智能小车STM32——蓝牙循迹_基于stm32单片机的蓝牙智能小车

1、功能介绍

蓝牙切换功能：智能小车内置了蓝牙模块，可以通过手机或其他蓝牙设备与之连接。用户可以通过手机发送指令控制小车的运动方向,实现远程控制。

循迹功能：智能小车配备了红外线传感器，可以实现循迹功能。通过检测地面上的黑线或白线，小车能够自动沿着线路行驶，实现自动导航功能。

1.硬件准备

小车底盘一个（两驱），5号4节电池盒一个，STM32f103c8t6最小系统板，红外光电反射传感器两个，ST-LINK下载器，HC-05蓝牙模块、CH340模块、L298N电机驱动模块，焊接设备、一些杜邦线、也可以再准备一个面包板。

硬件搭设

硬件及程序

1.电机驱动

1.主电源正极接12v，主电源负极接GND。

 2.先将5V的跳线帽短接，这样不用额外通过5V输入端外加电源在给单片机供电，可直接有5V输入端连接导线直接给单片机供电，如不将跳线帽短接，则5V输入端输出的电压为12V，连接单片机会导致单片机烧毁

3.A相使能，B相使能是对输入1.2.3.4的控制，如果使能A和使能B加上跳线帽的话，则只需要通过控制输入1.2（一个电机），3.4（另外一个电机）分别给两个电机的两端0和1实现正反转，都给0或者都给1则电机不会转，如果使能A和使能B不加上跳线帽的话，当AB为低电平时，输入1.2.3.4都不会工作，所以可以通过控制使能A和使能B的开和关的周期来控制产生PWM波。
 

2.小车运动

• 当IN1、IN3为高电平，IN2、IN4为低电平时，电机正转
• 当IN1、IN3为低电平，IN2、IN4为高电平时，电机反转
• 都为高电平时，电机不转
• 电机的正转和反转与跟电机的接线不同而不同，注意自己调试

motor.c

#include "stm32f10x.h"  
#include "pwm.h"
 
void motor_init()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	//2.设置GPIO模式
	//PB12~PB15 通用推挽输出
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 |GPIO_Pin_8 |GPIO_Pin_11;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	  PWM_Init();
	
}
 
 
void car_go()
{
		//左轮
	GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_6);
	GPIO_ResetBits( GPIOA,GPIO_Pin_7);
	TIM_SetCompare3(TIM3, 90  );
 
	//右轮
	GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);
	GPIO_ResetBits( GPIOA,GPIO_Pin_11);
	TIM_SetCompare4(TIM3, 90  );
	
}
void car_back()
{
	//左轮
	GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_6);
	GPIO_SetBits( GPIOA,GPIO_Pin_7);
	TIM_SetCompare3(TIM3, 90  );
	
	//右轮
	GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);
	GPIO_SetBits( GPIOA,GPIO_Pin_11);
	TIM_SetCompare4(TIM3, 90  );
 
}
void car_right()
{
	//左轮
	GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_6);
	GPIO_ResetBits( GPIOA,GPIO_Pin_7);
		TIM_SetCompare3(TIM3, 90  );
	
	//右轮
	GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);
	GPIO_ResetBits( GPIOA,GPIO_Pin_11);
	TIM_SetCompare4(TIM3, 75);
	
}
void car_left ()
{
	//左轮
	GPIO_SetBits( GPIOA, GPIO_Pin_6);
	GPIO_ResetBits( GPIOA,GPIO_Pin_7);
	TIM_SetCompare3(TIM3, 75 );
 
	//右轮
	GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);
	GPIO_ResetBits( GPIOA,GPIO_Pin_11);
	TIM_SetCompare4(TIM3, 90 );
 
}
void car_stop ()
{
	//左轮
	GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_6);
	GPIO_ResetBits( GPIOA,GPIO_Pin_7);
 
	//右轮
	GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8);
	GPIO_ResetBits( GPIOA,GPIO_Pin_11);
 
}
 

pwm.c

#include "stm32f10x.h"
 
void PWM_Init(void)
{
	
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
	//1.打开时钟
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	//PB8,PB9 复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	//初始化TIM4 100us
	TIM_InternalClockConfig(TIM3);
	
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;		//ARR
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 36 - 1;		//PSC
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	//初始化PWM波形
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;		//CCR
	TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//初始化右轮
	
	
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1;		//ARR
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 36 - 1;		//PSC
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);
 
 
	TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;		//CCR
	TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);//初始化左轮
	
	//使能定时器
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
 
}
 
void PWM_SetCompare3(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare3(TIM3, Compare);
}
void PWM_SetCompare4(uint16_t Compare)
{
	TIM_SetCompare3(TIM3, Compare);
}

2.循迹模块

循迹模块通常具有两个红外传感器，可以通过连接线将其与单片机的GPIO口相连。确保连接正确且稳固。首先，初始化单片机的相关引脚，并设置为输入模式。然后，循迹模块的红外传感器将会输出高低电平信号，根据这些信号判断当前位置是否在黑线上。可以使用if语句或逻辑判断来处理不同的情况，例如当传感器检测到黑线时小车继续前进，当传感器检测到白线时小车停止或转向等。

track.c

 
#include "stm32f10x.h"
#include "motor.h"
 
#define track_left  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_6)
#define track_right  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_8)
 
void track_Init(){
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_8;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
 
}
 
void track(){
 if(track_left==0 && track_right==0 ){
   car_go();
    }
 else if(track_left==1 && track_right==0){
  car_left();
  }
 else if(track_left==0 && track_right==1){
 
 car_right();
  }
 else {
  car_stop();
  }
 
 
}	
 

3.蓝牙模块

蓝牙模块的前期调试，可用usb转ttl模块连接蓝牙模块，RXD-TX TXD-RX VCC-VCC GND-GND。

如果上电了，蓝牙指示灯默认是2s闪烁就是进入了AT指令模式，可通过上位机向蓝牙发送指令。如果上电不是AT指令模式，就摁着蓝牙的按键再上电。

AT指令集（建议改名字就好，密码不要改）

AT+NAME=Bluetooth-Master  蓝牙主机名称为Bluetooth-Master

AT+ROLE=1                蓝牙模式为主模式

AT+CMODE=0               蓝牙连接模式为任意地址连接模式

AT+PSWD=1234             蓝牙配对密码为1234

AT+UART=9600，0，0       蓝牙通信串口波特率为9600，停止位1位，无校验位

AT+RMAAD                 清空配对列表

usart.c

#include "stm32f10x.h"
#include "usart.h"	
#include "pwm.h"
#include "motor.h"
#include "track.h"
 
//
//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB	  
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)             
//标准库需要的支持函数                 
struct __FILE 
{ 
	int handle; 
 
}; 
 
FILE __stdout;       
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式    
void _sys_exit(int x) 
{ 
	x = x; 
} 
//重定义fputc函数 
int fputc(int ch, FILE *f)
{      
	while((USART1->SR&0X40)==0);//循环发送,直到发送完毕   
    USART1->DR = (u8) ch;      
	return ch;
}
#endif 
 
 
 
#if EN_USART1_RX   //如果使能了接收
//串口1中断服务程序
//注意,读取USARTx->SR能避免莫名其妙的错误   	
u8 USART_RX_BUF[USART_REC_LEN];     //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
//接收状态
//bit15，	接收完成标志
//bit14，	接收到0x0d
//bit13~0，	接收到的有效字节数目
u16 USART_RX_STA=0;       //接收状态标记	  
  
void usart_Init(void)
{
	
  //GPIO端口设置
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);	//使能USART1，GPIOA时钟
	
	//USART1_TX   GPIOA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9
   
  //USART1_RX	  GPIOA.10初始化
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10  
 
  //Usart1 NVIC 配置
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ;//抢占优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
  
   //USART 初始化设置
 
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;//串口波特率
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
 
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
  USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启串口接受中断
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);               
}
 
 
 
#endif	
 
void USART1_IRQHandler(void)
{
	int res;
	if(USART_GetITStatus( USART1, USART_IT_RXNE)==SET)
	
	res=USART_ReceiveData(USART1);
	switch(res){
		
		case '1': car_go();break;	
		case '2': car_back();break;
		case '3': car_left();break;
		case '4': car_right();break;
		case '5': car_stop();break;
 
	USART_ClearITPendingBit( USART1, USART_IT_RXNE);
	}
}
 

usart.h

#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "stdio.h"	
#include "stm32f10x.h"
#define USART_REC_LEN  			200  	//定义最大接收字节数 200
#define EN_USART1_RX 			1		//使能（1）/禁止（0）串口1接收
	  	
extern u8  USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 
extern u16 USART_RX_STA;         		//接收状态标记	
//如果想串口中断接收，请不要注释以下宏定义
void uart_init();
#endif
 

Delay.c

#include "stm32f10x.h"
 
/**
  * @brief  微秒级延时
  * @param  xus 延时时长，范围：0~233015
  * @retval 无
  */
void Delay_us(uint32_t xus)
{
	SysTick->LOAD = 72 * xus;				//设置定时器重装值
	SysTick->VAL = 0x00;					//清空当前计数值
	SysTick->CTRL = 0x00000005;				//设置时钟源为HCLK，启动定时器
	while(!(SysTick->CTRL & 0x00010000));	//等待计数到0
	SysTick->CTRL = 0x00000004;				//关闭定时器
}
 
/**
  * @brief  毫秒级延时
  * @param  xms 延时时长，范围：0~4294967295
  * @retval 无
  */
void Delay_ms(uint32_t xms)
{
	while(xms--)
	{
		Delay_us(1000);
	}
}
 
/**
  * @brief  秒级延时
  * @param  xs 延时时长，范围：0~4294967295
  * @retval 无
  */
void Delay_s(uint32_t xs)
{
	while(xs--)
	{
		Delay_ms(1000);
	}
}

main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
#include "motor.h"
#include "pwm.h"
#include "track.h"
#include "usart.h"
 
#define key  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3)
 
 
uint8_t Speed;
 
void delay_s(int s);
void USART1_IRQHandler(void);
void usart_Init();
 
void delay_s(int s)
{
	uint8_t b;
	for( b = s;b>0;b--)
	{
		delay_ms(1000);
	}
}
 
 
int main(void) 
{
	
	motor_init();
  usart_Init();
	track_Init();
 
	while(1)
	{   
		if(key==0)
		{
  	USART1_IRQHandler();
		}
		else
		{
		track();
		}
   }
}