STM32智能桌面宠物机器人设计

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项目简介

本项目基于STM32F103C8T6主控芯片的智能桌面宠物机器人，使用3.7V锂电池进行供电，用锂电池专用充放电模块管理系统电源，集成了四足步态运动控制、语音交互、无线遥控、环境感知等功能。系统通过SG90舵机实现四足仿生运动，采用ASRPRO语音模块实现语音指令识别，通过DX-WF24模块完成WIFI通信，配合0.96寸OLED屏幕与3.5寸触控&显示屏实现可视化人机交互。实验表明，机器人具备稳定的运动性能、2米范围内语音控制响应能力及10米无线遥控距离，可满足桌面级智能宠物需求。

项目功能

通过整合先进的硬件资源和高效的软件算法，赋予机器人流畅稳定的自主运动能力，使其能够在桌面等较为平整的环境中灵活穿梭；具备敏锐精准的避障功能，有效避免碰撞带来的损坏；实现高准确率的语音控制，让用户通过简单的语音指令就能轻松操控机器人；搭建便捷可靠的无线遥控系统，满足用户多样化的操控需求。通过实现这些功能，为用户带来前所未有的丰富互动体验，推动智能桌面宠物机器人在娱乐、教育等领域的广泛应用。

项目参数

• 本设计选用 STM32F103C8T6 作为的主控芯片。基于ARM Cortex - M3 内核，具备 72MHz 的高速时钟频率，能够为复杂的运算和数据处理提供强大的动力支持。其丰富的资源接口，包括多个通用定时器、串口通信接口、SPI 接口、I2C 接口等，为连接各种外部设备提供了极大的便利。

• 本设计采用 SG90 舵机作为机器人的腿部驱动单元，此小型位置伺服驱动舵机，采用闭环控制系统，通过 PWM 信号实现角度或转速的精确调节；它具有体积小巧、重量轻、扭矩适中、价格低廉等优点，非常适合应用于小型桌面机器人；

• 本设计选用 HC - SR04 超声波避障模块，它采用超声波测距原理，通过发射和接收超声波来检测障碍物的距离。具有测量精度高、响应速度快、稳定性好等优点。其简单的接口设计，只需通过两个 GPIO 口与主控芯片相连，即可实现数据的传输和控制；

• 本设计采用 ASRPRO 语音控制模块，它支持离线语音识别功能，无需联网即可实现对用户语音指令的快速准确识别。用户可以通过预设的语音指令，如 “前进”“后退”“左转”“右转”等，对机器人进行操控；

• 本设计选用大夏龙雀的 WIFI 蓝牙一体化模块 DX - WF24。该模块集成了 WIFI 和蓝牙两种通信功能，用户可通过蓝牙与机器人进行无线连接和控制；

• 本设计选用0.96'OLED屏幕作为人机交互的窗口，此款OLED屏幕具有自发光、对比度高、视角广、响应速度快等优点，广泛应用于各种DIY产品中，作为人与机器沟通的窗口，能够实时显示机器人的状态、表情显示、电量信息、语音指令识别结果等关键数据，为用户提供直观的信息反馈；

• 锂电池充放电模块选用专用的锂电池充电管理芯片，能够对锂电池进行高效、安全的充放电管理，确保机器人在各种工作状态下都能获得稳定的电源供应；

原理解析（硬件说明）

系统主要包括硬件部分和软件部分：硬件部分由外壳、主控芯片、运动模块、显示模块、避障模块、锂电池管理模块、语音控制模块和无线通信模块等组成；软件部分包括主程序、舵机控制程序、避障程序、表情输出显示程序、语音识别程序和无线通信程序等。

软件代码(部分)

• 初始化函数
  

• 功能选择函数

• 动作执行函数

注意事项

• 外壳装配完成后需要对齐进行填缝防水处理；
• 安装舵机时注意引脚极性；

组装流程

• 嘉立创免费打板

• PCB焊接

• 模块组装

• 安装调试

实物图