DIY摄影智能车（1）

前言智能车这个研究是我本科毕业设计的题目当时对这方面很感兴趣和导师交流后索性以智能车为研究对象通过STM32单片机、传感器、驱动器等模块运行智能车在进行创作的过程中遇到了很多问题也有很多收获。当时没有对过程进行记录现将当中的各细节和操作控制整理发布分享希望大家对这个方面有所收获。一、智能车结构结构框架图内容1.黑色亚克力板板子形状和上面的打孔点都是用CAD画的再tb下单打的2.麦克纳姆轮车子可以原地旋转水平平移等3.传感器用到了红外线传感器主要是循迹的作用4.蓝牙模块小车上的蓝牙和遥控手柄进行通信连接远程控制5.主驱动一体板提供12V、5V、3V电源和驱动麦克纳姆轮6.舵机用于控制摄像支架的方向、角度7.电机12V带动车轮运转8.手机摄像支架支撑手机拍摄二、智能车功能1.模块框架图1.我首先用CAD用11的比例画了智能车上下板的二维图用不同颜色标明了相关对应的打孔点需要注意的点1电机固定点要看个人选择是把电机至于底板底部还是上部这里我自己选择的是上部感觉更好看一些~2麦克纳姆轮嵌入位置我这里是设计在板子边缘嵌入的形式看个人喜好3底板和顶板两板之间的连接固定孔;4底板上的线空位置设计电机线束、传感器线束……5顶板的舵机固定位6驱动模块在底板上的固定位2.设计好车子的基本外部结构、基本打点孔后选择底板材料自己打印或者找第三方下单2.硬件模块1.STM32的STM32F407ZGT6系统板144引脚外扩1MB SRAM外扩FLASH2.AT8236双路直流电机驱动模块驱动模块搭配的520编码器直流减速电机一个驱动模块驱动两个电机520编码器直流减速电机当时选完电机后是根据预估搭载的摄像平台的重量对车轮的大小进行的选取3.红外线传感器红外线传感器用了3个分别放在车底板左中右位置控制逻辑为1和0之间的转换红外线传感器模块工作原理可参考循迹模式——红外循迹模块使用介绍-CSDN博客4.舵机舵机结合智能车的尺寸进行购买5V供电关于舵机的原理可参考stm32f407驱动20KG 270度舵机_270度舵机占空比范围-CSDN博客舵机可转角度可供自己选择我自己选择的是360°舵机5.电机、编码器电机和编码器是一体的直接通过线束接主驱一体板就行当时在调试时一上电车轮就开始转动且调试PWM没有对应的具体反应以为是电机没有接信号线或者是电源线又重新在电机带板上引线检查了发现又不对……编码器在开始用于单纯的智能车跑起来的需求没啥用后期用的PID算法需要编码器的反馈数据作为基本支撑6.蓝牙模块蓝牙模块无线通讯是为了智能车可以把编码器的数据传给电脑端这样便于后期的PID算法实行前期在初步阶段无需蓝牙功能7.PS2无线遥控手柄遥控手柄模块可参考STM32中使用PS2手柄_stm32 ps2-CSDN博客8.麦克纳姆轮在选择轮子时要注意滚轮直径和装配孔径确保和电机可以匹配上选麦克纳姆轮目的是为了可以让智能车更好地在方向上进行相关的转变可以实现原地旋转以上本来是想要自己画板子的但是工程量太大交作品时间有限于是买的成品打算毕业后自己抽时间再进行升级改造因为涉及到主控板和其它模块的引脚引线在结构上如果全用排线感觉很杂乱而且容易松弛和掉落所以我自己画了一个引脚底板在对应的方向上放置排插口3.软件调试建立环境我选择的开发底板是STM32开发板所以直接用的是STM32 CubeMXSTM32 CubeMX使用介绍含FreeRTOS生成-CSDN博客和Keil5STM32入门(一)Keil_5下载和安装教程_keil uvision5-CSDN博客来进行引脚分配、功能调用和烧录程序的在这之前要把它们的开发环境给建立好。在这过程中还要选择库我选择的是HAL库可参考STM32之HAL、LL和标准库_stm32 ll库-CSDN博客了解相关的区别与联系最直观的就是HAL函数与标准函数之间的表示区别HAL函数都有HAL_前缀。1.电机驱动调试的第一步就是调试电机查看对应单片机的说明书看各定时器功能分配定时器以及其与之对应的电机通道关于定时器的了解可以在给电机分配对应的通道后首先区分各通道对应的正反转然后通过调PWM值进行加速这里调的是PWM占空比可参考以下博客对电机状态进行初始的调试STM32F407ZGT6控制电机_stm32f407zgt6io端口控制实验-CSDN博客2.红外循迹在滚轮的基本转动调试完成后就可以调试红外模块了搭配小车的运动实现基本的循迹循迹模块上方可对循迹灵敏度进行调整3.遥控买的无线手柄模块对应的板子总成上画了一个相应的方向接口排插方便在板子上放置遥控感应模块。关于遥控方面了解到可以通过IO口模拟PS2的SPI通信参考STM32嵌入式基础开发04-PS2手柄SPI通讯数据输出4_SPI_ps2 spi-CSDN博客后期将陆续更新相关更加细节的操作调试过程并进一步升级智能车……