摘 要：主要分析了基于STM32的数字灰度寻迹小车的设计过程，此系统主要包括小车主控板，驱动板，红外探测传感器，二维码扫描传感器，蓝牙模块，数字灰度传感器。通过处理数字灰度所采集的信号，判断出小车当前位置，通过主控板向驱动板输出PWM波来控制小车的四轮驱动。控制小车的速度，从而使小车能够通过十字路口，直线，路障路段，S型路段，实现寻迹功能。到达目的地（充电桩）后实现扫码确认地址信息，并且发出对应语音。
　　关键词：STM32;二维码扫描;数字灰度;寻迹小车
　　一、硬件结构分析
　　小车的主控板MCU选择的是STM32F103RCT6，是在KEil软件平台编程的。主控板作为接收和处理传感器数据的核心，将需要反馈和发送的数据通过串口或者I/O口发送出去。硬件结构可以大致分为五个部分：数字灰度循迹部分，四轮驱动部分，红外测距部分，二维码扫描和语音提示。
　　二、模块分析
　　（一）数字灰度寻迹部分
　　小车按照事先做好的灰度地图上指定的路线进行循迹，自主的寻找到空闲的充电桩。
　　使小车循迹的主要硬件就是灰度传感器，在小车的正前方装有一个八路数字灰度，数字灰度可以感知小车前面的情况，数字灰度检测到（黑色）和其他区域（白色）时会返回两个不同的数字量，MCU通过对八路数字灰度返回的一个字节的数据进行分析得到小车是否处于赛道的中间位置，从而使小车进行相应的运动调整，达到循迹的目的。
　　（二）四轮驱动部分
　　小车含有四个轮子，左边两个一组，右边两个一组，每一组的两个轮子共用一个PWM，一共需要两个PWM，通过STM32F103RCT6的定时器2产生两组PWM波，供给驱動板。然后通过驱动板对驱动电机进行控制，通过两个PWM波不同的频率控制小车的转向，拐弯。
　　（三）红外测距部分
　　红外测距模块是一款距离测量传感器模块，它由PSD（灵敏探测器）和IRED（红外发射二极管）以及信号处理电路三部分组成。由于采用了三角测量方式，被测物体的材质、环境温度以及测量时间都不会影响传感器的测量精度。传感器输出电压值对应探测的距离。通过测量电压值就可以得出所探测物体的距离，所以此传感器可以用于距离测量、避障等场合。
　　红外测距模块的工作原理如图4红外测距的工作原理所示：该模块采用三角测量方式，传感器输出电压值对于探测的距离。通过测量电压值得出探测物体的距离。
　　其主要参数如表1红外测距传感器主要参数所示。
　　（四）二维码扫描部分
　　在小车充电之前我们需要获得小车的特定的IP地址，然后才能再后续中更好的对小车这个指定的用户进行扣费等工作，我们选择将小车钱包的IP地址与一个二维码绑定起来，这样，每次在充电之前只需要将小车上的二维码给充电桩进行扫描充电桩就会得到待充电的小车的钱包的地址。
　　二维码识别系统主要由二维码识别模块构成。二维码识别模块通过图像智能识别算法，可快速准确地读取纸质或屏幕上的二维码。二维码扫描模块工作电压为5V，体积小巧，板载microUSB和UART串口，可接入计算机或嵌入式设备使用。
　　（五）语音提示部分
　　当小车走到充电桩前面的时候或者充电开始和结束的时候，开启相应的语音提醒，使整个过程更加的人性化。
　　语音提示主要是由JQ8400FL10P语音模块构成。JQ8400语音模块集成了一个16位的MCU，采用硬解码的方式，更加保证了系统的稳定性和音质。选用此芯片在于它能够灵活的更换SPI-flasl内的语音内容，省去了传统语音芯片需要安装上位机更换语音的麻烦，SPI FLASH直接模拟成U盘，跟拷贝U盘一样方便。
　　三、总结和体会
　　本文是通过数字灰度小车寻迹模拟现实生活中需要充电的新能源汽车，小车利用数字灰度传感器对地图线路和当前小车运动轨迹进行采集和分析，实现了小车的寻迹行驶，确保小车在不同跑道是都可以实现寻迹。当找到共享充电桩后，小车会扫描充电桩上的二维码，从而却认充电信息。大大提高了小车的实用价值，可以应用于现代我物流、无人驾驶汽车、服务型机器人等领域。
　　参考文献
　　[1]李帅男;基于STM32的循迹避障智能小车的设计[J];数字技术与应用;2018年08期
　　[2]勒国庆;班乾乾;基于STM32的智能小车设计[J];福建电脑;2018年07期