智能车辆作为智能交通体系的关键技能之一，是许多高新技能归纳集成的载体。它表现了车辆工程、人工智能、自动操控及计算机技能于一体的归纳技能，是未来轿车开展的趋势。本文提出了一个依据STM32F103芯片为操控中心，附以红外传感器收集外界信息和检测障碍物的智能小车体系规划方案。充分运用该芯片高速运算、处理才能，来完结小车自动辨认路途按迹行走、逃避障碍物，而且经过LCD显现器实时显现小车运动参数，运用芯片自带的PWM输出功用，步进调理占空比来调理电机的转速。经过含糊操控和PWM脉宽调制技能的结合，提高了对车方位操控精度。
1、体系硬件电路规划
依据题目中的规划要求，本体系首要由主控单片机模块、电源模块、电机驱动模块、黑线检测模块、液晶显现模块以及电源模块构成。本体系的方框图如图1所示。
1.1主控单片机模块
操控器首要用于操控电机的运动，黑线的检测以及相关信息的显现。本规划选用STM32作为操控器，其功用优秀，移植性好，提高了对直流电机的操控功率，并对操控体系进行模块化规划，有利于智能小车的功用扩展和晋级。本体系的中心操控板是STM32F103的最小体系，它由电源电路、实时时钟、体系时钟电路、JTAG接口电路、复位电路、用户LED和按键电路、串口电路等组成。
本小车因为需求倒车，为了倒车的准确性在小车的前后两头分别安装了两个红外传感器，小车前端两个红外传感器检测的到的信号输入单片机GPIOB12、GPIOB13，而后端两个红外传感器检测的到的信号输入单片机GPIOB12、GPIOB13，单机片经处理后经过GPIOE3-GPIOE6驱动电路操控直流电机的转向；显现模块以2.4寸tft为中心，对记载的成果进行显现。
1.2路面黑线检测模块
该智能小车在贴有黑线的白纸“路面”上行进，因而本模块规划需求检测铺在行进区的黑胶带，因为黑线和白纸对光线的反射系数不同，可依据接纳到的反射光的强弱来判别“路途”———黑线。本文选用的是简略有用的检测办法，即红外勘探法。选用红外线操控的反射式红外对管，红外对管只对红外线具有较高灵敏度，然后避免了外界光线的搅扰；跑道黑带可以吸收红外线，而白色跑道可以反射红外线，然后检测到跑道黑带。
选用反射式光电开关来辨认轨道上的黑线符号信号，这种光电开关的红外发射管和接纳管坐落同一侧［3］，光敏三极管只能接纳反射回的红外光。当车身下面是黑线时，因为黑线吸收部分光，光敏三极管接纳到的红外光不能使光敏三极管导通，光电开关输出高电平，经非门输出低电平。反之，当车身下面是白色的地上时，红外发射管发射的光经其反射后，被接纳管承受，光电开关输出低电平，经非门整形后输出高电平。将非门的输出接至单片机IO口。车在行进和撤退过程中，小车每过一道黑线，便发生一次电平改变，主程序然后调用相应的子程序，跟着小车的不断行进，相应的程序顺次被调用履行，使小车在跑道上按规划要求时快、时慢、时行进、时撤退。
1.3电动机驱动模块
选用双H桥驱动芯片L298。其内部包括4通道逻辑驱动电路，可以便利的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。操控芯片的驱动使能端就可以操控驱动电机的速度。L298芯片选用5V（VSS）与12V（VS）直流供电，ENA和ENB分别用STM32F103主控芯片的TIM3_CH3和PB1/ADC_IN9/TIM3_CH4操控，发生PWM1和PWM2两路PWM波输出，IN1-IN4分别用PE3-PE6完结I/O输出操控电机滚动方向。在L298与电机之间参加二极管，以维护电路。
其根本电路图如图3所示。
如图2所示，小车运动状况经过电机A和B的不同方向滚动来完结，电机有正转、回转和中止3种状况，每个电机由一对I/O口进行操控。表1是I/O端口状况与电机制动对照表。
1.4液晶显现模块
液晶显现模块运用2.4寸TFT触摸屏，由STM32的FSMC接口经过ILI9325驱动芯片驱动触摸屏。该驱动芯片支撑240RGB×320像素，可以显现262144真颜色。支撑MVA（MulTI_domainVerTIcalAligement多规模笔直行列）宽视角显现，组合720通道源极驱动和320通道门极驱动，其内部集成172800字节的GRAM（图形内存），以及高速内存脉冲写功用等功用。
1.5电源电路规划
因为各电路模块所需电压不同，本规划需多种电源供电。STM32F103主控芯片选用3.3V供电，电机驱动选用5V与12V，红外收发检测电路选用5V，液晶显现与触角传感电路均选用3.3V供电。外部电源选用12V的直流电压，因而依据规划要求，本规划进行了电源转化规划。
1）选用KA7805芯片完结12V到5V的转化。KA7805的作用是输入大于5V的直流电压，输出5V的直流电压，且管脚较少，易于衔接和完结，稳定性高。图4为KA7805芯片引脚接线图。
2）本规划选用LM1117-3.3芯片将5V转化为3.3V，详细电路规划如图5所示。
2、体系软件规划
体系软件规划选用C言语编程完结，运用单片机PWM输出模块和一般I/O模块，依据体系需求，对各个模块进行初始化装备，以完结其相应功用。主程序流程如图6所示。
3、定论
文中依据规划内容和要求，拟定了规划方案，并逐渐完结了硬件和软件部分的规划。整个体系以STM32为主控芯片，完结对小车简略运动的操控，完结各部分电路规划并运用PROTEL画出电路规划原理图；软件部分在STM32集成开发环境IAREWARM5.3下编写各模块程序，包PWM波输出模块、液晶显现模块自在行走避障模块和红外循迹模块，并经过主操控程序将各模块交融一同。整个规划将硬件与软件相结合，完结对小车的操控，使小车可以做出行进、撤退、左转、右转等动作，并经过液晶显现器实时显现小车的运动参数，及对小车速度进行调理，而且可以在不同形式下经过传感检测电路完结简略的避障和循迹功用，在本次规划中将PWM波占空比操控在1/2以下，使小车不会因速度过高而导
致转弯过程中其方向不易操控。论文根本完结了硬件和软件的规划，并使之契合规划要求。本规划与实践使用相结合，运用高功用的STM32F103芯片，辅以各种传感器来检测路面、障碍物等周围环境，经过高可靠性的软件规划，来完结小型电动车的智能操控，具有很强的现实意义。
