基于STM32的智能小车避障与循迹实战

1. 项目概述与硬件准备

智能小车项目是学习 STM32 外设和编程逻辑的不错实践。以下是实现避障、循迹等核心功能所需的硬件清单：

• 主控芯片：STM32F103C8T6 最小系统板
• 电机驱动：TB6612 模块（根据电机数量配置）
• 舵机：SG90（用于超声波模块旋转扫描）
• 传感器：HC-SR04 超声波模块（避障）、TCRT5000 红外模块（循迹）
• 通信模块：HC-04 蓝牙模块（手机控制）
• 车体框架：支持四个直流电机的智能小车框架
• 烧录器：ST-LINK V2
• 其他：导线若干、洞洞板（建议用洞洞板，更稳定）

2. 电机驱动与 PWM 控制

2.1 TB6612 电机驱动详解

TB6612 是东芝公司生产的直流电机驱动芯片，相比 L298N 效率更高，发热量更小。该芯片具有双通道输出，可同时驱动两个直流电机，每个通道能提供 1A 的连续电流，峰值可达 2A。

关键引脚功能：

• VM：电机驱动电压（3V-13.5V）
• VCC：逻辑电平输入（2.7V-5.5V）
• STBY：待机控制（高电平正常工作）
• AO1/AO2、BO1/BO2：两路电机输出
• PWMA/PWMB、AIN1/AIN2、BIN1/BIN2：控制信号输入

接线时要注意，电机驱动电压最好单独供电，不要和 STM32 共用电源，否则电机启动时可能会造成电压波动导致单片机复位。

2.2 PWM 驱动程序实现

PWM 控制是让电机转起来的关键，以下示例使用 TIM2 的通道 1 和通道 2：

#include "stm32f10x.h" 

void PWM_Init(void) { 
    // 开启 GPIOA 和 TIM2 时钟
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); 
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); 
    
    // 配置 GPIOA_Pin0 和 Pin1 为复用推挽输出
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 
    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(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 
    
    // 配置时基单元
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; 
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV2; 
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; 
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 100 - 1; // ARR 
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; 
    TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = ; 
    TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure); 
    
    
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; 
    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 = ; 
    TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); 
    TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); 
    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); 
} 


  { 
    TIM_SetCompare1(TIM2, Compare); 
} 

  { 
    TIM_SetCompare2(TIM2, Compare); 
}