随着现代社会的蓬勃发展，各种智能化的产品应运而生，各行各业对智能化的需求也越来越高，越来越多的智能机器人出现在我们的生活中。这其中对移动智能机器的关注也是如此。传统智能跟随类机器大多数只能在特定的环境中工作，还没有一款能够在例如火车站、飞机场等开放环境下工作的智能跟随设备。该篇论文将介绍一款以STM32芯片作为核心，配合多个模块设计出的一款能够在火车站、飞机场等开放的公共场合下都能实现的自动跟随的行李箱。
目录
一.绪论 1
二.系统设计的总方案 2
(一)总体方案的框架 2
(二)设计方案的选择 3
1.主控芯片的选择 3
2.超声波传感器的的选择 3
3.电机模块的的选择 4
4.RFID模块的的选择 4
三.系统硬件设计 5
(一)主控模块电路 5
(二)其他模块的电路设计 5
1.超声波模块的电路设计 6
2.复位的电路设计 6
3.下载程序电路设计 7
4.电机模块电路设计 7
5.RC522射频模块电路设计 7
四.系统软件设计 8
(一)程序设计平台介绍 8
1.编程软件 8
2.串口调试助手 8
3.RFID的DEMO程序 9
(二) 硬件模块流程 9
1.总体硬件设计流程图 9
2.超声波模块流程图 10
五.系统功能调试 11
(一)硬件电路板 12
(二)超声波模块调试 12
(三)RFID射频模块调试 13
(四)实物功能调试 13
六.总结 14
参考文献 15
致谢 16
附录 17
附录一：原理图 17
附录二：部分代码 19
附录三：实物图 20
附录四：PCB图 21
附录五：元件清单 21
一．绪论
课题研究背景和意义
随着现代社会的蓬勃发展，各种智能化的 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072$ 
产品应运而生，各行各业对智能化的需求也越来越高，越来越多的智能机器人出现在我们的生活中。这其中对移动智能机器的关注也是如此。传统智能跟随类机器大多数只能在特定的环境中工作，还没有一款能够在例如火车站、飞机场等开放环境下工作的智能跟随设备。该篇论文将介绍一款以STM32芯片作为核心，能够在电能的驱动下移动，帮助旅行者解放双手，充分减轻了负重感。配合多个模块设计出的一款能够在火车站、飞机场等开放的公共场合下都能实现的跟随的行李箱。
随着社会的进步，人们的出行频率增多，在出行时间中会造成一些时间上的
浪费，此行李箱通过STM2的芯片可实现跟随使用者同时通过电机模块可以自动调节行进速率，保障了使用者的权益。
二、系统设计的总方案
（一）系统总体框图
1总体方案的框架
本次设计智能跟随行李箱主要是由RFID射频模块、L289N电机模块、HC04超声波模块、报警模块以及电源电路构成的。行李箱总体方案图如图21所示。
图21 行李箱总体方案图
本行李箱实现的功能有：
(1)步进电机模块：实现行李箱跟随功能的重要角色。
(2)电源：为本系统稳定的能源供给。
(3)蜂鸣器模块：通过声音实现对外报警。
(4)超声波模块：通过两个该模块实时跟随控制人之间的距离，保持与控制人的联系。
(5)显示屏：显示两个超声波模块与人体的距离
(6)RFID：识别控制者的信息。
(二)设计方案的选择
1.主控芯片的选择
本次将采用STM32F103作为主控芯片，STM32作为一款主流的MCU，其低压高性能的特点满足了医疗、工业、制造业等诸多行业的需求，价格低、性价比高的优点使其很适合用于本次设计。拥有两个十二位的数模转换器转换时间为1us，转换范围为0至3.6V,且功耗较低,具有睡眠、停机、待机三个工作模式。多达8个定时器,3个十六位定时器,两个看门狗定时器,大部分端口都可以接受5V的电压，采用的是ECOPACK封装技术。
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图22 STM32F103芯片实物图
2.超声波传感器的的选择
该智能跟随行李箱采用的是HCSR04超声波传感器,可提供2cm400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达到3mm；HCSR04超声波传感器采用IO出发测距，给至少10hus的高电平信号，模块就会发送八个40kHz周期的电平并检测回波[1]。一旦检测到有回波信号则输出回响信号，回响信号的脉冲宽度与所测信号成正比，通过IO口向ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。
图23 超声波传感器的实物图
3.电机模块的的选择
本次设计智能跟随行李箱我选择L298N电机驱动模块作为该行李箱的电机驱动模块，L298N电机驱动模块具有驱动能力强、散热快、抗干扰能力强等优点。电机类型为全桥型，通过两节18650锂电池进行供电，有两个驱动器，输出电流为2A，但最大不可超过4A，工作电压为5V到35V，最大功耗为20W。
图24为L298N电机驱动模块实物图
4.RFID模块的选择
本次设计所采用的是RC522RFID射频模块，本模块可直接装入各种读卡器模具。模块采用电压为3.3V,通过SPI接口简单的几条线就可以直接与用户任何CPU主板相连接通信,接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路，用于处理ISO14443A 兼容的应答器信号。可以保证模块稳定可靠的工作、读卡距离远
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图25为RC522射频模块实物图
三．系统硬件设计
(一)主控模块电路
本次设计的智能跟随行李箱选用STM32芯片做为主控芯片，STM32芯片拥有十分丰富的内部资源，控制引脚多，能够完成很多功能。选择STM32芯片作为主控模块不单单是因为其成本低、功耗低的特点，是为了能实现行李箱系统的主要功能，为了能在之后的设计提供较多的接口，如果以后想进行功能优化也十分方便，这款芯片在各个领域都十分受欢迎[3]。

原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/mjsk/608688.html