CN208673147U - 一种基于stm32单片机的无人驾驶智能小车装置 - Google Patents
一种基于stm32单片机的无人驾驶智能小车装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开一种基于STM32单片机的无人驾驶智能小车装置，包括小车本体、STM32单片机、测距传感器、舵机、电机驱动芯片、电机，所述测距传感器与舵机轴相连，测距传感器与STM32单片机电连接；舵机与STM32单片机电连接；所述电机驱动芯片包括第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片；所述电机包括第一、第二左电机和第一、第二右电机，所述第一、第二左电机分别与第一电机驱动芯片电连接，所述第一、第二右电机分别与第二电机驱动芯片电连接；本实用新型通过STM32单片机控制系统结合超声波测距传感器、舵机、电机驱动芯片和电机实时对路面障碍物进行探测并规避返回原计划路程，具有有效性和可靠性，能够成功地达到预想的无人驾驶功能且效果良好。
Description
技术领域
本实用新型设计无人驾驶小车技术领域，尤其涉及一种基于STM32单片机的无人驾驶智能小车装置。
背景技术
随着时代的发展，汽车融入的现代人类生产、生活的方方面面。随着人们生活水平的不断提高，汽车已经成为了触手可及的产品，然而汽车不仅仅用于交通上；现在市场上流通着很多汽车模型，各种各样的汽车模型成为了人们生活中的娱乐一部分。
在现有技术中，汽车模型基本都是由人控制遥控从而控制小车的运动方向和运动轨迹，然而，这种方法和技术的缺点是必须要由人来控制，操作繁琐、复杂。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供一种基于STM32单片机的无人驾驶智能小车装置，通过STM32单片机控制系统结合超声波测距模块、舵机模块、电机驱动模块实时对路面障碍物进行探测并规避返回原计划路程，具有有效性和可靠性，能够成功地达到预想的无人驾驶功能且效果良好。
为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
一种基于STM32单片机的无人驾驶智能小车装置，包括：小车本体、STM32单片机、测距传感器、舵机、电机驱动芯片、电机，所述测距传感器与舵机轴相连，舵机运动带动测距传感器运动，所述测距传感器与STM32单片机电连接；所述舵机设置在小车本体上，并与STM32单片机电连接；所述电机驱动芯片设置在小车本体上，所述电机驱动芯片包括第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片，所述第一电机驱动芯片与STM32单片机电连接，第二电机驱动芯片与STM32单片机电连接；所述电机设置在小车本体上，所述电机包括第一左电机、第二左电机、第一右电机、第二右电机，所述第一左电机和第二左电机分别与第一电机驱动芯片电连接，所述第一右电机和第二右电机分别与第二电机驱动芯片电连接。
进一步地，所述测距传感器为超声波测距传感器。
进一步地，所述小车本体包括前轮支架、左前轮、托板架、车身支架、右前轮、左后轮、右后轮、后轮支架，所述前轮支架一端与左前轮连接，另一端与右前轮连接，所述后轮支架一端与左后轮连接，另一端与右后轮连接，所述托板架与车身支架相连接，并设置于车身支架中部用于固定小车。
与现有技术相比，本实用新型方法具有的优点如下：通过STM32单片机控制系统结合超声波测距传感器、舵机、电机驱动芯片和电机实时对路面障碍物进行探测并规避返回原计划路程，具有有效性和可靠性，能够成功地达到预想的无人驾驶功能且效果良好。
附图说明
图1：为本实用新型实施例中小车装置的结构图；
图2：为本实用新型实施例中小车装置的流程框图；
图3：为本实用新型实施例中小车装置的复位电路的电路图；
图4：为本实用新型实施例中小车装置的时钟电路中的电路图；
图5：为本实用新型实施例中小车装置的驱动电路中的电路图。
图中：前轮支架(1)、左前轮(2)、托板架(3)、电机(4)、车身支架(5)、右前轮(6)、左后轮(7)、舵机(8)、STM32单片机(9)、右后轮(10)、测距传感器(11)、驱动电机芯片(12)、后轮支架(13)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
参照图1和图2，为基于本实用新型一种基于STM32单片机的无人驾驶智能小车装置的一种实施例，包括：小车本体、STM32单片机、测距传感器、舵机、电机驱动芯片、电机，所述测距传感器与舵机轴相连，舵机运动带动测距传感器运动，所述测距传感器与STM32单片机电连接；所述舵机设置在小车本体上，并与STM32单片机电连接；所述电机驱动芯片设置在小车本体上，所述电机驱动芯片包括第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片，所述第一电机驱动芯片与STM32单片机电连接，第二电机驱动芯片与STM32单片机电连接；所述电机设置在小车本体上，所述电机包括第一左电机、第二左电机、第一右电机、第二右电机，所述第一左电机和第二左电机分别与第一电机驱动芯片电连接，所述第一右电机和第二右电机分别与第二电机驱动芯片电连接。所述小车本体包括前轮支架、左前轮、托板架、车身支架、右前轮、左后轮、右后轮、后轮支架，所述前轮支架一端与左前轮连接，另一端与右前轮连接，所述后轮支架一端与左后轮连接，另一端与右后轮连接，所述托板架与车身支架相连接，并设置于车身支架中部用于固定小车。
在本实施例中，STM32单片机指的是STM32F103ZET6单片机，测距传感器选择使用超声波测距传感器，超声波测距传感器型号为HC-SR04，电机驱动芯片选择使用L293D芯片。通过超声波测距传感器作为本系统的传感器模块，在传感器模块采集完外界信息后，STM32单片机根据预设程序决定如何继续行驶、如何避障之后对L293D芯片下达指令驱动电机转动，以达到系统的行驶、避障的目的。
参照图3，为保证系统始终保持运行，需要对STM32F103ZET6单片机(下面简称：STM32)的系统复位电路进行设计。将STM32的复位引脚NRST连接到一个电容和电阻组成的阻容复位电路，电容接到VCC(如图3所示，RESET与NRST串联)，如此，在系统启动时，VCC首先给电容充电，因充电时电流受到电阻限制，在充电时电容处于导通状态，此时复位引脚NRST处于低电平状态，复位控制器，当电容逐渐充电，电容变为断开状态，复位引脚NRST通过电阻上拉到VCC，并在系统运行过程中始终保持在与VCC接通的状态，确保系统正常运行，直到RESET按钮被按才会触发一次系统复位。
参照图4，为了保证STM32微控制器系统稳定可靠地工作，单片机需要依靠一个时间，虽然STM32微型处理器自身具有一个RC振荡时钟，但是这个始终精度不高，所以本次设计采用了为时钟搭配起振电容的设计，电路图如图4所示。
参照图5，为本实用新型实施例中的驱动电路设计，在实施例中，由于单片机驱动电流、电压较小，故由两个L293D芯片以及四个直流电动机构成电机驱动电路。L293D是一种以高电压、小电流为特点的电机驱动芯片，最高电压36V，输出电流也可以很大，电流峰值可以达到2A。一个L293D芯片能够用来驱动两台直流电动机。
在实施例中，小车启动，测距传感器测量障碍物距离并进行危险距离判断；小车根据判断结果进行绕行，如果判断为不需要绕行，则小车直行；如果判断为需要绕行，则继续判断向左或向右绕行；如果判断为向左绕行，则小车向左绕行；如果判断为向右绕行，则小车向右绕行；绕行后循环继续执行上述判断步骤。本实施例中的HC-SR04传感器基本上需要每时每刻检测前方物体的距离，并将所得的数据传送到STM32单片机中，当系统与前方的物体距离过近时，STM32单片机通过电机驱动芯片L293D控制电机，使系统停止移动之后，舵机SG90进行偏左、归中、偏右偏转，舵机每完成一次偏转，超声波测距传感器就测量一次，以此达到对系统前方状况进行感知的目的，在按照测量的三个方向的距离，决定系统下一步的运行状况。
测距传感器测量前方距离并将所测数据传送到STM32单片机，所测数据赋值到前方距离；舵机右摆，测距传感器测量右方距离并将所测数据传送到STM32单片机，所测数据赋值到右方距离；舵机左摆，测距传感器测量左方距离并将所测数据传送到STM32单片机，所测数据赋值到左方距离；舵机归中，并循环依次执行上述步骤。在本实施例中的传感器由STM32F103ZET6单片机控制的HC-SR04传感器和SG90舵机组成，在测距的时候，由SG90舵机配合传感器测距的区域，但由于超声波的传播需要一定时间，所以舵机在所测的方向上需要停留一定时间，根据调试，本次设计选择停留了150ms，还有的是在每次测量完成之后舵机都应该进行一次归中，否则传感器会一直测量左前方向的距离，在左前方的距离小于15cm之后才会进行归中，而且又会因为最后测量的是左前方的距离而在绕行后，继续测量左前方。
本实用新型提供一种基于STM32单片机的无人驾驶智能小车装置，具有以下优点：通过STM32单片机控制系统超声波测距传感器、舵机、电机驱动芯片和电机实时对路面障碍物进行探测并规避返回原计划路程，具有有效性和可靠性，能够成功地达到预想的无人驾驶功能且效果良好。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于STM32单片机的无人驾驶智能小车装置，其特征在于，包括：小车本体、STM32单片机、测距传感器、舵机、电机驱动芯片、电机：
所述测距传感器与舵机轴相连，舵机运动带动测距传感器运动，所述测距传感器与STM32单片机电连接；
所述舵机设置在小车本体上，并与STM32单片机电连接；
所述电机驱动芯片设置在小车本体上，所述电机驱动芯片包括第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片，所述第一电机驱动芯片与STM32单片机电连接，第二电机驱动芯片与STM32单片机电连接；
所述电机设置在小车本体上，所述电机包括第一左电机、第二左电机、第一右电机、第二右电机，所述第一左电机和第二左电机分别与第一电机驱动芯片电连接，所述第一右电机和第二右电机分别与第二电机驱动芯片电连接。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶智能小车装置，其特征在于，所述测距传感器为超声波测距传感器。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶智能小车装置，其特征在于，所述小车本体包括前轮支架、左前轮、托板架、车身支架、右前轮、左后轮、右后轮、后轮支架，所述前轮支架一端与左前轮连接，另一端与右前轮连接，所述后轮支架一端与左后轮连接，另一端与右后轮连接，所述托板架与车身支架相连接，并设置于车身支架中部用于固定小车。
Priority Applications (1)
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| CN201821477363.4U CN208673147U (zh) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | 一种基于stm32单片机的无人驾驶智能小车装置 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN208673147U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112937666A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-06-11 | 上海海事大学 | 一种传物送物电子车 |
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2018
- 2018-09-10 CN CN201821477363.4U patent/CN208673147U/zh active Active
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