智能小车已经是军事上，生活中，航天领域必不可少的一部分。如地形探测，深海勘察，星球勘探等多方面的应用。在未来必将取代人类，成为完全智能化，实现汽车自动驾驶，探测车能自动物体将物体进行分析等一系列功能。文中利用STM32F103C8T6单片机作为控制单元，利用传感器等模块实现制动避障与循迹功能，也可以利用无线通信使用手柄摇杆对小车进行遥控。小车的核心为STM32F103C8T6单片机，结合传感器模块，无线通讯模块，及硬件设计，软件程序的编写构成完整的小车。最终实验结果，小车可以根据手柄摇杆的指令进行相应的动作。并且能够在特定区域进行自主行驶。
目录
引言 1
一、 小车系统设计 2
二、 小车硬件配置 3
（一） 硬件配置 3
（二）主要硬件介绍 3
三、硬件设计 6
（一）小车电机正反转及刹车电路设计和工作原理 6
（二）红外循迹及红外避障模块工作原理 7
（三） STM32F103C8T6最小系统板的电路设计与各部分工作原理 8
（四）通信模块电路设计 11
四、软件设计 12
（一） Keil uVision5的使用 12
（二） 小车前进后退转弯调速程序设计 12
（三） 红外避障循迹程序设计 14
（四） 无线通讯模块程序设计 17
五、 调试 20
（一） 检查 20
（二） 故障检修 20
总 结 21
致 谢 22
参考文献 23
附录:系统程序 24引言
中国的智能车从近代才开始研究，晚于世界很久，在20世界80年代才有自主研制的智能汽车，起步十分艰辛。中国第一辆自主研发的智能汽车是由国防科技大学在1992年才研制出来。到如今几十年的不断研究才取得了些许成果，军事上有用于扫雷，排除爆炸物品的机器小车，也有站岗巡逻的智能小车。由长安汽车开发的无人驾驶汽车是目前国内数一数二的先进技术。着车辆完全解放了双手，由电脑直接操控汽车。并且在我国敦煌举办的“新丝绸之路”的活动中也出现了由西安大学研究发明的智能实验平台。说明了我国在
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智能车智能化方面已经领先于世界。
如今智能车也越来越生活化，从孩子的玩具到国家领域的运用，越来越贴近与生活服务于生活。我制作的一个家用智能小车可以进行简单的自动行驶，也可以通过遥杆进行手动操控。如果小车上加入电子摄像头，利用远程遥控也可以进行一些简单的地形勘探与排查。小车以STM32F103C8T6单片机为主板，利用红外避障模块和红外循迹模块在黑线上实现自动行驶与避障。小车系统设计
本系统能够实现自动循迹及避障并接受遥控进行移动、加速减速的智能小车。系统框图如图11所示：
图11系统框图
小车利用STM32单片机为核心，电机模块驱动小车的行驶，传感器模块采用红外光电传感器对小车进行测速，红外循迹及红外避障模块可以使小车实现简单的自动行驶，小车中加入无线通讯模块，便可以实现摇杆控制小车的移动。
小车硬件配置
硬件配置
首先在设计小车时就应了解小车是由哪几个模块构成，难后进行选择与购买。论文中我的小车硬件是由IT8307红外光电传感器，AG12N20微型直流减速电机，SI24R1为核心2.4G通讯模块，遥控器，TCRT5000L红外循迹传感器，IR333TP333红外避障模块，3.7V锂电池组合而成的。
（二）主要硬件介绍
电机模块
电机采用工作电压在6V到12V的GA12N20有刷电机，如图21所示：
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图21 GA12N20电机
传感器
小车采用红外光电传感器测量速度，如图为22为小车的红外光电传感器。背面有三个引脚为VCC，GND可输入电压为3V~5V，DO为数据引脚，正面有一个主控芯片和一个由NPN型的光电二极管和一个发光二极管组成，利用红外光的反射来测量小车的行驶速度。
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图22 红外光电传感器
3、红外循迹及红外避障模块
如图23所示为小车红外循迹及红外避障模块主要是由一个红外发射管，红外接收管组成。两者的工作方式是相同的。
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图23 红外循迹及红外避障模块
4、STM32F103C8T6主控芯片
STM32F103C8T6芯片是一款嵌入式32位的微控制器以ARM CortexM为内核。工作电压在2V到3.6V。最高运行速度为72MHz芯片可以在40度~85度的环境下工作，程序的储存容量有64KB。如图24所示。
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图24 STM32F103C8T6中心控制芯片
2.4G无线通讯模块si24r1
该无线模块是PCB开源模块，它的工作电压只有1.93.6V，工作频段在2.4GHz，最高发射功率有7dBm。如图25。
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图25 2.4G无线通讯模块
遥控手柄
遥控手柄上有0.96寸OLED显示屏，使用摇杆加按键的方式控制小车，3.7V聚合物锂电池供电。如图26所示。
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图26 遥控手柄
三、硬件设计
（一）小车电机正反转及刹车电路设计和工作原理
如图31所示是控制小车电机正反转的H桥电路，是由四个莫斯管，莫斯管的驱动芯片，电机，电源和组成，通过电源导通1号与4号莫斯管或导通2号与3号莫斯管进而实现电机的正反转。
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图31 正反转电路图
如图32所示为电机驱动原理图，其中右边P2处连接电机，芯片5脚与6脚并联连接电机一端，7脚与8脚并联连接电机一端。VCC与GND为电源端，VCC可以接入3V到25V电压。FI，BI端的1脚2脚用来连接单片机。当单片机2脚前进输入高电频1脚后退输入低电频时，5，6脚前进输出高电频，7，8脚输出低电频则电机正转，反之电机反转。当1，2脚同时输出高电频时5，6脚与7，8脚都输出低电频时为刹车，当单片机两个引脚都输出低电频时使得5，6脚与7，8脚处于浮空状态，使小车由于惯性而停止。
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图32 机驱动原理图
（二）红外循迹及红外避障模块工作原理

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