物料运输自动循迹小车智能控制系统设计（附程序源码、配套安卓APP安装包及源码、原理图）

摘要

随着制造业与仓储物流业的快速发展，物料搬运环节的自动化、柔性化需求日益凸显。传统人工物料搬运模式存在效率低下、人力成本高、安全风险突出等问题，难以适配中小批量、多场景的柔性运输需求。自动循迹小车作为小型自动化运输设备的典型代表，可实现路径识别、自动行驶与安全防护等功能，能够有效提升物料运输效率、降低运营成本，在车间、仓储等场景中具有广阔的应用前景。因此，本文开展物料运输自动循迹小车的设计与研究，具有较强的工程应用价值。

本文以物料运输自动循迹小车为研究对象，围绕系统的设计与实现展开全流程研究。首先结合实际应用场景的需求，完成了系统总体方案的论证与架构设计，确定了模块化的软硬件开发路线；随后完成了硬件平台的搭建与软件程序的开发，实现了自动循迹、障碍物避障、远程控制及工作状态监测等核心功能；最后通过系统联调与功能测试，验证了系统运行的稳定性与可靠性。测试结果表明，该系统能够满足预设的设计目标，可适配常规工业场景的物料运输需求，为小型自动化运输设备的开发提供了可行的实践参考。

关键词：物料运输；循迹小车；避障小车；STM32

1 引言 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1国内研究现状 2
1.2.2国外研究现状 3
1.3 本文主要研究内容 3
1.4 论文章节安排 4
2 总体方案设计 6
2.1 系统设计要求 6
2.2 主控芯片方案设计 6
2.3 小车驱动方案设计 7
2.4 循迹方案设计 8
2.5 避障方案设计 9
2.6 本章小结 10
3 控制系统的硬件设计 11
3.1 系统总体结构 11
3.2 电源模块选型及电路设计 11
3.3 主控芯片电路设计 12
3.3.1 主控芯片选型与核心特性 12
3.3.2 最小系统电路设计 12
3.3.3 外设引脚分配与电路连接 13
3.4 电机驱动模块选型及电路设计 14
3.5 避障模块选型及电路设计 15
3.6 循迹模块选型及电路设计 15
3.7 显示模块选型及电路设计 16
3.8 WIFI模块选型及电路设计 17
3.9 电池电压检测模块电路设计 18
3.10 本章小结 19
4 控制系统的软件设计 20
4.1 主程序设计 20
4.2 红外检测程序设计 21
4.3 超声波测距程序设计 21
4.4 电压检测程序设计 22
4.5 按键检测程序设计 22
4.6 显示程序设计 23
4.7 无线通信程序设计 24
4.8 手机App开发 24
4.8.1 Android Studio开发环境 24
4.8.2 App开发流程 25
4.9 本章小结 25
5 系统组装与调试 27
5.1 组装过程 27
5.2 通电测试 28
5.3 功能测试 28
5.3.1 循迹功能测试 28
5.3.2避障功能测试 29
5.3.3 WIFI控制功能测试 29
5.4 测试结果 30
5.5 本章小结 30
结论与展望 32
参考文献 33
附录一系统电路原理图 35
附录二系统主函数代码 36