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【已开源】基于stm32f103的爬墙小车

news 2025/8/2 20:19:21

基于stm32f103的遥控器无线控制爬墙小车，实现功能为可平衡在竖直墙面上，并进行移动和转向，具有超声波防撞功能。

直接上：
在这里插入图片描述
演示视频如：哔哩哔哩】 https://b23.tv/BzVTymO

项目说明：

在这个项目中，我们将利用STM32F103单片机来制作一个能够在竖直墙面上移动、转向并保持平衡的爬墙小车。该小车装备了超声波传感器HC-SR04用于避障，以及两个电机和相应的驱动电路TC118S来控制小车的运动。以下是项目的详细步骤。

硬件清单

STM32F103开发板
TC118S电机驱动模块
两个直流减速电机（带齿轮箱）
HC-SR04超声波距离传感器
电池（建议使用锂聚合物电池）
电机支架和轮子
螺丝、螺母、焊接材料等安装配件

电路设计

在这里插入图片描述

STM32F103与电机驱动模块连接：
- 将STM32F103的PWM输出引脚连接到TC118S的IN1和IN2控制电机的转动。
- 连接STM32F103的GND到TC118S和电机的公共接地点。
- 将电机电源线连接到电池，并将电池正极连接到TC118S的VCC，负极连接到GND。
超声波传感器HC-SR04连接：
- HC-SR04的VCC接到STM32F103的3.3V或5V输出（根据模块要求）。
- TRIG引脚接到STM32F103的一个GPIO输出。
- ECHO引脚接到STM32F103的一个GPIO输入。
- 将超声波传感器的GND接到STM32F103的GND。
电源管理：
- 确保电池电压适合STM32F103和TC118S模块。
- 可能需要添加电压调节电路，如果电池电压高于模块要求。

软件设计

初始化代码：
- 配置STM32F103的时钟、GPIO、PWM和外部中断。
- 初始化超声波传感器HC-SR04。
主程序循环：
- 不断读取超声波传感器的数据以检测障碍物。
- 根据传感器数据和预设的逻辑调整电机的速度和方向，以维持平衡和避障。
- 通过PID控制算法调节电机速度，以实现稳定的墙面爬行。
PID控制算法：
- 设计合适的PID控制器来调整电机速度，保持小车的平衡和响应方向变化。
- 根据传感器反馈和小车状态调整PID参数。
超声波防撞功能：
- 当超声波传感器检测到前方有障碍物时，发送指令给电机驱动模块，使小车停止或改变方向。
调试与优化：
- 通过串口打印调试信息，观察小车的行为和传感器数据。
- 根据测试结果调整PID参数，优化小车的性能。

注意事项

确保所有连接都牢固可靠。
在初次测试时，应在安全环境下操作。
PID参数需要根据实际情况进行调整，可能需要多次尝试才能达到最佳效果。

完成以上步骤后，你就能得到一个能够在竖直墙面上移动、转向并保持平衡的爬墙小车。记得在实际使用前进行充分的测试和调整，确保小车的稳定性和可靠性。

主要程序：

#include "Systick.h"
#include "USART.h"
#include "IR.h"
#include "Timer.h"
#include "UltrasonicWave.h"int main()
{Systick_Init(72);SCB->AIRCR=0x05fa0500;NVIC->ISER[1]|=1<<5;NVIC->IP[37]=0x00;IR_Init();Timer2_Init();Timer4_Init();UW_GPIO_Init();while(1){if(safety > 500){switch(IR_R){case 0x43://startTIM2->CCR3=3500;//右TIM2->CCR4=3500;	//左		break;case 0x09://EQTIM2->CCR3=0;TIM2->CCR4=0;break;case 0x08://4TIM2->CCR3=3500;TIM2->CCR4=0;break;case 0x5a://6TIM2->CCR3=0;TIM2->CCR4=3500;break;}//switch
//				if(IR_R == 0x43)
//				{
//					TIM2->CCR3=25000;//右
//					TIM2->CCR4=20000;	//左
//				}
//				else if(IR_R == 0x09)
//				{
//					TIM2->CCR3=0;
//					TIM2->CCR4=0;
//				}
//				else if(IR_R == 0x08)
//				{
//					TIM2->CCR3=20000;
//					TIM2->CCR4=15000;
//				}
//				else if(IR_R == 0x5a)
//				{
//					TIM2->CCR3=15000;
//					TIM2->CCR4=20000;
//				}}else{TIM2->CCR3=0;TIM2->CCR4=0;}UW_Start(&safety);}
}