智能小车系统设计-基于STM32 课件 【ch07】实验5-寻迹与避障实验

实验5寻迹与避障实验智能小车系统设计——基于STM3201实验内容根据智能小车核心板上的寻迹与避障电路原理图，利用STM32微控制器的GPIO功能，编写智能小车寻迹和避障驱动程序，并利用DbgCar调试组件测试驱动代码。STM32微控制器的GPIO既能作为输出端口使用，也能作为输入端口使用。第4章介绍了GPIO的输出功能，本章将通过寻迹与避障实验介绍GPIO的输入功能。实验内容02实验原理寻迹模块简介实验原理智能小车采用四路寻迹模块来收集寻迹信息，模块的实物图如图7-1所示，参数如表7-1所示。寻迹传感器可以发射和接收红外线，并将光信号转换为电信号，最终向微控制器传回高低电平，因此只需要读取对应I/O口的电平即可。寻迹模块不仅可以用于实现智能小车寻迹功能，还能检测智能小车是否踏空，在避障模式中可以有效防止智能小车跌落，起到保护作用。实验原理寻迹模块简介

寻迹模块采用TCRT5000型光电传感器模块发射和接收红外信号，TCRT5000型光电传感器由高发射功率红外光二极管和高灵敏度光电三极管组成，具有一个红外发射管和一个红外接收管，其具体电路如图7-2所示。实验原理寻迹模块简介

寻迹模块采用TCRT5000型光电传感器模块发射和接收红外信号，TCRT5000型光电传感器由高发射功率红外光二极管和高灵敏度光电三极管组成，具有一个红外发射管和一个红外接收管，其具体电路如图7-2所示。实验原理寻迹模块简介

寻迹模块电路原理图如图7-3所示，其中U₁为简单的4通道运放，Px为TCRT5000型光电传感器，SWx为可调电阻。以通道1为例，通道1的IN1+和IN1-组成一个电压比较器，当检测到较弱的红外光时，IN1电压较高，此时IN1-的电压大于IN1+的电压，X1输出为低电平；当检测到较强的红外光时，IN1电压较低，使得IN1-的电压小于IN1+的电压，X1输出为高电平。实验原理寻迹模块简介

寻迹模块采用TCRT5000型光电传感器模块发射和接收红外信号，TCRT5000型光电传感器由高发射功率红外光二极管和高灵敏度光电三极管组成，具有一个红外发射管和一个红外接收管，其具体电路如图7-2所示。实验原理寻迹模块简介

综上可得，当寻迹模块遇见黑线时，寻迹模块发射的红外光被黑线吸收，使得寻迹模块接收到较弱的红外光，输出低电平至微控制器，指示灯亮起。遇见白线时则正好相反。实验原理实验原理避障寻光模块简介智能小车采用避障传感器模块来检测障碍物和光照强度，实物如图7-4所示，该模块集成了避障和光敏传感器等，具体参数如表7-2所示。实验原理避障寻光模块简介智能小车采用避障传感器模块来检测障碍物和光照强度，实物如图7-4所示，该模块集成了避障和光敏传感器等，具体参数如表7-2所示。实验原理避障寻光模块简介避障传感器实时测量小车与前方障碍物的距离，当小车与障碍物的距离过近时，避障传感器将发出预警信号。在避障模式下，STM32微控制器控制小车避开障碍物。同时避障传感器也能用于危险警报，例如在蓝牙控制模式下，当检测到前方有障碍物时，避障传感器及时将预警信息传回手机App,同时控制小车停止前进。实验原理避障寻光模块简介光敏传感器能实时感应小车周围的光照强度，当光照强度超过阈值时，向STM32微控制器传回高电平，此特性可以用于智能小车寻光模式。避障和寻光都是独立完成的，其原理与寻迹模块类似，避障寻光模块电路原理图如图7-5所示，此处不再赘述。编写驱动程序时只需要读取对应I/O端口的电平即可。实验原理避障寻光模块简介表7-3列出了寻迹模块、避障寻光模块在不同情况下的I/O输入电平，以及指示灯的亮灭情况。实验原理避障寻光模块简介表7-3列出了寻迹模块、避障寻光模块在不同情况下的I/O输入电平，以及指示灯的亮灭情况。寻迹与避障电路原理图

寻迹与避障电路原理图如图7-6所示，编写驱动程序时只需通过GPIO读取对应I/O端口的电平即可。实验原理寻迹与避障电路原理图

寻迹与避障电路原理图如图7-6所示，编写驱动程序时只需通过GPIO读取对应I/O端口实验原理03实验步骤实验步骤步骤1:复制并编译原始工程步骤2:添加Infrared文件