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项目：循迹避障小车V5——基于STM32F103C8的循迹避障小车设计设计；proteus ...

news 2026/5/12 19:32:07

项目：循迹避障小车V5——基于STM32F103C8的循迹避障小车设计设计；proteus 仿真（版本8.15-可提供软件安装包）主控：STM32F103C8 外设：数码管，红外循迹传感器，红外避障传感器，电机L298N，按键功能： 1. 2 路红外循迹 2. 2 路红外避障 3. 4 路PWM 调速控制 4. 数码管显示运行模式 5. L298N电机驱动（2轮）程序：C语言，KEIL工程（注释详细，工程目录清晰，代码格式明了）服务：可讲解代码，电路原理，如需实物可加工制作（费用另算）本条包括：c语言（keil工程）+proteus仿真文件注：stm32仿真版本为 8.15

最近在捣鼓一个基于STM32的智能小车项目，核心目标是让铁疙瘩能自己找路还不撞墙。这次用STM32F103C8做主控，Proteus仿真跑通了全流程，实测效果能稳定实现双红外循迹+避障，顺手还加了数码管状态显示，今天就把核心代码和实现思路掰开了说。

硬件配置走一波

直接上图（假装有接线图）：两个红外循迹模块接PA0和PA1，避障传感器挂PA4和PA5，数码管用74HC595驱动接SPI接口，L298N的电机控制脚接PB6~PB9，PWM调速用TIM3的四个通道。这里有个坑——Proteus里L298N的使能端必须接高电平，不然电机打死不转。

先看电机驱动的骚操作

//TIM3初始化PWM void Motor_PWM_Init(u16 arr,u16 psc) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //四个通道全开 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3, ENABLE); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); }

这段配置实现了四路PWM输出，重点在于TIMCtrlPWMOutputs这个函数——STM32F103的定时器需要显式开启PWM输出，新人特别容易漏这个导致没波形。调速时直接改CCRx寄存器的值，比如TIMSetCompare1(TIM3, speed)就能实时调整占空比。

循迹避障的决策逻辑

void Track_Decision(void) { //读取传感器状态 uint8_t track_L = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0); uint8_t track_R = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1); uint8_t obstacle_L = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_4); uint8_t obstacle_R = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_5); //避障优先级最高 if(obstacle_L || obstacle_R){ Motor_Stop(); Buzzer_Alert(); return; } //循迹策略 if(!track_L && !track_R){ Motor_Forward(80); //全速前进 }else if(track_L && !track_R){ Motor_Turn_Left(60); //左轮减速实现左转 }else if(!track_L && track_R){ Motor_Turn_Right(60); }else{ Motor_Stop(); //异常情况急停 } }

这个状态机实现了三层决策：避障>循迹>停止。注意这里用了非阻塞式检测，实际部署时要加软件防抖。遇到同时触发双障碍的情况，直接刹车+蜂鸣告警，比原地打转更安全。

数码管显示的花式玩法

//模式显示编码 const u8 mode_code[] = { 0x3F, //0:停止 0x06, //1:前进 0x5B, //2:左转 0x4F, //3:右转 0x66 //4:警报 }; void Display_Mode(uint8_t mode) { static uint8_t pos=0; HC595_SendByte(1<<pos); //位选 HC595_SendByte(mode_code[mode]); //段选 HC595_Latch(); //锁存输出 pos = (pos+1)%4; //动态扫描 }

这里用74HC595实现了四位数码管的动态扫描，秘诀在于每20ms调用一次显示函数形成视觉暂留。模式编码表的设计暗藏玄机——最后一个0x66其实显示的是"E"（错误状态），比直接显示数字更直观。

实战踩坑记录