一种基于STM32单片机的视频遥控小车的设计

随着各种科学技术的不断提高，自动化技术的不断加深，智能遥控技术将跨领域应用，并深入普及。机器人小车的研究是移动机器人分支的一部分，是一项涉及到计算机技术、传感技术、通讯技术等相关技术的综合系统。它的主要功能是利用无线网络视频技术实现识别路径，控制车速及操纵转向等。

小车采用STM32单片机作为主制器，通过一款Wifi射频模块ＲT5350实现远程视频画面的传输，整个项目涵盖的知识面广，包括单片机编程技术，OpenWrt路由器系统以及Windows上位机软件开发等等不同技术领域。下面分为三个层面来介绍视频小车的实现方法：

（1）底层驱动层：以STM32单片机实现对小车的驱动控制;

（2）中层传输层：借助ＲT5350路由器平台传输控制命令以及视频流;

（3）顶层控制层：在Windows平台实现对小车的控制。

1、底层驱动层

小车整体是实现STM32单片机控制小车电机的运动和控制摄像头的舵机云台的运动。由于STM32单片机提供的电流非常微小，不足以让小车动起来，所以需要电机驱动模块，这里使用了L298N模块驱动小车的直流电机。

1．1、电机驱动原理

小车左轮右轮上分别配有两个电机，左轮电机A与右轮电机B的正转、反转和停止决定着小车的运动模式。而STM32单片机4根电机控制信号线连接着L298N的IN1～IN4，另外两根PWM调速信号线连着ENA和ENB。电路图详情见图1。

图1 电路原理图

输入信号线IN1和IN2控制电机A的运动，直流电机A接OUT1和OUT2。同理，IN3和IN4合起来控制了电机B的运动。对应小车的对应的运动模式详情见表1。

表1小车的对应的运动模式

1．2、电机调速原理

如上图1中L298N上还有有ENA和ENB两个信号输入端口，这两个端口的作用是控制信号的使能，低电平有效。只有当信号线拉低时候，L298N才会遵循表1中列出的运动模式。

由于L298N有控制使能的信号线，则可以通过控制ENA和ENB的信号来进行PWM调速。原理是开关管在一个周期T的时间内导通的时间为t，那么电机两端的平均电压U=V*t/T=aV。其中，a=t/T（占空比），V是电源电压。电动机的转速与电动机两端的电压成正比，而电动机两端的电压与控制波形的占空比成正比，因此电动机的转动速度与PWM信号的占空比成比例，信号的占空比越大电动机转动得越快。