通过STM32F4实现智能清洁小车，要求用到三个以上传感器

通过STM32F4实现智能清洁小车，要求用到三个以上传感器，希望能提供一些资料或者源码。谢谢

该回答引用ChatGPT
您好，实现智能清洁小车需要结合多个技术，包括传感器、控制算法等。以下是可能用到的传感器以及相关的资料和源码：

  1. 红外传感器（用于测距和避障）：

资料：https://www.st.com/resource/en/datasheet/vl53l0x.pdf

源码：https://os.mbed.com/users/donatien/code/VL53L0X/

  1. 地磁传感器（用于判断清洁小车的方向）：

资料：https://www.pololu.com/file/0J1083/compass-a.pdf

源码：https://os.mbed.com/users/ytsuboi/code/CMPS03/

  1. 光电传感器（用于检测地面脏污程度）：

资料：https://components101.com/optoelectronics/tsop1738-ir-receiver-pinout-datasheet

源码：https://os.mbed.com/users/simon/code/tsop1738example/

关于控制算法，您可以参考以下资料：

  1. 无人驾驶控制算法：

资料：https://books.google.com/books?id=QfjWDwAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=self-driving+car+control+algorithm&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwiP2qfN94jwAhWtGFkKHRGTAMYQ6AEIKTAA#v=onepage&q=self-driving%20car%20control%20algorithm&f=false

  1. 智能小车控制算法：

资料：https://www.researchgate.net/publication/315158889_Development_of_self-driving_car_control_algorithm_based_on_robust_control_theory

以上是一些可能有用的资料和源码，但是实现智能清洁小车需要更多的技术和知识，建议您根据实际情况和需求选择适合的方案和工具。

该回答引用ChatGPT：为您提供一些关于使用STM32F4实现智能清洁小车的资料和代码。以下是一些资源和建议，供您参考：

1 ST官方网站上提供了大量的STM32F4系列的应用笔记和代码示例，其中包括使用传感器的示例代码。您可以在ST的官方网站上查找您所需的应用笔记和示例代码：https://www.st.com/zh/microcontrollers-microprocessors/stm32f4-series.html#resource%E3%80%82

2 在GitHub上也有很多STM32F4相关的开源项目，您可以在其中寻找您所需的代码和资源。下面是一些可能会对您有用的GitHub项目：

STM32CubeF4：ST官方提供的开源软件套件，其中包括示例代码和文档，可以帮助您快速入门STM32F4开发。https://github.com/STMicroelectronics/STM32CubeF4

STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib：包含了STM32F4系列芯片的标准外设库（Standard Peripheral Library），其中包括使用传感器的示例代码。https://github.com/STMicroelectronics/STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib

STM32F4xx-Sensors-Drivers：ST官方提供的一些传感器驱动程序，包括加速度计、陀螺仪、磁力计等，您可以根据需要下载所需的驱动程序。https://github.com/STMicroelectronics/STM32F4xx-Sensors-Drivers

3 如果您需要更加详细的指导和帮助，建议您参考一些STM32F4的开发教程和书籍。以下是一些可能会对您有用的教程和书籍：
《STM32F4xx 系列 MCU 应用开发实战指南》：这本书是一本很好的STM32F4开发指南，介绍了如何使用STM32F4进行嵌入式系统开发，包括使用传感器等外设的方法。您可以在网上购买或者参考电子版。

《STM32F4 Discovery Board用户手册》：这是一份详细的STM32F4开发板的用户手册，其中包括了很多示例代码和实验教程，可以帮助您快速入门STM32F4开发。

希望这些资源和建议能够对您有所帮助！

以下答案由GPT-3.5大模型与博主波罗歌共同编写：
确保您有基本的 STM32F4 开发经验，并具备处理 ADC、PWM、GPIO 等外设的能力。下面是一个简单的示例，该示例演示了如何使用 HC-SR04 超声波传感器测量距离并控制电机以行驶。

步骤：

  1. 硬件设计：为距离传感器和电机控制器分配 GPIO 引脚。将距离传感器连接到 STM32F4 的 GPIOS 并通过时钟配置 ADC。将电机控制器连接到 PWM 输出。

  2. 软件设计：初始化 ADC、PWM 和 GPIO 口。在距离传感器读取距离值之后，应判断是否需要改变电机状态。例如，如果测量到的距离小于一定的值，则需要设置为后退模式以避免碰撞。

以下是示例代码：（需要注意的是以下代码仅为示例，实际使用需要根据实际需要进行修改和优化）

#include "stm32f4xx.h"已黑化的小白 
#define TRIGGER_PIN GPIO_Pin_7
#define ECHO_PIN GPIO_Pin_6

#define PWM_PIN GPIO_Pin_8
#define ENABLE_PIN GPIO_Pin_9

#define TIM3_CH3_PIN GPIO_Pin_0

#define MOTOR_FORWARD 1
#define MOTOR_BACKWARD 2
#define MOTOR_STOP 0

#define DISTANCE_THRESHOLD 20 // 前方障碍物红外检测阈值（单位：cm）

void TIM3_Config(void);
void ADC_Config(void);
void GPIO_Config(void);
void PwmInit(void);
void Delay_us(uint32_t us);
void Delay_ms(uint32_t ms);
uint32_t getEchoTime(void);

volatile uint32_t sysTickCounter;
volatile uint32_t distance;
uint32_t pwmduty = 20;

void SysTick_Handler(void) {
  sysTickCounter++;
}

int main(void) {
  ADC_Config();
  TIM3_Config();
  PwmInit();
  GPIO_Config();

  SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000);
  while (1) {
    GPIO_ResetBits(GPIOA, TRIGGER_PIN);
    Delay_us(10);
    GPIO_SetBits(GPIOA, TRIGGER_PIN);

    uint32_t echoTime = getEchoTime();
    if (echoTime <= 1 || echoTime > 35000) {
      distance = 0xff; // 超出测量范围
    } else {
      distance = (uint32_t)((float)echoTime * 0.0343 / 2.0);
    }
    /* 根据前方检测距离来控制小车前进或后退 */
    if (distance < DISTANCE_THRESHOLD) {
      TIM_SetCompare3(TIM3, 0);
      GPIO_SetBits(GPIOA, ENABLE_PIN);
      GPIO_SetBits(GPIOA, PWM_PIN);
      GPIO_ResetBits(GPIOA, MOTOR_FORWARD);
      GPIO_SetBits(GPIOA, MOTOR_BACKWARD);
    } else {
      TIM_SetCompare3(TIM3, pwmduty); // 调节电机转速
      GPIO_SetBits(GPIOA, ENABLE_PIN);
      GPIO_SetBits(GPIOA, PWM_PIN);
      GPIO_SetBits(GPIOA, MOTOR_FORWARD);
      GPIO_ResetBits(GPIOA, MOTOR_BACKWARD);
    }
    Delay_ms(50);
  }
}

void ADC_Config(void) {
  ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
  ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
  ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;
  ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
  while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_RDY));
}

void TIM3_Config(void) {
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TB;
  TIM_OCInitTypeDef TIM_OC;

  TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TB);
  TIM_TB.TIM_Prescaler = SystemCoreClock / 1000000 - 1;
  TIM_TB.TIM_Period = 100 - 1;
  TIM_TB.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TB);

  TIM_OCStructInit(&TIM_OC);
  TIM_OC.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  TIM_OC.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OC.TIM_Pulse = 20 - 1;
  TIM_OC.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
  TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OC);

  TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}

void PwmInit(void) {
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);

  TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

  GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource8, GPIO_AF_TIM4);
  GPIO_PinAFConfig(GPIOC, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_TIM4);

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1999;
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 839;
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

  TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = (pwmduty / 100.00) * TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period;
  TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);

  TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);
  TIM_ARRPreloadConfig(TIM4, ENABLE);
  TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
}

void GPIO_Config(void) {
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD | RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = TRIGGER_PIN | ECHO_PIN | PWM_PIN | ENABLE_PIN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

uint32_t getEchoTime(void) {
  uint32_t startTime, stopTime;
  uint32_t timeout = 0;

  // send trigger signal
  GPIO_ResetBits(GPIOA, TRIGGER_PIN);
  Delay_us(10);
  GPIO_SetBits(GPIOA, TRIGGER_PIN);

  // wait for echo signal
  while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, ECHO_PIN) == RESET) {
    timeout++;
    if (timeout > 200000) {
      return 0;
    }
    Delay_us(1);
  }

  // start counting
  startTime = sysTickCounter;
  while (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, ECHO_PIN)) {
    timeout++;
    if (timeout > 200000) {
      return 0;
    }
    Delay_us(1);
  }
  stopTime = sysTickCounter;

  return (stopTime - startTime) * 1000 / SystemCoreClock;
}

// -- 软件延时函数 --

void Delay_us(uint32_t us) {
  uint32_t startTick = sysTickCounter;
  us *= 4;
  while (sysTickCounter - startTick < us);
}

void Delay_ms(uint32_t ms) {
  uint32_t startTick = sysTickCounter;
  while (sysTickCounter - startTick < ms);
}

需要注意的是，以上代码仅为示例，实际上在实现智能清洁小车时还需要做很多工作。例如使用更多其他传感器、掌握行进速度的控制、优化代码，以提高小车的性能和可靠性。
如果我的回答解决了您的问题，请采纳！

该回答引用ChatGPT
实现智能清洁小车需要用到多个传感器，例如红外线传感器、超声波传感器、光电传感器等。这些传感器可以用来检测障碍物、地面状态等信息，从而实现小车的自主导航和清洁功能。
以下是一个基于STM32F4的智能清洁小车的示例代码，其中使用了三个传感器：红外线传感器、超声波传感器和光电传感器。代码中使用了HAL库和CubeMX工具生成的代码框架，可以根据具体需求进行修改和扩展。
c
#include "main.h"
#include "stm32f4xx_hal.h"
/* 定义传感器引脚 */
#define IR_SENSOR_PIN GPIO_PIN_0
#define IR_SENSOR_PORT GPIOA
#define US_SENSOR_PIN GPIO_PIN_1
#define US_SENSOR_PORT GPIOA
#define PHOTO_SENSOR_PIN GPIO_PIN_2
#define PHOTO_SENSOR_PORT GPIOA
/* 定义小车控制引脚 */
#define MOTOR1_PIN1 GPIO_PIN_0
#define MOTOR1_PIN2 GPIO_PIN_1
#define MOTOR1_PORT GPIOB
#define MOTOR2_PIN1 GPIO_PIN_2
#define MOTOR2_PIN2 GPIO_PIN_3
#define MOTOR2_PORT GPIOB
/* 定义传感器阈值 */
#define IR_THRESHOLD 1000
#define US_THRESHOLD 50
#define PHOTO_THRESHOLD 500
/* 定义小车运动状态 */
typedef enum {
    STOP,
    FORWARD,
    BACKWARD,
    LEFT,
    RIGHT
} CarState;
/* 定义小车控制函数 */
void car_stop(void);
void car_forward(void);
void car_backward(void);
void car_left(void);
void car_right(void);
/* 定义传感器读取函数 */
uint16_t read_ir_sensor(void);
uint16_t read_us_sensor(void);
uint16_t read_photo_sensor(void);
/* 定义主函数 */
int main(void)
{
    /* 初始化HAL库 */
    HAL_Init();
    /* 初始化时钟 */
    SystemClock_Config();
    /* 初始化GPIO */
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    GPIO_InitStruct.Pin = IR_SENSOR_PIN | US_SENSOR_PIN | PHOTO_SENSOR_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(IR_SENSOR_PORT, &GPIO_InitStruct);
    HAL_GPIO_Init(US_SENSOR_PORT, &GPIO_InitStruct);
    HAL_GPIO_Init(PHOTO_SENSOR_PORT, &GPIO_InitStruct);
    GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR1_PIN1 | MOTOR1_PIN2 | MOTOR2_PIN1 | MOTOR2_PIN2;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(MOTOR1_PORT, &GPIO_InitStruct);
    HAL_GPIO_Init(MOTOR2_PORT, &GPIO_InitStruct);
    /* 初始化小车状态 */
    CarState state = STOP;
    /* 循环读取传感器数据并控制小车运动 */
    while (1)
    {
        /* 读取传感器数据 */
        uint16_t ir_value = read_ir_sensor();
        uint16_t us_value = read_us_sensor();
        uint16_t photo_value = read_photo_sensor();
        /* 根据传感器数据更新小车状态 */
        if (ir_value > IR_THRESHOLD) {
            state = STOP;
        } else if (us_value < US_THRESHOLD) {
            state = BACKWARD;
        } else if (photo_value < PHOTO_THRESHOLD) {
            state = LEFT;
        } else {
            state = FORWARD;
        }
        /* 根据小车状态控制小车运动 */
        switch (state) {
            case STOP:
                car_stop();
                break;
            case FORWARD:
                car_forward();
                break;
            case BACKWARD:
                car_backward();
                break;
            case LEFT:
                car_left();
                break;
            case RIGHT:
                car_right();
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}
/* 小车控制函数实现 */
void car_stop(void)
{
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN1, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN2, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN1, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN2, GPIO_PIN_RESET);
}
void car_forward(void)
{
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN1, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN2, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN1, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN2, GPIO_PIN_RESET);
}
void car_backward(void)
{
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN1, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN2, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN1, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN2, GPIO_PIN_SET);
}
void car_left(void)
{
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN1, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN2, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN1, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN2, GPIO_PIN_RESET);
}
void car_right(void)
{
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN1, GPIO_PIN_SET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR1_PORT, MOTOR1_PIN2, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN1, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_GPIO_WritePin(MOTOR2_PORT, MOTOR2_PIN2, GPIO_PIN_SET);
}
/* 传感器读取函数实现 */
uint16_t read_ir_sensor(void)
{
    return HAL_GPIO_ReadPin(IR_SENSOR_PORT, IR_SENSOR_PIN);
}
uint16_t read_us_sensor(void)
{
    /* 发送超声波信号 */
    HAL_GPIO_WritePin(US_SENSOR_PORT, US_SENSOR_PIN, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(10);
    HAL_GPIO_WritePin(US_SENSOR_PORT, US_SENSOR_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    /* 等待接收超声波信号 */
    uint32_t start_time = HAL_GetTick();
    while (HAL_GPIO_ReadPin(US_SENSOR_PORT, US_SENSOR_PIN) == GPIO_PIN_RESET) {
        if (HAL_GetTick() - start_time > 100) {
            return 0;
        }
    }
    start_time = HAL_GetTick();
    while (HAL_GPIO_ReadPin(US_SENSOR_PORT, US_SENSOR_PIN) == GPIO_PIN_SET) {
        if (HAL_GetTick() - start_time > 100) {
            return 0;
        }
    }
    /* 计算距离并返回 */
    uint32_t end_time = HAL_GetTick();
    return (end_time - start_time) * 17;
}
uint16_t read_photo_sensor(void)
{
    return HAL_GPIO_ReadPin(PHOTO_SENSOR_PORT, PHOTO_SENSOR_PIN);
}

以上代码仅供参考，具体实现需要根据具体需求进行修改和扩展。同时，还需要注意电路设计和机械结构设计等方面的问题。