基于STM32的智能循跡往返小車設(shè)計
1.4 液晶顯示模塊
液晶顯示模塊使用2.4寸TFT觸摸屏,由STM32的FSMC接口通過ILI9325驅(qū)動芯片驅(qū)動觸摸屏。該驅(qū)動芯片支持240RGBx320像素,可以顯示262144真色彩。支持MVA(Multi_domain Vertical Aligement多范圍垂直隊列)寬視角顯示,組合720通道源極驅(qū)動和320通道門極驅(qū)動,其內(nèi)部集成172 800字節(jié)的GRAM(圖形內(nèi)存),以及高速內(nèi)存脈沖寫功能等功能。
1.5 電源電路設(shè)計
由于各電路模塊所需電壓不同,本設(shè)計需多種電源供電。STM32F103主控芯片采用3.3 V供電,電機驅(qū)動采用5 V與12 V,紅外收發(fā)檢測電路采用5 V,液晶顯示與觸角傳感電路均采用3.3 V供電。外部電源采用12 V的直流電壓,因此根據(jù)設(shè)計要求,本設(shè)計進行了電源轉(zhuǎn)換設(shè)計。
1)采用KA7805芯片實現(xiàn)12 V到5 V的轉(zhuǎn)換。KA7805的作用是輸入大于5 V的直流電壓,輸出5 V的直流電壓,且管腳較少,易于連接和實現(xiàn),穩(wěn)定性高。圖4為KA7805芯片引腳接線圖。
2)本設(shè)計采用LM1117—3.3芯片將5 V轉(zhuǎn)換為3.3 V,具體電路設(shè)計如圖5所示。
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件設(shè)計采用C語言編程實現(xiàn),利用單片機PWM輸出模塊和普通I/O模塊,根據(jù)系統(tǒng)需求,對各個模塊進行初始化配置,以實現(xiàn)其相應(yīng)功能。主程序流程如圖6所示。
3 結(jié)論
文中根據(jù)設(shè)計內(nèi)容和要求,制定了設(shè)計方案,并逐步完成了硬件和軟件部分的設(shè)計。整個系統(tǒng)以STM32為主控芯片,實現(xiàn)對小車簡單運動的控制,完成各部分電路設(shè)計并使用PROTEL畫出電路設(shè)計原理圖;軟件部分在STM32集成開發(fā)環(huán)境IAR EWARM 5.3下編寫各模塊程序,包括PWM波輸出模塊、液晶顯示模塊自由行走避障模塊和紅外循跡模塊,并通過主控制程序?qū)⒏髂K融合一起。整個設(shè)計將硬件與軟件相結(jié)合,實現(xiàn)對小車的控制,使小車能夠做出前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等動作,并通過液晶顯示器實時顯示小車的運動參數(shù),及對小車速度進行調(diào)節(jié),并且能夠在不同模式下通過傳感檢測電路實現(xiàn)簡單的避障和循跡功能,在本次設(shè)計中將PWM波占空比控制在1/2以下,使小車不會因速度過高而導(dǎo)致轉(zhuǎn)彎過程中其方向不易控制。論文基本完成了硬件和軟件的設(shè)計,并使之符合設(shè)計要求。
本設(shè)計與實際應(yīng)用相結(jié)合,利用高性能的STM32F103芯片,輔以各種傳感器來檢測路面、障礙物等周圍環(huán)境,通過高可靠性的軟件設(shè)計,來實現(xiàn)小型電動車的智能控制,具有很強的現(xiàn)實意義。
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