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基于STM32迷宫机器人设计与实现

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2研究目的和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.4论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1系统概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2系统总体方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.3系统功能模块划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

机器人硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.1STM32微控制器选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.2传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.2.1红外传感器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2.2线性编码器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2.3光电传感器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.3执行器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.3.1电机驱动模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.3.2行驶机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.4电源模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.1系统软件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.2主控程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.2.1主循环流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.2.2系统初始化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.2.3数据处理算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.3传感器数据处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.3.1传感器信号采集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.3.2信号滤波．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.4迷宫求解算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.4.1迷宫问题分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.4.2求解算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

系统集成与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.1硬件系统集成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

5.2软件系统集成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

5.3系统功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.3.1迷宫识别测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.3.2行驶稳定性测试．．