最近一段时间我仔细研究了一下这个STM32小车,主要体验一下它的三路循迹模块,实现黑线循迹的功能。在体验期间,我发现了它很多优点以及设计巧妙的地方,当然也有很多要吐槽的,希望厂家能对此尝试去优化改善一下这个小车,这样才能使它更完美。下文将一一道来。
一、机械结构分析
不得不说,小车的机械结构设计的还是很巧妙的,小车底盘上有许多定位孔,厂家也提供许多的长柱螺杆,以及配套的螺丝,使得每个功能模块的固定都变得简单,而且好看。不像我之前都是用热熔胶去固定模块的,虽然实用,但外形有点丑。
二、小车组装
第一步:焊接电机线。小车使用的是TT减速电机,每个电机有两个端口,分别焊接杜邦线,用于连接上主板。
第二步:安装电机,将电机安装在小车底盘上。
第三步:安装STM32主控板,很简单,只需要使用螺栓固定就行,厂家有提供。
第四步:安装三路红外循迹模块,也是使用螺栓固定。
第五步:调节红外模块的灵敏度。方法如下图:
最后安装后的小车图如下:
三、电路原理图分析
关于这个小车的原理图,见附件。
(1)三路红外循迹模块。
此模块的电路原理图,厂家并没有提供,应该是不开源的。但是依照我的经验,此电路应该是三路红外对管配上电压比较器。使用的分别为PG4\PG87\PG6三个端口,注意排列顺序!
接口图如下:
(2)电机驱动
基于L293D的电机驱动的电路原理图如下所示,STM32端口接线图也如下所示
主要就是6个引脚,分别是IN1、IN2、IN3、IN4、ENA、ENB。其中每个引脚的功能为:
如何控制小车前进、后退、左转、右转尼?见下图。
四、STM32小车黑线循迹的程序编写
循迹大致原理就是:
首先,通过三路红外循迹模块检测黑线,当检测到黑线时,相应的引脚输出高电平。不同位置的红外对管对应于不同的小车位置,中间的红外对管对应小车处于居中位置,左边对应小车 偏左,右边对应偏右。
其次,当STM32单片机检测出小车的位置后,驱动电机以对应的状态行驶。居中时保持直线行驶、偏左时向右行驶,也就是左轮快,右轮慢来实现这一行驶状态,偏右时正好相反。
最终,即可实现沿着黑线行驶。
实际效果如下视频所示:
1、圆弧轨迹行驶
https://v.youku.com/v_show/id_XMzY2NjM0MTU4OA==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0
2、大折弯轨迹行驶
https://v.youku.com/v_show/id_XMzY2NjMzNjUyMA==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0
五、程序及原理图
最近一段时间我仔细研究了一下这个STM32小车,主要体验一下它的三路循迹模块,实现黑线循迹的功能。在体验期间,我发现了它很多优点以及设计巧妙的地方,当然也有很多要吐槽的,希望厂家能对此尝试去优化改善一下这个小车,这样才能使它更完美。下文将一一道来。
一、机械结构分析
不得不说,小车的机械结构设计的还是很巧妙的,小车底盘上有许多定位孔,厂家也提供许多的长柱螺杆,以及配套的螺丝,使得每个功能模块的固定都变得简单,而且好看。不像我之前都是用热熔胶去固定模块的,虽然实用,但外形有点丑。
二、小车组装
第一步:焊接电机线。小车使用的是TT减速电机,每个电机有两个端口,分别焊接杜邦线,用于连接上主板。
第二步:安装电机,将电机安装在小车底盘上。
第三步:安装STM32主控板,很简单,只需要使用螺栓固定就行,厂家有提供。
第四步:安装三路红外循迹模块,也是使用螺栓固定。
第五步:调节红外模块的灵敏度。方法如下图:
最后安装后的小车图如下:
三、电路原理图分析
关于这个小车的原理图,见附件。
(1)三路红外循迹模块。
此模块的电路原理图,厂家并没有提供,应该是不开源的。但是依照我的经验,此电路应该是三路红外对管配上电压比较器。使用的分别为PG4\PG87\PG6三个端口,注意排列顺序!
接口图如下:
(2)电机驱动
基于L293D的电机驱动的电路原理图如下所示,STM32端口接线图也如下所示
主要就是6个引脚,分别是IN1、IN2、IN3、IN4、ENA、ENB。其中每个引脚的功能为:
如何控制小车前进、后退、左转、右转尼?见下图。
四、STM32小车黑线循迹的程序编写
循迹大致原理就是:
首先,通过三路红外循迹模块检测黑线,当检测到黑线时,相应的引脚输出高电平。不同位置的红外对管对应于不同的小车位置,中间的红外对管对应小车处于居中位置,左边对应小车 偏左,右边对应偏右。
其次,当STM32单片机检测出小车的位置后,驱动电机以对应的状态行驶。居中时保持直线行驶、偏左时向右行驶,也就是左轮快,右轮慢来实现这一行驶状态,偏右时正好相反。
最终,即可实现沿着黑线行驶。
实际效果如下视频所示:
1、圆弧轨迹行驶
https://v.youku.com/v_show/id_XMzY2NjM0MTU4OA==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0
2、大折弯轨迹行驶
https://v.youku.com/v_show/id_XMzY2NjMzNjUyMA==.html?spm=a2hzp.8253869.0.0
五、程序及原理图