资料查找方式：
特纳斯电子（电子校园网）：搜索下面编号即可
编号：
T1932310M
设计简介：
本设计是基于单片机的超声波避障小车，主要实现以下功能：
通过温度传感器检测温度
通过超声波模块检测小车前方距离，当有障碍物时舵机带动超声波判断左右距离进行避障
通过按键可手动操控小车运行，报警
通过GSM模块实现短信报警功能，发送短信时蜂鸣器鸣叫
通过4个电机驱动芯片控制四个轮子
通过语音模块实现语音控制小车运行
通过蓝牙模块连接手机，控制小车运行，短信报警
电源： 12V
传感器：温度传感器（DS18B20）、超声波传感器（HC-SR04）
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：小车轮子（SDC9150），GSM模块（SIM900A），蜂鸣器，舵机，12v转5v（LM7805）
人机交互：独立按键，语音模块（SU-03T），蓝牙模块（ECB02）
标签：STM32、OLED12864、DS18B20、HC-SR04、SDC9150、SIM900A、LM7805、SU-03T、ECB02
题目扩展：基于物联网的超声波避障小车、基于语音识别的超声波避障小车、基于单片机的循迹避障小车
基于单片机的超声波避障小车可以分为三个主要部分：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：
中控部分
概述：
- 核心控制器：采用STM32单片机，负责接收来自输入部分的数据，如障碍物距离、温度值、控制指令等。
- 数据处理：对接收到的数据进行处理，如计算障碍物距离、判断是否需要报警等。
- 控制输出：根据处理结果，控制输出部分的执行，如控制小车运动、显示信息、发送报警短信等。
输入部分
- ECB02蓝牙模块：通过蓝牙连接，用户可以远程控制小车的运行和触发报警功能。
- SU-03T语音控制模块：支持语音指令控制小车的运行，提高操作的便捷性。
- HC-SR04超声波测距模块：用于实时检测小车前方障碍物的距离，为避障提供数据支持。
- DS18B20温度检测模块：检测当前环境温度，为系统提供温度信息。
- 独立按键：提供手动控制功能，用户可以通过按键控制小车的前进、后退、左转、右转以及发送报警短信。
- 供电电路：为整个系统提供稳定的电源，确保各模块正常工作。
输出部分
- OLED显示模块：显示前方障碍物的距离、当前温度以及系统工作模式等信息，提供直观的视觉反馈。
- 舵机模块：当检测到前方有障碍物时，控制舵机转动，从而调整小车的运动方向，实现避障功能。
- GSM模块：在需要时发送报警短信，通知用户小车遇到紧急情况。
- 电机驱动及芯片：驱动小车的四个电机，控制小车的运动状态，如前进、后退、左转、右转等。
- 蜂鸣器：在发送报警短信的同时，发出声音报警，提醒用户注意。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先在AD中根据各个模块画出原理图，然后导出PCB进行连线，最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程，第一部分是电源模块，将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入Type-C电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排母焊接好后，将OLED12864显示屏插入排母。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STM32F103C8T6单片机。第四部分是温度模块，直接将温度传感器焊在板子上。第五部分超声波模块，将超声波模块固定在小车的头部。第六部分是蓝牙模块，将蓝牙模块直接插到预留的排母中。第七部分是独立按键模块。第八部分为语音模块。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 显示模块测试
如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示温度前方障碍物的距离和控制模式。
图5-2显示模块检测实物图
5.3 发送短信测试
如图5-3所示，当小车遇到障碍物有危险时会向手机发送求救信号。
图5-3设置温度阈值实物图
5.4 蓝牙控制实物测试
如图5-4所示，连接上蓝牙后可以在手机上控制小车的前进后退左转和右转。
图5-4 蓝牙控制实物图
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
使用仿真将器件创建出来，建立网络连接后将hex文件烧录进单片机中。
图6-1 仿真图
6.2上电显示仿真测试
如图6-2，单片机上电后OLED屏幕会显示当前的温度，前方障碍物的距离，当前的控制模式。
图6-2上电显示仿真测试
6.3语音和蓝牙控制仿真测试
如图6-3所示，不同的按键对应小车不同的行驶模式。
图6-3语音蓝牙仿真测试
设计说明书部分资料如下
设计摘要：
本论文介绍了一种基于单片机的超声波避障小车的设计与实现。该小车集成了多种传感器和通信模块，实现了自动避障、远程监控和语音控制等功能。具体功能包括：通过温度传感器实时检测环境温度；通过超声波模块检测小车前方距离，当检测到障碍物时，舵机带动超声波模块判断左右距离，进行自动避障；通过按键可手动操控小车运行和报警；通过GSM模块实现短信报警功能，当发送短信时蜂鸣器鸣叫；通过4个电机驱动芯片控制四个轮子，实现小车的灵活移动；通过语音模块实现语音控制小车运行；通过蓝牙模块连接手机，实现远程控制和短信报警。
在设计过程中，我们首先对各个模块进行了详细的分析和选型，确保每个模块的性能和兼容性。随后，我们进行了硬件电路的设计和软件算法的编写，确保系统能够稳定运行并实现预期功能。在测试阶段，我们通过多次实验验证了系统的可靠性和准确性，结果表明该小车能够在各种环境下准确检测障碍物并进行避障，同时实现了远程监控和语音控制。
本设计的创新之处在于将多种传感器和通信技术集成到一个紧凑的小车中，实现了自动避障、远程监控和语音控制等功能。这不仅提高了小车的智能化水平，也为用户提供了更加便捷和可靠的解决方案。未来，我们可以进一步优化系统的功耗和体积，增加更多的功能模块，如环境监测、路径规划等，以满足不同用户的需求。
关键词：单片机，超声波避障，温度传感器，GSM模块，语音控制，蓝牙模块
字数：9000+
目录：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
本设计基于单片机的超声波避障小车，主要通过以下模块实现功能：温度传感器实时检测环境温度；超声波模块检测小车前方距离，当检测到障碍物时，舵机带动超声波模块判断左右距离，进行自动避障；按键可手动操控小车运行和报警；GSM模块实现短信报警功能，发送短信时蜂鸣器鸣叫；4个电机驱动芯片控制四个轮子，实现小车的灵活移动；语音模块实现语音控制小车运行；蓝牙模块连接手机，实现远程控制和短信报警。通过这些模块的集成和协同工作，实现小车的自动避障、远程监控和语音控制等功能。
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
本设计基于单片机，构建了一个多功能超声波避障小车系统。系统通过温度传感器实时监测环境温度，超声波模块检测前方障碍物距离，并通过舵机调整角度判断左右距离以实现避障。用户可通过按键手动操控小车，并在紧急情况下触发报警。GSM模块支持短信报警功能，发送短信时蜂鸣器同步鸣叫，增强警示效果。四个电机驱动芯片精确控制四个轮子，确保小车平稳运行。语音模块实现语音控制，提升操作便捷性。蓝牙模块连接手机，实现远程控制和短信报警功能，增强系统的智能化和实用性。整体设计兼顾了功能多样性和系统稳定性，适用于多种应用场景。
3.2 主控电路设计
3.2.1 STM32F103C8T6单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
1）晶振电路
2）复位电路
3.3 OLED显示模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 监测函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 显示模块测试
5.3 发送短信测试
5.4 蓝牙控制实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2上电显示仿真测试
6.3语音和蓝牙控制仿真测试
结 论
参考文献
致 谢
