STM32循迹避障小车源码解析：从外设分配到PD控制

简介：基于STM32的循迹避障小车毕设源码包，面向计算机、电子类专业正在准备毕业设计或课程项目的学生，也适合需要完整嵌入式实战案例的进阶学习者。项目源自大四高分毕设，评审99分，经导师认可，代码完整可运行，硬件原理图、PCB、结构模型与源码均整理在内，能够直接用于功能演示与二次开发。包内共322个文件，以C语言源码、STM32标准外设库头文件及编译链接产物（.o/.crf/.axf/.hex）为主，同时包含Keil工程配置、原理图与PCB文档（.schdoc/.pcbdoc）、3D模型文件（.stl/.sldprt）和说明文档（.pdf/.md），从代码到实物层次完整；压缩包整体64.22MB，结构清晰，便于按模块查阅。已有164人学习下载，适合拿来作为期末大作业、课程设计或毕设参考，也可为循迹、避障、电机驱动等STM32典型应用提供可直接运行的示例。

1. 为什么这个STM32循迹避障小车值得拆开看

把一份完整跑通、评过99分的STM32循迹避障小车源码当研究对象，比看零散教程有价值得多。这套资料不是随手拼的：stm32f10x_adc.c 负责循迹灰度采样，stm32f10x_tim.c 同时承担电机PWM和超声波输入捕获，stm32f10x_flash.c 把校准阈值掉电保存，连 i2c.c、can.c、fsmc.c 都是模板工程自带、按需裁剪的外设驱动，说明作者保留了扩展接口而不是把删不掉的代码硬塞进去。对于要做毕业设计、课程设计或期末大作业的人，最值得学的不是寻线算法本身，而是"一个完整工程里外设怎么分配、模块怎么组织、哪里留扩展"。这篇把硬件资源分配、循迹与避障的代码实现、拿到工程后的编译烧录排错完整过一遍，适合在校生，也适合刚接触标准外设库的嵌入式新人。

2. 硬件选型与STM32外设资源分配

2.1 为什么是F103ZET6 + 标准外设库

循迹避障小车是 STM32 毕设里出现频率最高的选题，但很多人的代码只能在实验室跑通、换块板子就废。这套源码选的是 STM32F103ZET6，72MHz 主频、512KB Flash、64KB SRAM，资源对小车主控来说溢出不少，这不是浪费，而是刻意留了余量：循迹、避障跑完之后，还能挂 OLED、ESP8266 甚至跑 Freemodbus。库用的是标准外设库而不是 HAL，原因很实际——大量课程设计和毕业设计资料都基于标准库，遇到问题搜"GPIO_Init"比搜"MX_GPIO_Init"能多找到十倍的结果，而且标准库的结构对理解寄存器映射更友好。

工程里 system_stm32f10x.c + stm32f10x_rcc.c 决定了整个芯片的时钟走向，这里值得先弄清楚，因为后面所有外设的波特率、PWM频率、采样周期都挂在时钟树上。默认配置是外部 8MHz 晶振，PLL 9 倍频到 72MHz，APB1 分频到 36MHz（TIM2/3/4/5 的时钟源），APB2 保持 72MHz（GPIO、ADC1、TIM1 的时钟源）。改外置晶振数值时，不要把 system_stm32f10x.c 里的 PLL_M、PLL_N 孤立地调，要连 HSE_VALUE 宏一起改，否则串口波特率会整体偏移，这是老手也容易忽略的地方。

2.2 整车模块引脚分配

拿到工程第一步不是看 main.c，而是先建一张引脚占用表，确认各模块没有抢占同一组外设。下面是这套小车源码中推荐的一套分配方案，与标准库工程的默认配置对应，改动最少：

这里有个容易被新手踩到的坑：PA2/PA3 同时也是 USART2 的 TX/RX，如果想把超声波和蓝牙模块一起挂上，就会冲突。代码里超声波占用了 PA3 的 TIM2_CH4 复用功能，蓝牙只能换到 USART1（PA9/PA10），串口调试和蓝牙共用一个串口时，用跳线切换，不要同时接。FSMC 和 I2C 在这个项目里处于"模板保留"状态：I2C1 给了 OLED，FSMC 预留了外扩 TFT-LCD，CAN 接口在驱动代码里初始化了但没有接总线，后续要做多机通信或 Freemodbus 移植可以直接用上。

提示：GPIO 配置时，PWM 引脚要开复用推挽（GPIO_Mode_AF_PP），方向引脚用推挽输出（GPIO_Mode_Out_PP），循迹输入引脚用浮空输入即可，不要开上拉——上拉会直接影响灰度传感器的电平翻转点。

2.3 电机驱动与TIM3 PWM初始化

电机驱动常见两种方案：L298N 和 TB6612。L298N 便宜但压降大（约2V），电池电压 7.4V 经驱动后到电机可能只剩 5V 多，爬坡和转向时会明显乏力；TB6612 管压降只有 0.5V 左右，1.2A 连续电流够用，发热低，这套源码对应的驱动板方案也是兼容 TB6612FNG 的。选型时还要注意：TB6612 的 VM 接电池正极，VCC 接 3.3V 或 5V 逻辑电源，两者不能接反，否则芯片直接冒烟。

PWM 初始化是独立封装的函数，不依赖其他模块，可以直接抄下来做电机起转测试：

void TIM3_PWM_Init(u16 arr, u16 psc) { GPIO_InitTypeDef gpio; TIM_TimeBaseInitTypeDef tim; TIM_OCInitTypeDef oc; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; gpio.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &gpio); tim.TIM_Prescaler = psc; // 72MHz / (psc+1) 得到计数频率 tim.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; tim.TIM_Period = arr; // PWM 频率 = 计数频率 / (arr+1) tim.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &tim); oc.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; oc.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; oc.TIM_Pulse = 0; // 初始占空比 0，防止上电猛冲 oc.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM3, &oc); TIM_OC2Init(TIM3, &oc); TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); }

初始化时把 preload 打开，占空比更新会在计数周期边界同步生效，不会出现运动中突然顿挫。调用时用TIM3_PWM_Init(7199, 0)，PWM 频率就是 72MHz / 7200 = 10kHz。10kHz 对直流减速电机来说是合适的频率——低于 1kHz 能听到明显的电磁噪声且扭矩波动大，高于 20kHz 驱动芯片的开关损耗上升但扭矩无明显提升。如果后期换了大功率电机，这个频率可能需要下调到 5kHz。

注意：电池给电机供电时，GND 必须和 STM32 开发板的 GND 相连（共地），否则 PWM 信号没有参考电平，电机轻则抖动不转，重则 GPIO 口被击穿。这是小车不上电转、上电乱转的头号原因。

3. 循迹模块：ADC灰度采样与PD转向修正

3.1 TCRT5000 循迹原理与两种读取方式

TCRT5000 是光电反射式传感器，内部一个红外发射管加一个光电接收管。红外光照射到白色地面反射强，接收管导通压降低；照射到黑色胶带时大部分红外被吸收，接收管截止电压升高。把接收端电压接到比较器或直接接 MCU，就能区分黑白线。

读取传感器有两种典型方式。一种是模块自带比较器，输出数字电平（黑线低电平/白线高电平），GPIO 直接读引脚即可，优点是代码简单、抗干扰强，适合实验室白底黑线这种对比清晰的场景。另一种是模块只引出模拟电压（ADC 采样），MCU 通过 ADC 判断明暗程度，可以输出 0~4095 的灰度值，适合地砖颜色不统一或赛道有阴影的场地。这套源码里保留的是 ADC 方案，对应 stm32f10x_adc.c，因为 ADC 方案能拿到连续灰度值，便于做阈值自适应，这是评分时的一个加分点。

3.2 ADC采样与阈值校准

ADC 部分用 ADC1 的规则通道组连续采样。循迹传感器阵列的模拟输出接入的是 PC4/PC5 等引脚，其中 PC4 对应 ADC1_IN14、PC5 对应 ADC1_IN15，可以用独立模式单通道依次转换，也可以开扫描模式一次把五路全部采完。注意：ADC 引脚采样时间不能太短，TCRT5000 的响应时间是微秒级的，采样时间设置低于 55.5 周期时，在高速行驶中会采到毛刺值。工程里的配置是采样时间 239.5 周期，配合 12MHz ADC 时钟，单通道采样率约 50kHz，对循迹场景绰绰有余。

读取五路灰度值的核心逻辑：

#define SENSOR_NUM 5 u16 sensor_adc[SENSOR_NUM]; // 五路原始ADC值 u16 threshold_low[SENSOR_NUM]; // 每路独立阈值 void read_sensors(void) { // 使用ADC1的注入组别，一次触发依次转换五通道 // 注入组转换结果锁存，读取期间不会被规则组打断 ADC_SoftwareStartInjectConvCmd(ADC1, ENABLE); while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_JEOC) == RESET); sensor_adc[0] = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_1); sensor_adc[1] = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_2); sensor_adc[2] = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_3); sensor_adc[3] = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_4); sensor_adc[4] = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_5); }

注入组通道需要预先用ADC_InjectedChannelConfig()完成映射，转换顺序和read_sensors()中的读取顺序要保持一致。使用注入组而不是规则组的原因：PWM 和超声波中断会频繁抢占外设总线，规则组 ADC 的转换结果寄存器有限，转换慢时易被覆盖；注入组有独立的结果寄存器，适合在时序关键的主循环里"一次性快照"五路信号。

阈值怎么定？黑线和白地之间的 ADC 差值通常在 800~1500 之间，工程里用每路独立阈值threshold_low[i]，而不是统一用一个全局阈值。原因很实际：五个传感器的安装高度、红外管衰减程度不可能完全一致，统一阈值会出现"中间三路正常、边缘两路永远误判"的问题。校准时把车放在赛道上，分别记录压黑线和压白地的值，取中值作为初始阈值，然后把这个值存进 Flash（见 3.5 节），下次开机免重复校准。

3.3 五路加权偏差计算

拿到五路二值化结果后，要把"哪一路看到黑线"换算成一个连续的偏差量，喂给 PD 控制器。最常用的是加权平均法：中间传感器权重 0，左侧为负，右侧为正，按激活状态加权平均得到归一化位置。

// 将ADC值与阈值比较，得到五路逻辑值 // 0=白底，1=压线 static u8 sensor_binary[SENSOR_NUM]; static const s8 weight[SENSOR_NUM] = {-2, -1, 0, 1, 2}; s16 get_line_position(void) { s32 sum = 0, active = 0; for (int i = 0; i < SENSOR_NUM; i++) { sensor_binary[i] = (sensor_adc[i] < threshold_low[i]) ? 1 : 0; sum += sensor_binary[i] * weight[i]; active += sensor_binary[i]; } if (active == 0) { // 全部白底：说明冲出赛道，返回一个极值让小车紧急寻线 return (last_position > 0) ? 100 : -100; } last_position = (s16)(sum * 100 / active); return last_position; }

这段代码的关键在active == 0的分支：五路全白意味着车已经脱离黑线，此时不能返回 0（会让小车笔直开走），而是沿用上一次的偏移方向返回极值，让转向逻辑把小车的弯打回去寻线。sum * 100 / active把位置归一化到 -100~+100，100倍是为了让 PD 的 P 项系数不至于太小，调参时看着更直观。

3.4 PD转向控制与参数调节

PWM 差速转向的实现思路：把位置偏差换算成左右轮速度差，偏差越大转向越猛。单纯 P 控制的问题是高速入弯时转向滞后，车身会冲过弯心；加上微分项 D 后，偏差变化速率被提前感知，入弯前就开始收油。

static float kp = 1.8f, kd = 0.6f; static s16 last_pos = 0; void motor_control_by_line(void) { s16 pos = get_line_position(); float diff = kp * pos + kd * (pos - last_pos); last_pos = pos; s16 speed_l = BASE_SPEED + (s16)diff; // 左轮 s16 speed_r = BASE_SPEED - (s16)diff; // 右轮 // 限幅保护：堵转电流过大会拉低电池电压 if (speed_l > MAX_SPEED) speed_l = MAX_SPEED; if (speed_r > MAX_SPEED) speed_r = MAX_SPEED; if (speed_l < -MAX_SPEED) speed_l = -MAX_SPEED; if (speed_r < -MAX_SPEED) speed_r = -MAX_SPEED; TIM_SetCompare1(TIM3, abs(speed_l)); TIM_SetCompare2(TIM3, abs(speed_r)); // 方向引脚根据speed_l/speed_r符号置高或置低 set_motor_dir(LEFT, speed_l >= 0); set_motor_dir(RIGHT, speed_r >= 0); }

调参顺序建议从纯 P 开始：先设 kd=0，kp 从 0.5 逐步增大，直到小车在直道上不摆头、弯道上不冲出赛道，此时记下 kp；再累加 kd，每次加 0.2，观察入弯是否更平滑。如果小车在直道上左右震荡，说明 kp 偏大或 kd 偏小；如果入弯后转向不足冲出去，说明 kd 过大把转向动作"提前削减"了。BASE_SPEED 的典型范围是 300~500（占空比 0~7199 时的数值），低于 300 时电机接近堵转临界点，高于 550 时大部分赛道的 U 形弯会甩尾。

PD 参数不是固定的，电池电压从 8.4V 掉到 7.2V 时电机响应变慢，同一套参数表现会差不少。正式调试时用充满电的电池调完，比赛或演示前再充满电，避免参数漂移。

3.5 阈值掉电保存到Flash

每次开机都要把车放赛道上重新校准一次，在答辩演示时非常尴尬。工程里把五路阈值写进了 stm32f10x_flash.c 驱动的功能范围：启动时先用一小段内嵌逻辑检测 Flash 里是否有有效校准数据，有就直接加载；没有才进入校准模式。这里注意 F103ZET6 的 Flash 按扇区管理，前 4 个扇区各 16KB，写之前必须先擦除整扇区：

#define CALIB_FLAG_ADDR 0x0807F000 // 最后64KB扇区起始 #define CALIB_DATA_OFFSET 0x10 void threshold_save_to_flash(u16 *th, u8 len) { u32 addr = CALIB_FLAG_ADDR; FLASH_Unlock(); FLASH_ErasePage(CALIB_FLAG_ADDR); // 擦除整页 // 先写标志：0xA55A 表示阈值有效 FLASH_ProgramHalfWord(addr, 0xA55A); addr += 2; for (u8 i = 0; i < len; i++) { FLASH_ProgramHalfWord(addr, th[i]); addr += 2; } FLASH_Lock(); }

0x0807F000位于 F103ZET6 用户 Flash 的最末段，放阈值不会跟代码区冲突，但要注意：程序本身编译后如果超过了这个地址，烧录时会把这段覆盖掉，导致校准数据被破坏。检查方法很简单，编译后看 Keil 的 Build Output，确认 Code 区的结束地址小于 0x0807F000。掉电保存逻辑可以延伸到行驶里程、最高速度记录等参数，作为一个低成本数据记录思路。

4. 超声波避障：输入捕获测距与状态机切换

4.1 HC-SR04 测距原理为什么选输入捕获

HC-SR04 的工作时序：Trig 引脚拉高 10us 以上触发测距，模块自动发射 8 个 40kHz 超声波脉冲，然后 Echo 引脚输出一个高电平脉冲，脉冲宽度等于超声波从发射到接收的往返时间。距离 = 高电平时间 × 声速 / 2，即每微秒对应 0.017cm。

测距实现有两种常见方案。轮询延时方案用while(GPIO_ReadPin()==SET)死等加delay_us()计时，代码简单但有两个致命问题：一是主循环被阻塞，测距期间电机 PWM 无法更新，小车会一卡一卡地走；二是delay_us()本身依赖 SysTick，与中断嵌套叠加时误差很大。这套工程用的是定时器输入捕获：TIM2_CH4 配置为捕获模式，自动记录 Echo 引脚上高电平的上升沿和下降沿时刻，两个时刻的差值就是脉冲宽度，全程 0 CPU 占用，测距的同时循迹逻辑照常运行。

4.2 TIM2 输入捕获初始化

Echo 引脚接在 PA3（TIM2_CH4），必须开启 GPB 复用时钟和 TIM2 时钟。输入捕获的滤波器参数值得单独说：HC-SR04 在复杂环境下 Echo 信号偶尔会有前沿抖动，不滤波时会捕获到错误起始时刻，测距值跳变几十厘米。

void TIM2_IC_Init(void) { GPIO_InitTypeDef gpio; TIM_ICInitTypeDef ic; RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; // PA3: TIM2_CH4 gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; gpio.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &gpio); ic.TIM_Channel = TIM_Channel_4; ic.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; // 先捕获上升沿 ic.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; ic.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; ic.TIM_ICFilter = 0x0F; // 8个时钟周期采样滤波 TIM_ICInit(TIM2, &ic); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); }

配置成上升沿捕获后，还要处理下降沿。标准库的输入捕获一次只能配置一种极性，所以工程里采用"捕获上升沿 -> 记录时刻 -> 重配为下降沿 -> 再捕获"的切换方式。重配极性用TIM_ICInit直接再调一次即可，不需要关闭定时器。这里有个细节：TIM_ICFilter = 0x0F意味着信号需要连续 8 个时钟周期保持同一电平才算有效，滤波太强会丢失超声波的短脉冲，太弱又会引入毛刺，0x0F 对 40kHz 超声波场景是合理的默认值。

4.3 往返时间读取与距离换算

完整的测距函数包含触发、捕获上升沿、捕获下降沿三部分。触发超声波之前，先清一次捕获标志，防止上一次残留的中断标志干扰本次测量：

float ultrasonic_get_cm(void) { u32 t1, t2; // 清标志，避免残留捕获值影响本次计算 TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_CC4); GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // Trig 拉高 delay_us(15); // 至少10us，取15us留余量 GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_2); // Trig 拉低 // 等待上升沿捕获 while (TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_CC4) == RESET); t1 = TIM_GetCapture4(TIM2); TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_CC4); // 切换为下降沿捕获 TIM_ICInit(TIM2, &falling_ic_init); while (TIM_GetFlagStatus(TIM2, TIM_FLAG_CC4) == RESET); t2 = TIM_GetCapture4(TIM2); TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_CC4); // 恢复上升沿模式 TIM_ICInit(TIM2, &rising_ic_init); // 溢出处理：超出40ms未捕获到下降沿，视为超量程 if ((t2 < t1) || (t2 - t1 > 40000)) return -1; return (float)(t2 - t1) * 0.017f; }

逻辑说明：TIM2 计数频率 72MHz 会溢出（65535 个计数约 0.91ms 翻一次），所以测距函数里不能直接用 32 位计数器的值算，而是必须在两次捕获之间切换极性并不断清标志。t2 - t1 > 40000对应高电平时间超过 40 毫秒，即距离超过 6.8 米，HC-SR04 量程只有 4 米左右，超限直接返回 -1 交给上层处理，避免小车把无效距离当成障碍物急停。

4.3 循迹与避障的状态机切换

避障的决策逻辑用状态机组织，比在 main 里堆 if-else 清晰得多。系统只有三个状态：正常循迹、避障转向、急停等待。状态之间的转换条件以距离阈值为准：

状态切换的判定逻辑：超声波数据是异步更新的（每 50ms 触发一次测距），但状态机只在主循环里查询最新值，不在中断里切换——中断里只负责更新距离变量。这样避免了一个经典问题：Echo 捕获中断是否处理完成和状态切换无关，状态机永远读到的是上一次完整测距的结果。

typedef enum { STATE_FOLLOW_LINE, STATE_SLOW_DOWN, STATE_AVOID_TURN, STATE_RECOVER } CarState; CarState car_state = STATE_FOLLOW_LINE; float obstacle_dis = 100.0f; void state_machine_update(float dis) { switch (car_state) { case STATE_FOLLOW_LINE: if (dis < 20.0f) { car_state = STATE_AVOID_TURN; avoid_turn_start(1); // 传入方向参数，优先往左 set_base_speed(0); // 先停车 } else if (dis < 30.0f) { car_state = STATE_SLOW_DOWN; set_base_speed(BASE_SPEED * 0.6f); } break; case STATE_SLOW_DOWN: if (dis >= 35.0f) { car_state = STATE_FOLLOW_LINE; // 障碍物已移开 set_base_speed(BASE_SPEED); } else if (dis < 18.0f) { car_state = STATE_AVOID_TURN; } break; case STATE_AVOID_TURN: // 转向动作持续1.5秒后重新检测 if (avoid_turn_timeout()) { car_state = STATE_RECOVER; set_base_speed(BASE_SPEED); } break; case STATE_RECOVER: // 转向回正期间保持低速 if (dis > 25.0f) { car_state = STATE_FOLLOW_LINE; set_base_speed(BASE_SPEED); } break; } }

避障和循迹的仲裁逻辑在 main 循环里体现：超声波距离大于 30cm 时，电机控制函数只调用motor_control_by_line()；进入避障状态后，电机控制切换到固定 PWM 差速旋转。这里要注意avoid_turn_start的方向参数要根据障碍物位置动态决定——常见做法是检测到障碍物后，先原地左转 90°，测距，左转后仍然小于 20cm 就说明左侧也不通，再回正右转 180°直接掉头。整个状态机设计的关键是不信任单次测距结果，连续两次距离都越界才切换状态，避免超声波传感器受到声波干扰时小车神经质一样急停。

5. Keil工程导入、car.axf与四个容易踩的坑

5.1 car.axf 文件在工程里扮演什么角色

下载资料解压后，car.axf是最容易引起困惑的文件。axf 是 ARM ELF 格式的可执行镜像，由 Keil 在编译链接后自动生成，它和 hex、bin 的区别在于：hex 是纯代码镜像用于烧录，axf 额外包含调试符号表和源码路径信息，所以它既是可执行文件也是调试文件。用 ST-LINK 在线调试时，Keil 实际加载的就是 axf；离线烧录用 hex 或 bin 更稳妥，也可以用 Keil 自带的 fromelf 工具把 axf 转成 hex：

fromelf --i32 --output=car.hex car.axf

拿到资料后建议这么做：先不要改代码，直接用 Keil 打开工程编译一遍，确认编辑环境和你本地的芯片包、编译器版本兼容，再把 car.axf 烧到板子上验证硬件是否正常。如果板子型号和原工程一致（STM32F103ZET6），axf 是可以直接跑的；如果换了型号，比如从 ZET6 换成 C8T6，axf 就不能用，必须重新编译。

5.2 环境准备：芯片包与ST-LINK

打开工程前先确认三件事：Keil 版本、设备芯片包、调试器驱动。工程基于标准外设库，MDK 4.7 以上或 MDK5 都能编译，但 MDK5 需要安装 STM32F1xx 的 Device Family Pack；ST-LINK 驱动注意区分旧版 ST-Link Utility 和新版 STM32CubeProgrammer，两套驱动不能同时混用，装完重启 Keil。给经常在 C51 和 STM32 两个平台间切换的人一句实在话：两个环境的芯片包互不干扰，不用卸了重装，MDK5 装完 STM32F1 支持包后打开 C51 工程会自动切换工具链。

5.3 error: no stm32 target found 排查流程

这个报错在插上 ST-LINK、点下载后弹窗出现，原因排在前四位的依次是：芯片供电异常、SWD 引脚被占用、ST-LINK 固件太老、芯片被锁死。小车项目里最容易犯的是电池组只给电机驱动供电，没给开发板供电，ST-LINK 的 3.3V 输出能力又不够，导致识别失败。排查顺序：先用万用表量板子 3.3V；再在 Keil 的 Debug 设置里把 ST-LINK 的 SW 模式波特率从 4MHz 降到 1MHz；如果 SWD 被重映射到了别的功能，按住复位键的同时点下载，等烧录进度条出现再松开复位。芯片锁死用 ST-LINK Utility 全片擦除即可解。

5.4 串口打印验证传感器是否正常

小车不上赛道时，肉眼看不到传感器状态，用串口打印是最快的验证手段。工程里 USART1 初始化在 usart.c 中，波特率 115200，重定向fputc后即可用printf打印日志：

// 主循环低速轮询打印 printf("dis=%5.1fcm adc[0..4]=%d %d %d %d %d state=%d\n", obstacle_dis, sensor_adc[0], sensor_adc[1], sensor_adc[2], sensor_adc[3], sensor_adc[4], car_state);

把车悬空用手在黑线和白地之间滑动，串口助手里 adc 值应该有明显跳变；超声波对着 30cm 处的手掌，距离值应该稳定在 29~31cm 之间。这个技巧在答辩现场特别实用：屏幕上实时滚动数据比口头解释"这块代码能测距"有说服力得多。

5.5 基于这套源码扩展的三个方向

如果要把成绩再往上推，可以在现有工程上做三个方向的扩展，每个都只需少量代码改动：一是给循迹模块加模糊控制或 BP 网络替代固定 PD，评分时"智能算法"是明显加分标签；二是预留的 USART1 接 ESP8266 或蓝牙模块，把车体姿态和距离数据推送到手机或云平台，注意热点里常提到的"stm32+8266 宿舍控制"类项目就是同一条技术路线；三是预留的 CAN 接口接第二块板子做主从编队，这是把单个小车提升到"多机协作"课题的最短路径。三个方向都不需要动当前的主控板和驱动板，原工程的引脚分配和代码组织足够支撑。

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