基于STM32的智能巡检小车系统设计--选材篇

本人毕业设计题目是基于STM32的智能小车巡检系统设计，所以在这里我把我所使用的开发板，各个模块，从各种器件的选择，到安装、连线、测试、代码在这里po出来，有需要的小伙伴在这里自取。

1、这一篇是选材篇，也就是我都用了哪些东西。因为我也是自己做，到现在为止还没有完全把所有要做得功能都实现，所以我会分开把所有的东西发出来，顺便也是记录一下自己第一次自己做软硬件结合课题的经历。

2、本文设计的基于STM32的巡检系统，需利用灰度循迹传感器模块对地面上的黑色赛道进行检测从而实现小车的自动循迹；通过避障模块确保小车的安全循迹；同时，小车会在指定位置停下来，测量此位置的温度并显示在液晶显示屏上。巡检系统可以实现自主循迹、避障、定点测温的功能。系统的具体功能和参数定义如下：
(1)本设计中小车需要完成巡检任务，小车在整个过程中的车速要求为0~20cm/s。
(2)用来循迹的灰度传感器的探测距离是10~50mm，灰度循迹模块中要求灰度传感器的探测距离是15mm。
(3)为了保证顺利测试，本设计需要实现多方位避障，以此来减小外界环境带来的影响，红外避障模块的有效距离范围2~80cm。在本设计中，红外避障模块的探测距离需达到60mm以上。
(4)本设计需要实现不同方向的避障，需要用到超声波避障传感器，超声波测距模块可提供2cm~400cm的非接触式距离感测功能，此模块的感应角度小于等于15°，测量精度可高达3mm。
(5)红外测温模块需要测量环境中的温度，此模块测量温度范围宽且测量精度高，测量范围为-55℃–+125℃；同时，红外测温模块在-10~+85°C范围内，精度为±0.5°C。
(6)红外传感器测量的温度要求在液晶显示屏上进行显示，显示精度要求是小数点后1位。

3、本设计主要有以下几个模块：主控制器、电源模块、电机驱动模块、电机、循迹模块、避障模块、测温模块以及显示模块。基于STM32的巡检系统总体设计组成框图如下图所示：

接下来就切入正题，我会把我需要使用的东西全部展示出来。

• 我使用的是STM32F407VET6的开发板，具体如下图所示:

• 用到的小车如下：（这个小车是在某宝上购买的，只要搜索小车底盘就会有，回来的时候是零件，安装比较简单，可以联系客服自取）

• 用到的电机驱动板是L298N，我用到了一个这个板子，驱动两个轱辘。虽然一共有四个轱辘，但是我把两个轱辘的电机卸了，也就是后面两个轮子变成了从动的。板子具体如下图所示：

• 这里，我用18650锂电池给L298N进行供电。由于电机的驱动电压是3V-12V，所以我选择12V供电电池组。这个锂电池组是可以充电的，也就是买电池的时候顺便要买一个充电器，要不然就相当于买了一个一次性的电池组（如果店家送的话就不用自己买了）。

• STM32开发板需要5V供电。由于我是给STM32和L298N分开供电，所以这里我用下面这样的电池组供电。一节是1.2V,四节串联就是4.8V，但是实际上经过测量四节电池串联大概有5.3V左右，给STM32供电是完全足够的。这个电池也是有充电盒可以充电的，要不然就是跟上面一样，买了
  一次性的电池。（充电的比较环保哦！）

• 电池供电当然需要一个装载它的电池盒，这里的电池盒最好是带开关的，会比较方便，要不然断电的时候就只能把电池扣下来，会比较麻烦。（当然这块我只是建议，大家可以根据需要自己选择）

• 避障模块一共需要两种传感器
  1>超声波避障传感器:型号是HC-SR04 这个主要是测正前方的障碍物。
  2>红外避障传感器:型号是HJ-IR1 这个主要是测下面偏低的障碍物。
  
  

• 还需要一个三路循迹模块，模块大概就是下面如图所示：
  
  当然这些只是参考，具体的器件选择还要根据具体情况而定。后面我会把每一个模块每一个出传感器的具体使用方法写出来，包括硬件的连线，测试，软件的代码，还有我做出的成果都会展示出来。有问题的话欢迎给我评论留言，我们一起学习。