基于STM32的智能超声避障小车设计开题报告

1. 研究目的与意义

本设计主要体现多功能小车的智能模式，设计中的理论方案、分析方法及特色与创新等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用 自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。超声波作为智能车避障的一种重要手段，以其避障实现便，计算简单，易于做到实时控制，测量精度也能达到实用的要求，在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。我国作为一个世界大国，在高科技领域也必须占据一席之地，未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的，在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用有深远意义，这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。本智能小车系统最诱人的前景就是可用于未来的智能汽车上了，当驾驶员因疏忽或打睡时这样的智能汽车的设计就能体现出它的作用。如果汽车偏离车道或距障碍物小于安全距离时，汽车就会发出警报，提醒驾驶员注意，如果驾驶员没有及时作出反应，汽车就会自动减速或停靠于路边。

2. 研究内容和预期目标

本设计题目为智能避障小车设计，主要研究小车的避障功能，当小车在一定范围内遇到障碍物时，经过红外传感探测，有障碍时输入低电平，驱动电机减速，小车停止，当无障碍时，输入高电平，驱动电机加速，小车前进，并且小车采取相应的避障措施。这里探测装置必不可少，因为超声波在距离检测方面的较准确定位。所以采用超声波传感器作为探测装置，由于超声波遇到障碍物时发生像光一样的反射和散射，在经过多次发射之后再回到超声波检测端口会产生较严重的路程差，从而影响对距离的检测进而影响对障碍物的较准确定位。通过软件内部校准优化消除外部物理条件造成的误差从而达到对障碍物的较准确定位。

3. 研究的方法与步骤

系统采用stm32单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制，在超声波检测到障碍物之后,主控芯片根据距离值控制直流电机的转动,在与障碍物距离较大的情况下，快速前进，在与障碍物距离较小但还未到达临界转弯方向值的时候，慢速前进。在与障碍物距离很近需要转向避障时，方案上将尝试进行转向，来进行避障。

(1)完成基于stm32的超声避障小车硬件系统设计。具体可包括但不限于系统硬件组成原理、传感器选型、传感器与stm32单片机连接引脚分配的设计；

(2)画出软件流程图，编写控制程序。具体可以在keil u vision4或其他环境下完成相关程序的编写，并进行连续的测试；

4. 参考文献

[1]乔凌霄,郭超维,刘源涛,温帅,孟朝霞.基于超声传感器的避障小车系统设计[j].运城学院学报,2019,37(03):12-15.

[2]耿家乐，齐胜男，暴雯琪，马溥临.基于stm32的幼儿物理降温仪设计[j].中国科技信息，2021(05):65-66.

[3]李位星，王大东，葛声扬，潘峰.基于stm32的四旋翼无人机实验教学平台[j/ol].实验技术与管理，2021(02):91-94 99[2021-03-04].https://doi.org/10.16791/j.cnki.sjg.2021.02.020.

5. 计划与进度安排

1. 2022-3-01～2022-3-21 查阅资料，撰写开题报告和翻译外文资料，确定总体方案；

2. 2022-3-22～2022-4-11 进行并完成系统硬件设计；

3. 2022-4-12～2022-5-02 完成软设计；