任务

   图1 任务内容 

要求

 图2 基本要求内容

 图3 发挥部分内容 

说明

  图4 说明内容

评分标准

   图5 评分内容

正文 （部分）

摘要

本实验是一辆气垫悬浮车，采用高速轴流风机驱动。通过使用STM32F103作为主控，L293D电机驱动芯片作为驱动模块，实现车辆的悬浮和运动控制。实验任务包括测试赛道上的悬浮和寻迹运行，以及避障功能和语音播报运行信息的发挥部分。基本要求包括启动后车辆缓慢升起并悬停，完成逆时针寻迹运行一周，并往返于标识线A和B之间。发挥部分要求车辆避开障碍物进行寻迹运行，并在遇到障碍物时发出提示，最终停车并进行定位检测。实验说明中对气垫悬浮车的外形尺寸、电池更换时间、寻迹线宽度等做出了详细规定。

关键词：气垫悬浮车、高速轴流风机、STM32F103、L293D、寻迹运行、避障、语音播报

1．系统方案

本设计以STM32芯片为主控，整体系统主要由主控、驱动模块和悬浮模块组成。

1.1 主控模块的论证与选择

方案一：选用STM32F103主控

优点：成本低、性能稳定、有丰富的开发资源和支持

缺点：存储容量较小

方案二：选用STM32F407主控

优点：存储容量大、性能强劲、支持更多外设接口

缺点：成本较高

方案三：选用STM32H7主控

优点：高性能、丰富的存储容量、支持多媒体处理等功能

缺点：价格较高

综上所述，方案一最合理，原因为成本低、性能稳定，而且有丰富的开发资源和支持。

1.2 硬件控制方案的论证与选择

方案一：使用L293D电机驱动芯片搭建系统，采用以下硬件模块实现功能

气垫悬浮模块：包括高速轴流风机、压力传感器和控制电路等

驱动模块：包括电机驱动模块和传感器模块等

方案二：使用TB6612FNG电机驱动芯片搭建系统，采用以下硬件模块实现功能

气垫悬浮模块：包括高速轴流风机、压力传感器和控制电路等

驱动模块：包括电机驱动模块和传感器模块等

方案三：使用DRV8833电机驱动芯片搭建系统，采用以下硬件模块实现功能

气垫悬浮模块：包括高速轴流风机、压力传感器和控制电路等

驱动模块：包括电机驱动模块和传感器模块等

综上所述，方案一最合理，原因为成本低，适用于小型的气垫悬浮车系统。

2.3 控制过程说明

实现气垫悬浮车的悬浮和运动需要使用STM32F103作为主控，使用L293D电机驱动芯片作为驱动模块控制气垫悬浮模块。具体的控制过程如下：

启动：按下启动按钮后，通过STM32F103控制L293D电机驱动芯片，使风机工作，产生气流实现悬浮。

运动控制：通过调整风机的输出力和控制轮速来控制气垫悬浮车的前进、后退和转弯。

寻迹控制：使用传感器检测寻迹线，根据检测结果控制气垫悬浮车沿着寻迹线行驶。

避障功能：使用传感器检测障碍物，当气垫悬浮车接近障碍物时，通过调整风机的输出力和控制轮速，实现绕过障碍物并返回到寻迹线上继续运行。

停车定位检测：使用传感器检测停车位置，根据检测结果调整风机的输出力和控制轮速，实现稳定停车在指定位置。

4．测试方案与测试结果

4.1 测试方案

4.1.1 功能测试

（1）悬浮高度测试

1、将气垫悬浮车放在启/停点上，一键启动，观察悬浮高度是否大于2mm。

2、记录悬浮时间，判断是否大于2s。

（2）寻迹运行测试

1、从启/停点出发，沿测试赛道逆时针方向运行，观察运行时间是否小于180s。

2、完成一周后，停在启/停点上。

（3）往返运行测试

1、从 A 点出发，沿测试赛道逆时针方向到达 B 点，再返回 A 点。

2、观察运行时间是否小于120s，超时停止测试。

（4）避障功能测试

1、在测试赛道上摆放两个障碍物，观察气垫悬浮车是否能避开障碍物并继续运行。

2、观察运行时间是否小于180s，超时停止测试。

（5）语音播报测试

1、观察气垫悬浮车能否以语音方式实时播报运行信息。

2、检查运行信息的准确性和完整性。

该文档给出的是部分内容，想要完整文档的可以通过百度网盘获取。

通过百度网盘分享的文件：https://pan.baidu.com/s/1aXzYwLMLx_b59abvplUiYw?pwd=dn71 
提取码:dn71
复制这段内容打开「百度网盘APP 即可获取」

硬性的标准其实限制不了无限可能的我们，所以啊！少年们加油吧！