;
- 接收反射回来的时间差被用来估算距离远近关系;
- 当检测到前方存在物体且小于设定阈值时触发紧急制动机制同时改变航向直至重新找到无障碍区域继续前行为止。
整个过程中涉及到的数据交换同样依赖于串行通讯协议完成交互动作协调管理等功能需求。
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