基于STM32的嵌入式智能小车设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

背景：智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气技术、电气控制技术、智能控制等学科，智能控制技术是一门跨科学的综合性技术，当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。

智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，它可以按照预先设定的模块在一个特定的环境里自动的运行，可运用于科学勘探等用途，无需人为的管理，便可以完成预期所要达到的或更高的目标。

意义：智能机器人正在代替人们完成这些任务，凡不宜有人直接承担的任务，均可由智能机器人代替，可以适应不同环境，不受温度、湿度等条件的影响，完成危险地段，人类无法介入等特殊情况下的任务，智能小车就是其中的一个体现。

2. 课题关键问题和重难点

本课题主要开发一个能自动循迹的智能小车系统。

课题的关键问题是如何使用单片机对传感器接收到的信息进行处理并最终通过舵机和直流电机对小车的位置和速度进行控制，达到设计目标。

要解决的主要难点有： （1）根据设计指标要求完成红外传感器的选型及相关信号扩展电路设计，使之能适应所选stm32微处理器信号电平要求，便于与后续电路接口；（2）根据设计指标要求完成系统的硬件电路设计，包括stm32微处理器与检测调理电路的接口设计，stm32微处理器与舵机和直流电机电路的接口，stm32微处理器与通信器件的接口；（3）根据设计指标要求完成系统软件设计，包括路径识别模块设计，pid 控制策略模块设计，驱动控制模块设计；（4）系统软硬件调试，分块进行，最后完成整体功能调试。

3. 国内外研究现状（文献综述）

随着电子工业的发展，智能技术广泛运用于各种领域，智能小车不仅在工业智能化上得到广泛的应用，而且运用于智能家居中的产品也越来越受到人们的青睐。

国外智能车辆的研究历史较长。

相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家但是也取得了一系列的成果。

4. 研究方案

根据要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电检测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。

系统构成框图如下图所示。

5. 工作计划

第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；第 3 周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；第 4 周 参阅有关资料，理解红外传感器器件的检测原理，确定传感器型号；第 5 周 参阅有关资料，分析舵机和直流电机电路工作原理；设计驱动电路；第 6 周 阅读有关stm32设计方面的资料，设计stm32扩展电路；第 7 周 确定并绘制stm32系统电路，分析stm32扩展电路工作原理；第 8 周 理解PID 控制策略算法，设计控制软件框图；第 9 周 学习μC/ OS-II 操作系统，设计软件程序；第10周 硬件制作/完善软硬件设计；第11周 软硬件联调/软件调试；第12周 进行毕业设计说明书写作，填写业务总结，接收验收成果，接受答辩资格审查；第13周 评阅教师评阅论文；第14周 准备参加答辩。