10166-基于STM32的割草机器人设计与实现（详细设计说明书+原理图工程+源码工程+仿真工程）

本设计目标如下：
1、实现机器人的前后左右控制
2、实现避障功能、加速减速
3、模拟升降装置
4、实现割草控制
5、无线串口控制小车
6、两个电机控制驱动控制四个电机
7、OLED屏幕显示

割草机器人通过红外感应装置和高精度光电二极管识别障碍物，实现避障功能。当单片机获取传感器数据后，通过IO口对驱动模块进行控制，改变四个直流电机的工作状态，GPS定位可以使机器人能在预定区域内工作，无线模块实现远程控制；OLED显示系统状态，电机控制刀具实现割草功能，最终实现割草机器人的路径规划、障碍物躲避。综上可以得出，系统由单片机、按键电路、GPS电路、红外光电传感器、无线传输电路、电机驱动及电机等部分组成.

摘要：
通过按键模拟光学传感器信号，小车能精准识别路径变化并调整方向，OLED屏幕实时呈现系统名称，系统控制状态以及电机控制状态的显示；人为改变控制方式后成功避障后迅速恢复路径。整体测试表明，满足自主避障，升降控制以及割草等设计需求。OELD显示器显示刷新正常且无乱码情况发生。系统功能测试结果如下表7.1

资料包含：电子设计全套资料（精品）
1、原理图工程文件
2、仿真模型工程文件
3、仿真源代码工程文件
4、详细设计说明书-7711字
等等

/* Includes -----------------------------------------------------------------*/
#include "Drv_UserSystem.h"

/* Defines ------------------------------------------------------------------*/

/* Variables Define ---------------------------------------------------------*/
struct ST_Sys_Time  stSysTime;
/* Function prototypes ------------------------------------------------------*/
/*******************************************************************************
 * 函数名：UserSystemInit
 * 描述  ：用户配置初始化
 * 输入  ：void
 * 输出  ：void
 * 调用  ：初始化
 * 备注  ：
*******************************************************************************/
void UserSystemInit(void)
{
  SystemClock_Config();//64MHZ
  SystickInit();//1ms	
	User_Uart1_Init();
	User_ClockParaInit();
	User_LED_Init();
	User_Key_Init();
	OLED_Init();
	User_Moto_Init();
  WatchDogInit();
	Uart1Prints("欢迎使用除草机器人控制系统\r\n");		
}

/*******************************************************************************
 * 函数名：SystemClock_Config
 * 描述  ：系统时钟配置
 * 输入  ：void
 * 输出  ：void
 * 调用  ：初始化
 * 备注  ：
*******************************************************************************/
void SystemClock_Config(void)
{
  /* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 configuration -----------------------------*/   
  /* RCC system reset(for debug purpose) */
  RCC_DeInit();
  /* Enable HSI */
  RCC_HSICmd(ENABLE);
  /* Wait till HSI is ready */
  while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSIRDY) == RESET)
  {}
  /* Enable Prefetch Buffer */
  FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
  /* Flash 2 wait state */
  FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
  /* HCLK = SYSCLK */
  RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); 
  /* PCLK2 = HCLK */
  RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); 
  /* PCLK1 = HCLK/2 */
  RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
#ifdef STM32F10X_CL
  /* Configure PLLs *********************************************************/
  /* PLL2 configuration: PLL2CLK = (HSI / 2) * 4 = 16 MHz */
  RCC_PREDIV2Config(RCC_PREDIV2_Div2);
  RCC_PLL2Config(RCC_PLL2Mul_4);
  /* Enable PLL2 */
  RCC_PLL2Cmd(ENABLE);
  /* Wait till PLL2 is ready */
  while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLL2RDY) == RESET)
  {}
  /* PLL configuration: PLLCLK = (PLL2 / 5) * 9 = 72 MHz */ 
  RCC_PREDIV1Config(RCC_PREDIV1_Source_PLL2, RCC_PREDIV1_Div5);
  RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_PREDIV1, RCC_PLLMul_9);
#else
  /* PLLCLK = 4MHz * 16 = 64 MHz */
  RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSI_Div2, RCC_PLLMul_16); // HSI is divided by 2 to have 4MHz then multiply by 16 to have 164MHz
#endif
  /* Enable PLL */ 
  RCC_PLLCmd(ENABLE);
  /* Wait till PLL is ready */
  while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
  {
  }
  /* Select PLL as system clock source */
  RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
  /* Wait till PLL is used as system clock source */
  while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
  {
  }
}

/*******************************************************************************
 * 函数名：SystickInit
 * 描述  ：滴答定时器时钟初始化
 * 输入  ：无
 * 输出  ：无
 * 调用  ：初始化
 * 备注  ：1ms
*******************************************************************************/
void SystickInit(void)
{
	RCC_ClocksTypeDef RCC_ClockFreq;
	//返回用作系统时钟的时钟源
  RCC_GetClocksFreq(&RCC_ClockFreq);

  if(SysTick_Config((SystemCoreClock) / 1000))  /* setup systick timer for 1ms   /1000 interrupts  */
  {
    /* capture error */
    while(1);
  }
  NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x0);
}

/*******************************************************************************
 * 函数名：SysTick_Handler
 * 描述  ：滴答中断服务程序
 * 输入  ：无
 * 输出  ：无
 * 调用  ：1ms
 * 备注  ：
*******************************************************************************/
void SysTick_Handler(void)
{
    TimerIsrHandle();		
}

/*******************************************************************************
 * 函数名：TimerIsrHandle
 * 描述  ：定时器时基处理函数
 * 输入  ：无
 * 输出  ：无
 * 调用  ：中断1ms
 * 备注  ：
*******************************************************************************/
void TimerIsrHandle(void)
{
  stSysTime.flg._1ms++;
}

/*******************************************************************************
 * 函数名：Time_millis
 * 描述  ：时基函数
 * 输入  ：无
 * 输出  ：帧长
 * 调用  ：内部调用
 * 备注  ：
*******************************************************************************/
uint64_t Time_millis(void)
{
    return stSysTime.flg._1ms;
}

/*******************************************************************************
 * 函数名：User_ClockParaInit
 * 描述  ：时钟数据初始化
 * 输入  ：void
 * 输出  ：void
 * 调用  ：初始化
 * 备注  ：
*******************************************************************************/
void User_ClockParaInit(void)
{
		stSysTime.flg._1ms = 0;		
		stSysTime.flg._5ms = 0;		
		stSysTime.flg._10ms = 0;	
		stSysTime.flg._50ms = 0;			
		stSysTime.flg._100ms = 0;		
		stSysTime.flg._1s = 0;		
}	

/*******************************************************************************
 * 函数名：delay_syms
 * 描述  ：ms延时函数
 * 输入  ：uint16_t
 * 输出  ：void
 * 调用  ：ms延时调用
 * 备注  ：
*******************************************************************************/
void delay_syms(uint16_t ms)
{
    uint64_t u64_target_time;
    u64_target_time = Time_millis() + ms;
    while(u64_target_time > Time_millis());
    /* reload wdt counter */
    IWDG_ReloadCounter();//清开门狗 	
}

/*******************************************************************************
 * 函数名：WatchDogInit
 * 描述  ：看门狗初始化
 * 输入  ：void
 * 输出  ：void
 * 调用  ：初始化
 * 备注  ：Tout(ms) = prv/40*rlv     32/40*2499=1999.2ms
*******************************************************************************/
void WatchDogInit(void)
{
	/*IWDG初始化*/
	IWDG_WriteAccessCmd(IWDG_WriteAccess_Enable);	//独立看门狗写使能
	IWDG_SetPrescaler(IWDG_Prescaler_256);			//设置预分频为16
	IWDG_SetReload(2499);							//设置重装值为2499，独立看门狗的超时时间为2s
	IWDG_ReloadCounter();							//重装计数器，喂狗
	IWDG_Enable();									//独立看门狗使能
}