聚豐項目 > 基于STM32的自動跟隨小車
自動跟隨小車系統由兩部分組成：跟隨小車和移動目標攜帶裝置。 工作原理：跟隨小車系統通過無線通信模塊發送尋找信號，同時超聲波接收器開始計時，如果移動目標接收到無線尋找信號，則立即發送超聲波信號。這樣小車的三角超聲波接收器陸續收到超聲波信號，CPU通過每個超聲波模塊接收到的時間，計算出移動目標到3個超聲波接收點的距離，通過三邊定位算法即可確定移動目標的位置。如果計算出來的距離大于設定距離，則控制電機向目標方向移動，如果計算出來的距離小于設定距離，則控制電機停止，從而實現小車的自動跟隨功能。
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團隊成員
耿蜀黍不怪 電路設計師
小車硬件設計：
自動跟隨小車硬件模塊包括控制器模塊、無線收發模塊、超聲波接收模塊、電機及電機驅動模塊、報警模塊、電源模塊組成，下面對每個模塊做具體介紹。
由于跟隨小車需要進行實時目標位置定位計算、無線信號收發處理、電機管理、電源管理等任務 ，采用普通單片機其資源及速度難以滿足使用要求，需要高性能DSP處理器才能夠完成，因此選擇STM32F103RCT6作為控制器。
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無線收發是用來實現同步，當小車發射無線信號，同時人手攜帶裝置接收到無線信號時，人手攜帶裝置發射超聲波。所以本次設計選用NRF2401做為無線收發模塊。
NRF2401各引腳功能為：
（1）CSN：芯片的片選線，CSN為低電平工作。
（2）SCK：芯片控制的時鐘線（SPI時鐘）。
（3）MISO：芯片控制數據線 。
（4）IRQ:中斷信號，無線通信過程中MCU主要是通過IRQ與NRF2401通信。
（5）CE:芯片的模式控制線。
（6）MOSI:芯片控制數據線。
超聲波接收模塊是采用具有單獨接收功能的模塊，如圖所示。其中接收模塊核心部分是由專用超聲波接收集成電路TL852構成的超聲波信號檢測電路，這部分主要完成的是回波的檢測和放大。
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直流電機的控制很簡單，性能出眾，直流電源也容易實現。這種直流電機的驅動及控制需要電機驅動模塊進行驅動，采用L298N電源模塊。
系統電源采用7.4V可充電鋰電池。7.4V鋰電池組屬于多串并鋰電池組。
目標攜帶裝置硬件設計：
由于跟隨小車需要進行實時目標位置定位計算、無線信號收發處理、電機管理、電源管理等任務 ，采用普通單片機其資源及速度難以滿足使用要求，需要高性能DSP處理器才能夠完成，因此選擇STM32F103RCT6作為控制器。
無線收發是用來實現同步，當小車發射無線信號，同時人手攜帶裝置接收到無線信號時，人手攜帶裝置發射超聲波。所以本次設計選用NRF2401做為無線收發模塊。
超聲波發射模塊是采用具有單獨發射功能的模塊，如圖所示。其中發射模塊中的P1 、R4、R5。因為利用了變壓器和發射頭的諧振，好處是能得到近似正弦波。但附帶的問題是：在驅動信號停止后，由于諧振的原因，發射頭還會持續較長時間發射，直至能量在變壓器的次級線包直流電阻上消耗完，這樣就導致在近距離測量時，回波都到了，余波還未結束，導致測量失敗。所以設計了一個余波抑制電路，將變壓器初級構成回路，利用初級較小的電阻快速消耗掉次級的能量。為此，要多占一個MCU的I/O口。而且，由于驅動電壓的原因，必須使用OC（或者開漏）驅動，否則會無法可靠關斷P1，導致正常發射不正常。如果測量的距離較遠，或者覺得余波不影響測量，則不必接這個信號。如若使用，一定要注意和發射驅動信號的配合，不要兩個同時有效，導致發射效率大減。從原理圖上看，如果要提高驅動能量，可以適當提高驅動電壓，但要要注意MOS管的耐壓只有20V，發射頭的最高電壓是80V。
目標攜帶裝置電路連接圖：
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小車硬件電路連接圖：
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動心忍性1234： 您好我是無線電雜志的編輯，我們對您的項目十分感興趣，請問您有興趣投稿嗎？成為我們的作者除稿費外還有其他優厚條件。敬請參與。投稿請聯系QQ260534978.
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康多拉： 哪都有你
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吻玫瑰的貓： 能不能問一下你的超聲波怎么控制的嘛？
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苦桔不澀： 你好，我想詳細學習這個電路圖，請問有清楚的電路圖片么，謝謝
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遠征者： 有趣
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tglgjkl： 可以輔導寫份論文嗎？
買一份也行
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惕乾坤： 有聯系方式嗎
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