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✌️技术范围：：单片机，STM32单片机，51单片机，小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
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文章目录
- 演示视频
- 20 个相关毕业设计备选题目
- 项目研究背景
- 摘要
- 总体方案
- 核心功能
- 基础功能
- 核心功能
- 辅助功能
- 技术路线
- 项目演示
- 关于我们
- 项目案例
- 源码获取
演示视频
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20 个相关毕业设计备选题目
- 基于 STM32/51 单片机的红外循迹避障蓝牙遥控智能小车设计与实现
- 基于 STM32/51 单片机的多模式智能巡线避障小车控制系统设计
- 基于单片机的红外循迹与超声波避障智能小车开发
- 基于 STM32/51 单片机的蓝牙遥控多功能智能小车设计
- 多传感器融合的单片机智能循迹避障小车系统设计
- 基于单片机与手机蓝牙通信的智能小车控制系统研究
- 集成 LCD1602 显示的多功能智能循迹避障小车设计
- 基于 L293D 驱动的单片机多模式智能小车开发与实现
- 红外光电传感结合超声波的智能巡线小车设计
- 可充电式单片机多功能智能小车硬件与软件系统设计
- 基于 STM32/51 单片机的差速转向智能小车控制系统实现
- 多工作模式智能循迹避障蓝牙小车嵌入式系统设计
- 单片机控制下红外循迹超声波避障复合功能小车研究
- 基于蓝牙无线通信的单片机智能小车遥控系统设计
- 搭载 LCD1602 距离显示的嵌入式智能避障小车设计
- 传感器协同的单片机自主巡线避障智能小车开发
- 基于 STM32/51 单片机的按键切换模式智能小车设计
- 18650 锂电池供电嵌入式多功能智能小车系统实现
- 红外循迹 + 超声波避障双功能单片机智能小车设计
- 嵌入式多模式智能小车感知与运动控制系统设计
项目研究背景
随着嵌入式技术、传感器技术快速发展，智能小车作为移动机器人典型研究载体，广泛应用于智能仓储、巡检教学、自动化导引等场景。当前市面上简易智能小车产品普遍存在功能单一问题，大多仅支持单一循迹或者单一避障功能，缺少多模式切换能力，人机交互方式简单，多数仅支持有线控制，移动灵活性不足；部分小车缺乏实时状态信息显示，无法直观获取障碍物距离等运行参数，供电方案多采用一次性电池，持续使用成本较高。同时传统小车控制方案模式固化，难以在自主行驶与远程遥控之间灵活切换，难以满足多样化教学与简易自动化场景需求。依托 STM32 或 51 单片机嵌入式平台，融合红外循迹传感器、超声波测距模块、蓝牙通信模块，搭建具备多种工作模式的智能小车，实现自主巡线、障碍物规避、手机蓝牙遥控等功能，搭配液晶实时状态显示与可充电供电系统，能够有效弥补传统小车功能短板。该方案硬件成本适中、开发难度适合本科阶段学习，对嵌入式控制系统、多传感器数据融合、电机驱动控制等方向的学习研究具备实际价值，因此开展本课题研究具备现实意义。
摘要
本文设计一款基于 STM32 或 51 单片机的多功能智能小车控制系统。系统以单片机为主控核心，搭配 L293D 电机驱动模块、红外循迹传感器、HS-04 超声波模块、蓝牙通信模块与 LCD1602 液晶显示屏，采用 7.4V 18650 锂电池组供电。系统支持四种工作模式，可通过实体按键切换，分别实现红外自主循迹、超声波自主避障、循迹避障协同运行、手机蓝牙遥控功能。小车采用差速转向方式完成前进、后退、转向动作；超声波实时探测前方障碍物距离并在液晶屏展示，检测到近距离障碍时自动执行绕行动作；红外光电传感器识别地面黑线实现循迹行驶。测试结果表明，小车各模式运行稳定，能够完成自主行驶与无线遥控任务，方案成本较低，适合嵌入式控制系统学习与应用。
总体方案
主控硬件：STM32 或 51 单片机
作为整个小车系统的控制核心，接收传感器采集数据、按键输入信号、蓝牙遥控指令，运行控制算法输出控制信号驱动电机，同时控制 LCD1602 完成信息展示。选型理由：资料丰富、开发门槛低，外设资源满足本课题传感器、通信、显示需求，契合本科生嵌入式开发学习。
电机驱动模块：L293D 驱动模块
用于接收单片机电平信号，控制直流电机启停、正反转，实现小车前进、后退、左转、右转差速转向。选型理由：电路简单，能够驱动小车底盘直流电机，无需复杂外围电路，适配小型智能小车开发。
感知硬件：3 路红外接近光电模块、HS-04 超声波模块
三路红外光电模块用于识别地面黑白引导线，实现循迹功能；HS-04 超声波模块实时检测小车前方障碍物距离。选型理由：传感器价格低廉、调试简单，响应速度满足小车低速行驶感知需求。
通信模块：蓝牙模块
实现单片机与智能手机之间无线数据传输，接收手机 APP 下发的遥控指令，完成蓝牙遥控模式控制。
显示设备：LCD1602 液晶显示屏
实时显示小车当前工作模式、超声波探测障碍物距离等运行状态，提升人机交互效果。
车体硬件：小车差速底盘 + 直流减速电机
采用差速转向底盘，依靠左右轮转速差实现转向，作为小车运动载体。
供电系统：7.4V 两节 18650 锂电池组与配套充电器
为全部硬件持续供电，支持反复充电使用，摆脱一次性电池限制。
输入硬件：物理按键
用于开机后切换小车四种工作模式，提供本地模式切换方式。
整体硬件架构：锂电池统一供电，各类传感器、按键作为输入设备将信号传输至单片机，单片机运算处理后，一方面控制 L293D 驱动电机完成车体运动，另一方面驱动 LCD1602 刷新状态信息；蓝牙模块双向通信，实现手机端远程指令接收。
核心功能
基础功能
可充电锂电池供电功能
功能描述：采用 7.4V 双节 18650 锂电池组为整套小车硬件供电，配备充电器可循环充电。
实现目标：保障小车持续移动工作，替换一次性电池，降低长期使用成本。
差速电机运动控制功能
功能描述：单片机通过 L293D 驱动模块控制左右电机，输出不同转速信号，实现小车前进、后退、左转、右转差速转向。
实现目标：为小车所有行驶模式提供基础运动执行能力。
LCD1602 状态显示功能
功能描述：液晶屏幕实时刷新小车当前工作模式、超声波检测障碍物距离等信息。
实现目标：直观展示小车运行参数，便于调试与状态观察。
按键模式切换功能
功能描述：开机后通过物理按键切换小车工作模式，切换完成显示屏同步更新对应状态。
实现目标：支持本地手动切换运行模式，无需依赖手机操作。
核心功能
红外循迹模式
功能描述：依靠三路红外光电模块采集地面信号，左侧传感器检测到黑线小车右转，右侧传感器检测到黑线小车左转，中间传感器识别黑线小车直行，沿地面黑色引导线自主行驶。
实现目标：完成自主循迹行驶，适用于固定路线导引场景。
超声波避障模式
功能描述：HS-04 超声波持续测距，距离数值在 LCD1602 实时显示；当障碍物距离低于阈值，小车执行预设绕行动作，先向左转向前进，右转回正，再左转完成障碍绕行。
实现目标：小车行驶过程自主规避前方障碍物。
循迹 + 避障协同模式
功能描述：小车沿黑线循迹行驶，同时超声波不间断检测前方障碍物；正常情况下持续循迹，探测到近距离障碍物时自动触发绕行逻辑，障碍规避完成后继续循迹。
实现目标：在循迹路线行驶的同时兼顾障碍物自主躲避。
手机蓝牙遥控模式
功能描述：智能手机通过蓝牙与小车建立无线连接，手机 APP 下发控制指令，小车接收指令完成前进、后退、转向等动作。
实现目标：支持人工远程无线操控小车运动。
辅助功能
模式状态同步提示功能
功能描述：每一次按键切换模式，LCD1602 同步更新当前运行模式文字标识，便于使用者确认工作状态。
实现目标：避免模式误切换，提升操作可靠性。
技术路线
- C 语言：作为单片机程序开发编程语言，完成传感器数据读取、运动控制逻辑、模式判断、蓝牙指令解析代码编写，为本课题核心开发语言。
- Keil MDK/Keil C51：单片机程序编译、调试、下载开发环境，针对 STM32 或 51 单片机分别选用对应开发环境，实现代码烧录与在线调试。
- Altium Designer（可选）：硬件电路原理图查阅、简易外围电路设计，辅助硬件接线方案验证。
- 串口调试助手：硬件联调工具，用于监控单片机串口输出传感器数据、蓝牙通信数据，排查程序逻辑 bug。
- 手机蓝牙调试 APP：用于蓝牙遥控功能测试，下发控制指令，验证无线通信链路稳定性。
- ST-Link/USB 下载器：程序固件下载工具，将编译完成的程序烧录至 STM32 或 51 单片机。
- Multisim（可选）：前期电路仿真，验证电机驱动、传感器基础电路工作逻辑，降低实物调试故障概率。
- 硬件万用表、杜邦线、电源设备：硬件焊接、接线调试工具，用于排查供电、线路连通故障。
开发流程：硬件选型与接线搭建 → 基础驱动代码开发（传感器、LCD、电机驱动）→ 分模式控制逻辑编写 → 蓝牙通信程序开发 → 功能联调 → 整车功能测试、参数优化 → 系统稳定性验证。
项目演示
关于我们
博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。
项目案例
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源码获取
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