#第十届立创电赛#基于STM32的第一人称WiFi远程探图车 - 立创电子设计大赛

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赛事

第十届立创电子设计开源大赛

版本协议

GPL 3.0

专业版

#第十届立创电赛#基于STM32的第一人称WiFi远程探图车

创建时间：1周前

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描述

<div class="document"> <h3>*1、项目功能介绍</h3> 项目名称： 基于STM32F103与OpenMV的智能视觉追踪机器人平台 项目主题： 打造一个高集成度、高实时性的嵌入式开发实践平台。该项目通过纯寄存器/标准库开发、高效电机驱动和先进的机器视觉技术，解决了如何将复杂的视觉感知与精准的运动控制深度融合的问题，适用于自动化追踪、智能跟随及嵌入式AI教学等场景。 解决问题： <ol> <li> 嵌入式底层开发技能实践： 摒弃自动生成代码工具，从零配置MCU外设，解决学习者对底层硬件原理理解不深、依赖高级框架的问题。 </li> <li> 运动控制的精准与效率： 使用高性能的TB6612驱动模块，解决传统L298N模块效率低、发热大的问题，实现更节能、更紧凑的运动系统。 </li> <li> 机器视觉的快速应用： 利用OpenMV模块降低复杂图像算法开发门槛，使开发者能专注于视觉与控制的联动逻辑，快速实现智能机器人应用原型。 </li> </ol> 技术手段： 本项目采用“底层驱动手动实现 + 模块化功能集成”的技术路径，强调对硬件资源的直接掌控和系统优化。 <ul> <li> 核心控制与开发环境： 基于ARM Cortex-M3内核的STM32F103C8T6微控制器，使用Keil MDK-ARM作为集成开发环境。通过直接操作寄存器或使用标准外设库 手动配置系统时钟、GPIO、定时器（PWM）、串口（UART）、SPI等所有外设，确保代码高效、透明，并对硬件有最深层次的理解。 </li> <li> 高效运动系统： 采用TB6612FNG双路电机驱动芯片作为动力核心。相比传统L298N，TB6612具有效率高、发热小、体积小巧等显著优点。STM32通过定时器产生PWM波控制电机转速，并通过普通IO口控制TB6612的AIN1/AIN2、BIN1/BIN2引脚，实现电机的正反转及制动，驱动能力强，响应迅速。 </li> <li> 智能视觉与决策： OpenMV模块作为视觉传感器，通过UART串口与STM32F103进行通信。OpenMV负责执行预设的视觉算法（如颜色追踪、人脸检测、AprilTag识别），并将识别结果（如目标坐标、大小）转换为简单的数据帧发送给STM32。STM32根据这些数据运行比例-微分控制算法，动态调整左右轮速，实现自主追踪。 </li> <li> 低延迟无线通信： 选用NRF24L01+ 2.4GHz无线射频模块进行遥控。该模块通过SPI接口与STM32通信，具备自动应答、自动重发功能，通信延迟极低且稳定，避免了WiFi网络的复杂性和不确定性，非常适合高实时性要求的遥控应用。 </li> </ul> 项目亮点： 本项目的核心价值在于全链路的自主可控与深度优化。从MCU的底层寄存器配置，到高效电机驱动的应用，再到专有无线协议的选择，每一个环节都体现了对性能与可靠性的追求。OpenMV的引入则在不牺牲视觉功能的前提下，极大地简化了上层应用开发。这使其不仅是一个功能完整的机器人，更是一个绝佳的嵌入式系统全栈学习平台。 <hr> <h3>*2、项目属性</h3> <ul> <li> 项目是否首次公开： 是，本项目成果为首次公开。 </li> <li> 项目是否为原创： 是，本项目为原创。核心原创点在于： <ol> <li> 系统硬件架构设计： 完成了以STM32F103C8T6为核心，整合TB6612、NRF24L01、OpenMV的定制化电路设计与PCB布局。 </li> <li> 底层软件驱动： 完全使用Keil环境，基于STM32标准外设库或寄存器手动编写了所有外设的驱动代码（GPIO、TIM/PWM、UART、SPI等），未使用STM32CubeMX及其HAL库。 </li> <li> 应用层协议与算法： 自主设计了STM32与OpenMV之间的串口通信协议、STM32与NRF24L01之间的数据包格式，并编写了基于视觉反馈的电机PD控制算法。 </li> </ol> </li> <li> 项目是否曾经在其他比赛中获奖： 否，本项目暂未参与过其他比赛。 </li> <li> 项目是否在学校参加过答辩： 否。 </li> </ul> <hr> <h3>*3、开源协议</h3> 本项目致力于推动嵌入式技术与机器视觉的实践教学与技术分享，决定将核心设计与实现代码全面开源。 <ul> <li> 本项目选择的开源协议为：GNU General Public License v3.0。 </li> <li> 开源范围： <ul> <li> 完全开源（>95%）： <ul> <li> STM32F103完整Keil工程： 包括基于标准外设库的全部源码（启动文件、外设驱动、应用逻辑）。 </li> <li> 硬件设计文件： 核心控制板的原理图、PCB布局图（.SchDoc & .PcbDoc 或 .pdf & .Gerber）。 </li> <li> 通信协议文档： 详细定义UART、NRF24L01的数据帧格式。 </li> <li> OpenMV端Python脚本示例： 提供颜色追踪、数据发送等关键脚本。 </li> <li> 项目文档： 包含硬件清单、搭建步骤、调试指南、算法原理解释。 </li> </ul> </li> </ul> </li> <li> 引用与遵循说明： <ul> <li> 项目开发中可能使用了STMicroelectronics提供的STM32F10x标准外设库，该库遵循MIT License。 </li> <li> 项目视觉部分依赖于OpenMV开源项目（<a href="https://openmv.io/" target="_blank">https://openmv.io/</a>），其代码遵循MIT License。 </li> <li> 以上所引用的开源项目协议均与GPL v3.0兼容。我们将在项目仓库的<code>LICENSE</code>、<code>README.md</code>及相关源码文件头部明确注明上述信息，并严格遵守其规定。 </li> </ul> </li> </ul> 我们坚信，动手实践是学习嵌入式系统的最佳途径。通过开源这个从底层驱动到上层应用完全手撸的项目，我们希望能为同行者提供一个有价值的参考，共同探索技术的深度与广度。 请在竞赛阶段填写 ↓ <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：请前往<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件，文件完成后，相关文稿将自动生成至项目详情；这里可以详细说明您的项目实现原理和机制、注意事项、调试方法、测试方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：若您的项目涉及软件开发，请在附件上传对应的工程源码。这里可以详细说明您的软件流程图、功能模块框图、相关算法的解释或科普、源码结构、编译环境的搭建和配置、源码编译方法、程序烧录方法等。推荐图文并茂的形式向别人介绍您的想法。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请输入内容… 注：项目涉及的BOM清单。在<a href="https://lceda.cn/editor" target="_blank">嘉立创EDA</a> 生成/上传设计文件后，BOM将自动生成至项目详情；建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。 <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。 点击zip下载大赛logo标识！ <a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/d1bbfd69f9404f56901a0e7b849b7245.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a> <h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3> <hr class="horizontal-splitline normal-bold-2"> 视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内； 视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。 <a href="/posts/42551e8f2f2548cabc1c36626a42da94" target="_blank">前往查看更多详情＞</a> </div>