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基于STM32的扫地机器人/小车控制系统设计

演示视频：

基于STM32的扫地机器人小车控制系统设计

简介：扫地机器人系统采用分层结构设计，主要包括底层硬件控制层、中间数据处理层和上层用户交互层。底层硬件控制层负责对各个硬件模块进行控制和数据采集，中间数据处理层负责对采集到的数据进行处理和解算，上层用户交互层负责与用户进行交互并显示系统状态信息。

主控模块采用STM32F103C8T6开发板，具有高性能、低成本、低功耗等优点，可连接外设完成不同功能。主控模块作为系统的核心控制单元，负责整体系统的控制和协调。超声波测距模块：负责测量扫地机器人与障碍物之间的距离，以便进行智能避障。红外感应模块：检测周围环境中的人体活动，用于智能避让行人功能。切换工作状态模块：用于切换扫地机器人的工作状态，例如启动清扫、停止清扫等。MPU6050姿态检测模块：检测扫地机器人的姿态，如倾斜角度等，以便进行动作校正。电源模块：为系统提供稳定的电源供应，包括升压、降压和滤波等功能。行走电机控制模块：控制扫地机器人的行走、转向等动作，确保其能够按照指定路径移动。清洁电机控制模块：控制清洁刷子及风扇电机，以实现地面清扫功能。OLED显示模块：用于显示系统的运行状态、工作模式等信息，提供用户友好的交互界面。低功耗模式：在系统空闲时，进入低功耗模式以节省能量。PID车轮控制模块：利用PID算法对车轮进行精确的控制，以实现平稳的运动。LED灯模块：用于显示系统运行状态，例如工作中、待机等。各个硬件模块之间通过合适的通信接口进行数据交换和指令控制，主控模块作为中心控制节点协调各个模块的工作，实现系统的整体功能。

目录

摘  要

1绪论

1.1课题背景

1.2研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3研究的主要方法

1.4论文结构

1.5本章小结

2总体方案设计

2.1设计要求

2.2系统设计方案选择

2.3总体设计方案

2.4本章小结

3硬件电路设计

3.1 硬件电路设计原则

3.2 STM32F103C8T6主控

3.3 超声波测距模块

3.4 行走电机控制模块

3.5 MPU6050姿态检测模块

3.6 红外感应模块

3.7 OLED显示模块

3.8 电源模块

3.9 清洁电机控制模块

3.10 切换工作状态按键模块电路

3.11 LED灯模块电路

3.12 本章小节

4软件系统设计

4.1 开发工具介绍

4.2 开发语言介绍

4.3 主程序设计

4.4 OLED显示模块程序设计

4.5 红外感应模块程序设计

4.6 MPU6050姿态检测模块程序设计

4.7 PID车轮控制模块程序设计

4.8 超声波测距模块程序设计

4.9 行走电机与清洁电机控制模块程序设计

4.10 本章小结

5实物制作与测试

5.1 PCB设计

5.2 实物焊接

5.3 系统硬件调试

5.4 系统软件调试