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简介：面向嵌入式初学者和电子竞赛选手的STM32智能小车寻迹避障方案，覆盖硬件原理图、C语言工程代码与调试说明，适合课程设计、毕业设计或科创项目快速起步。整套资源共181个文件，压缩包约2.05MB；主体为74个.c源文件和78个.h头文件，包含基于STM32标准外设库的定时器PWM、超声波测距、OLED显示、GPIO与中断等驱动模块，另有PDF原理图/说明文档及hex固件，方便直接烧录验证。已有2991人学习下载，在同类资料中具有较高参考价值。资源亮点在于不仅给出主控板原理图与硬件连接方法，还提供完整的Keil工程，读者可边读源码边调试，理解寻迹时灰度传感器如何判断黑线位置、避障时超声波如何计算距离并控制转向。通过实践可掌握电机PWM调速、外部中断响应、滤波及PID调节等嵌入式核心技能，从而独立完成一辆具备自主循迹与避障能力的智能小车。

1. 需求分析与方案选型：赛道工况下的主控抉择

做小车项目，十有八九的翻车点不在算法，而在你没想过电池电压掉到 6V 以下时电机还转不转、灰度传感器还准不准。这套基于 STM32F103C8T6 的智能小车方案，目标很直接：把寻迹和避障两件事做到像一个职业选手，而不是跑马灯式 if 判断。它面向的是课程设计要交实物、比赛要出成绩、或者刚从 51 平台想升级到 32 位平台的人。方案里除了完整代码，还有 PCB 原理图，能让你从画板、布线、焊板、调参四个环节少走弯路。你需要的是一个能闭眼照做、又知道为什么这样做的完整参考。

为什么不用 51？不是 51 做不了寻迹，而是寻迹加避障同时存在时，51 的定时器资源和中断优先级会变成瓶颈。STM32 两个高级定时器出 PWM，一个输入捕获收超声波回波，还能留一个串口打印调试信息。这套方案选型时就按"三路灰度传感器 + 超声波避障 + 双路直流电机"的固定搭配来设计，所有引脚分配、代码结构、原理图模块都围绕这个组合展开。

2. 硬件架构与原理图设计：电源树、电机驱动与传感器接口的工程实现

原理图不是一个"能跑就行"的连线图，它是整个系统可靠性的第一道闸门。我一般先画电源树，再画最小系统，最后才是电机驱动和传感器接口。顺序不能反，反了就会出现"原理图看着通，样板一上电就复位"的怪问题。

2.1 主控最小系统与引脚分配

STM32F103C8T6 最小系统包含四部分：8MHz 外部晶振加两个 20pF 负载电容、NRST 复位引脚上拉 10K 电阻并联 104 电容、BOOT0 下拉接地进入 Flash 启动模式、3.3V 电源引脚就近放 100nF 去耦电容。这部分是芯片运行的地基，晶振走线要靠近 MCU，尽量不走长线过孔，否则容易起振不稳或者辐射干扰传感器。

引脚分配是所有硬件设计的前置决策，我在这份方案里按功能域做分区，避免 PWM 输出和传感器输入挤在同一个 GPIO 端口导致信号串扰：

角色分配上，PA6、PA7 接左电机 PWM，PB0、PB1 接右电机 PWM，PB3、PB4、PB5 接三路灰度传感器数字输出，PA0、PA1 接超声波 Trig 和 Echo，PA2 接舵机信号线。串口 1 的 PA9、PA10 留作调试口，不接任何功能外设。这样分配的原因是：PWM 通道集中在定时器 TIM3 的通道 1/2 和 TIM4 的通道 3/4，灰度输入放在没有重映射争议的 PB 口，后续无论是用标准库还是 HAL 库写初始化代码，都不用处理 AFIO 重映射，减少一个隐藏配置点。

2.2 电源树设计：三路电压轨与电流预算

小车用两节 18650 锂电串联，标称 7.4V。这个电压不能直接进单片机，也不能直接给舵机，所以电源树需要分出三个电压轨：7.4V 直接给电机驱动模块的 VM 引脚，保证电机有足够的电压摆幅；7.4V 经过 LM2596 降压模块出 5V，给舵机和超声波模块供电；5V 再经过 AMS1117-3.3 出 3.3V，给 STM32 和灰度传感器。两级降压看起来啰嗦，但能避免舵机堵转瞬间的电压跌落直接拉垮主控供电。

电流预算是原理图里最容易被忽视的数字。两个 TT 马达空载电流各约 150mA，堵转电流能冲到 800mA 以上，舵机打角瞬间电流约 300mA，超声波模块约 15mA，STM32 整板不超过 50mA。合计峰值电流接近 2A，所以电池必须用容量 2000mAh 以上的动力型电芯，普通的干电池组在堵转瞬间电压会掉到 5V 以下，导致 LM2596 直接进入欠压保护，现象就是小车一上坡就复位。

电源地的处理是这套原理图的一个关键细节：电机驱动的地线、电池负极、逻辑地必须单点汇合，不能把电机的回流通路和灰度传感器的地线串在一起。我见过不少同学直接把所有 GND 画成一坨网络，结果电机一转，灰度传感器读到全黑全白乱跳，那不是硬件坏了，是地线被电机电流抬起了一个不稳定偏移。

2.3 电机驱动模块：驱动器选型与 PWM 通道匹配

电机驱动是原理图中电气特性最"重"的部分。常见的 L298N 模块压降接近 2V，7.4V 供电到电机两端只剩 5.4V，转速明显偏软，而且 L298N 的使能引脚必须接高电平才能输出，逻辑电平是 5V，STM32 的 3.3V 高电平虽然能兼容，但长期运行存在不确定性。所以我在这份方案里选了 TB6612FNG，它的导通内阻只有 0.5Ω 左右，同样 7.4V 供电下电机端电压损失小，而且可以直接用 3.3V 逻辑驱动。

TB6612 与 MCU 的接线方式很固定：VM 接电池正极，VCC 接 3.3V（要求 VCC 同时给逻辑和传感器供电的情况下，内部电平转换才稳定），GND 接电源地，AIN1、AIN2、PWMA 控制左电机，BIN1、BIN2、PWMB 控制右电机。STBY 引脚必须接 3.3V 拉高，否则驱动器所有输出为高阻态，电机完全不动。这是一个非常隐蔽的坑，原理图里如果漏画 STBY 的上拉，焊接完你会发现小车怎么推都不走。

原理图上的 PWM 通道要按"一个电机占用一个定时器"的思路分配，两个电机不要共用同一个定时器的不同通道。虽然理论上可行，但一旦你想在代码里用独立中断分别处理两个电机的调速，共用一个定时器意味着两个通道共用一个时基，调整范围会互相锁住，排查起来非常痛苦。

2.4 传感器接口电路：灰度与超声波的电气匹配

三路灰度传感器用 TCRT5000 反射式红外模块，模块上自带电位器调节阈值。原理图层的设计要点是：传感器输出信号线不用加任何阻抗匹配，直接进 MCU 的 GPIO，因为模块内部已经做了比较器整形，输出是 0/3.3V 的数字电平。关键在于调节电位的操作要在实际赛道上做，不是桌面上做——桌面反射率和磨砂地胶完全不一样。

超声波模块 HC-SR04 的电气匹配才是容易翻车的地方。它的 Trig 是输入引脚，3.3V 高电平足够触发；但 Echo 引脚是模块内部用 5V 逻辑输出的，直接接到 STM32 的 PA1 上，长时间运行有概率损坏引脚。方案里在 Echo 信号线上串联一个 1K 电阻，利用 MCU 输入引脚的钳位二极管做分压，把有效高电平拉到 3.3V 以内。这个电阻不能省，也不能用 10K，10K 会把波形边沿拉缓，超声波测距在近距离时回波宽度窄，边沿缓了会丢脉冲。

通常的做法是 Echo 串联 1K 之后，在 PA1 对地再并联一个 10K 下拉电阻，这样模块不输出时引脚电平是确定的，不会因为浮空误触发中断。HC-SR04 测距的最小盲区是 2cm，原理图布局时超声波探头面要超出车头 3cm 以上，否则绕行时车头先撞到障碍物，超声波还没测出距离。

3. 软件总体设计：寻迹与避障状态机的状态划分与控制律切换

代码不能上来就写，先画状态机。寻迹和避障同时存在时，如果写成顺序判断：先寻迹再测距，则遇到障碍时小车已经在执行转向控制，避障逻辑想改 PWM，寻迹逻辑也在改 PWM，两个控制律会在同一个周期里互相覆盖，表现就是小车左右猛摆然后冲出赛道。状态机把"当前唯一执行的控制律"锁死，是这套软件方案的核心。

3.1 系统状态定义与迁移条件

软件定义四个状态：IDLE、TRACKING、AVOIDING、BACK。上电后进入 IDLE，等待启动按键或者串口指令，避免上电瞬间灰度传感器误判造成小车直接冲出去。按下启动键后进入 TRACKING，此时执行寻迹差速控制。TRACKING 状态下超声波距离小于设定的避障阈值（默认 25cm），切换到 AVOIDING，执行原地左转避障动作。AVOIDING 持续一段时间后，如果灰度传感器重新压到黑线，切回 TRACKING 继续寻迹。

这里有一个容易漏掉的迁移：AVOIDING 状态下超声波距离又恢复正常了，但车头朝向和黑线还有角度，不能立刻切回 TRACKING，必须等灰度传感器确认压线。方案在 AVOIDING 退出条件里加了一个时间锁：进入 AVOIDING 至少 500ms 后才允许检查压线状态，防止小车刚转了个小角度就试图回线，结果在障碍物和黑线之间来回摆动。

3.2 三路灰度寻迹查表算法

三路灰度传感器一字排开，间距按赛道黑线宽度（约 18mm）的一半来布置，中间探头正对车头中心。传感器读回 3 个布尔值：左 L、中 C、右 R。正常压线状态只有五种：L=0,C=1,R=0 表示正中直行；L=0,C=1,R=1 表示略偏右，需向左微调；L=1,C=1,R=0 表示略偏左，需向右微调；L=0,C=0,R=1 表示严重偏右，需大角度左转；L=1,C=0,R=0 表示严重偏左，需大角度右转。

我把查表做成一个二维数组，而不是五个 if-else。数组索引就是三路灰度拼出的二进制值，例如 0b010 对应 2，数组元素是转向修正量 correction，范围从 -1000 到 +1000。负值表示左轮减速右轮加速，正值反之。用查表的好处是，后续你想把传感器从三路升级到五路，只需要扩展数组维度，不用重写控制逻辑。最关键的边界是 L=0,C=0,R=0，即全白丢线状态，这时候不执行任何转向修正，而是直行 200ms 后如果还没压线就停车，这个处理能避免小车在交叉路口或断线处原地打转。

3.3 超声波避障控制律：测距、滤波与绕行

超声波测距使用查询方式而不是中断方式。主循环里每 50ms 触发一次测距，Trig 引脚拉高 10us 以上，然后轮询等待 Echo 引脚上升沿和下降沿，用定时器计数值算出高电平时间，距离 = 高电平时间 × 0.034 / 2，单位厘米。

超声波数据偶尔会跳变，这是这个传感器天生的毛病——声波打到斜面或者软物体上，回波强度不够，Echo 可能提前结束。方案里对连续 3 次测距结果取中位数，排序后取中间值，这样比平均值更能抗单次野值。我一般会再叠加一个合理性检查：如果本次测距结果与上次相差超过 80cm，直接丢弃本次数据，用上一次的值。实际赛道上这个判断非常有效，能过滤掉大部分"下午三点阳光直射地面造成红外干扰"的玄学问题。

绕行动作分两段：先原地左转 90°，这个过程不依赖测距，靠定时器延时控制舵机和电机配合；转完之后前行一段距离，灰度传感器一旦重新压到黑线，就说明绕过了障碍物侧面，退出避障状态。如果前行 2 秒还没压线，把状态机强制迁移到 BACK，小车倒车回退 300ms 再继续尝试压线，这个后退动作能解决障碍物太宽导致的车头卡在侧面出不来问题。

3.4 舵机扫描策略与 PWM 占空比标定

避障决策需要知道障碍在左边还是右边，所以单纯测一个正前方距离不够用。方案让舵机每 500ms 扫描一次：先测正前方，然后左转 90° 测左边，再右转回正。舵机信号是 20ms 周期脉冲，占空比 0.5ms 到 2.5ms 对应 0° 到 180°。这个标定需要用示波器或者逻辑分析仪做一次，不要相信代码里"写 1.5ms 就是 90°"的说法，不同舵机的中间位置有偏差。

扫描结果用于选边：左边距离大于右边，避障绕行方向选左转，反之选右转。如果两边都小于 25cm，说明是死胡同，需要原地掉头 180°。舵机在扫描过程中，电机不做避障转向动作，否则车头动态摆动会让超声波的测距方向混乱，测出来的距离没有参考意义。

4. 核心代码实现：从寄存器配置到双功能闭环的调参细节

代码用标准外设库实现，这样在 Keil5 里的工程结构最简单，不需要 HAL 库的初始化耗时。整个工程划分成 main.c、motor.c、sensor.c、control.c 四个文件，main 只做调度，具体功能全部下沉到模块函数里，方便答辩时讲清楚分层。

4.1 定时器 PWM 初始化

电机的差速控制需要 4 路 PWM，用 TIM3 和 TIM4 各输出两路。初始化顺序有讲究：先配置 GPIO 复用模式，再配置定时器时基，最后使能 OC 输出，且要把初始占空比设为 0。反过来先使能输出再设占空比，上电瞬间电机就会猛转一下。

void Motor_PWM_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; // PA6 PA7 左电机，PB0 PB1 右电机，全部复用推挽输出 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3 | RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999; // 16位自动重载值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71; // 72MHz / 72 = 1MHz TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); // 四个通道都配置成PWM1模式，输出极性高电平有效 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; // 初始占空比必须为0 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); }

这段初始化的关键点在于预分频值 71 配合重载值 999，得到 PWM 频率是 1MHz / 1000 = 1kHz。这个频率是直流电机调速的甜点区：太低了电机能听到明显的"咔咔"声，太高了驱动模块的开关损耗变大。TIM_Pulse 初始化为 0 是防上电猛转的关键，配合主循环里启动前的延时，能保证电机在上电瞬间是完全静止的。

4.2 主循环状态调度

主循环不需要快速执行，50ms 一个周期足够，因为电机和舵机的机械响应都远慢于这个周期。把状态机迁移放在主循环开头，然后按当前状态执行对应控制函数。

while (1) { uint16_t dist = Ultrasonic_GetDistance(); uint8_t line = Line_GetStatus(); switch (car_state) { case STATE_TRACKING: if (dist < AVOID_THRESHOLD && line != 0b000) { car_state = STATE_AVOIDING; avoid_enter_tick = GetSysTick(); Servo_SetAngle(90); // 舵机回正，避免扫描角度干扰绕行 } else { Tracking_Control(line); // 查表修正差速 } break; case STATE_AVOIDING: Avoiding_Control(); // 左轮反转右轮正转，原地左转绕行 if (GetSysTick() - avoid_enter_tick > 500 && line == 0b010) { car_state = STATE_TRACKING; // 压线且时间锁解除，恢复寻迹 } break; default: break; } Delay(50); }

避障状态里的时间锁是整套状态机的灵魂。没有这个 500ms，小车左转 30° 时灰度偶然压到黑线就会提前退出避障，结果车头还朝着障碍物方向就切回寻迹，下一轮测距又触发避障，形成"抖动绕行"的死循环。加上时间锁之后，AVOIDING 至少持续 500ms，保证车头转过足够角度再做压线判断。

4.3 寻迹修正函数与 PWM 限幅

查表修正的核心是把灰度状态映射成修正量，然后叠加到基础 PWM 上。基础 PWM 需要根据电池电压微调，如果电压从 7.4V 掉到 7.0V，基础值要往上加，否则速度会变慢。

static const int16_t Line_Correction[8] = { 0, // 000 全白，丢线状态，不修正 -1000, // 001 左二右一，严重右偏，向左急转 -600, // 010 中, 正中 -300, // 011 左中右, 微右偏 300, // 100 微左偏 600, // 101 左中右, 微左偏 1000, // 110 严重左偏 0 // 111 全黑，交叉线，直行 }; static void Tracking_Control(uint8_t line) { int16_t correction = Line_Correction[line]; int16_t left_pwm = BASE_PWM + correction; int16_t right_pwm = BASE_PWM - correction; if (left_pwm > PWM_MAX) left_pwm = PWM_MAX; if (left_pwm < PWM_MIN) left_pwm = PWM_MIN; if (right_pwm > PWM_MAX) right_pwm = PWM_MAX; if (right_pwm < PWM_MIN) right_pwm = PWM_MIN; Motor_SetLeft(left_pwm, MOTOR_FORWARD); Motor_SetRight(right_pwm, MOTOR_FORWARD); }

查表数组的索引就是灰度传感器拼出的 3 位二进制数，比如左中右三路对黑线分别是 L=0 C=1 R=1，拼成 0b011 即十进制 3，查出来修正量 -300。注意数组里 111 全黑状态处理为直行，这是为了过十字交叉线时不误动作，但代价是如果三个传感器同时压黑线横向条纹，小车会冲出去。通常的做法是检测到 111 后只直行 150ms，然后强制切回正常寻迹逻辑。

4.4 超声波测距：查询模式下的定时器捕获

超声波用定时器 2 的输入捕获通道或者直接用 Delay 方式测宽也可以，但用查询 + 定时器计数值的方式精度更高。方案里让 TIM2 工作在计数模式，用 GetTick 获取系统时基来做超时保护。

uint16_t Ultrasonic_GetDistance(void) { uint32_t t_start, t_end; uint16_t distance; GPIO_SetBits(TRIG_GPIO, TRIG_PIN); // Trig 拉高 Delay_us(15); // 保持 15us GPIO_ResetBits(TRIG_GPIO, TRIG_PIN); // 拉低 while (GPIO_ReadInputDataBit(ECHO_GPIO, ECHO_PIN) == 0); // 等上升沿 t_start = TIM2->CNT; while (GPIO_ReadInputDataBit(ECHO_GPIO, ECHO_PIN) == 1); // 等下降沿 t_end = TIM2->CNT; distance = (t_end - t_start) * 0.034f / 2; if (distance > 400) distance = 400; // 超量程保护 return distance; }

这段代码有两个必须注意的点。第一，等待 Echo 上升沿和下降沿的 while 循环要加超时保护，否则超声波的探头如果被异物挡住导致模块不工作，主循环会死在这个 while 上，整个小车失控。保护方式是初始化时设一个最大计数阈值，超过就直接返回 400cm 当作无障碍。第二，距离换算公式里的系数 0.034 是声速 340m/s 换成 cm/us 的结果，但实际声速随温度变化，如果要精确可以把系数改成 0.0343。课设场景下 0.034 够用，但答辩时导师问起这个常数来源要答得出来。

5. 常见问题排查与避坑指南：五个最易翻车的现场场景

小车项目最折磨人的不是写代码，是现场出了问题不知道从哪排查。一条条硬凑出来的经验，按"现象 → 原因 → 解决"的格式整理成清单，做方案时可以当检查表用。

5.1 现象：小车下地就跑飞，完全不走线

原因基本是灰度传感器的阈值调节方式错了。很多同学在桌面上调电位器，桌面反射率高，到磨砂地胶赛道上一测，所有探头的输出逻辑全反了。解决方法是每次换赛道环境都要重新校准：把探头贴在白底上旋转电位器到输出翻转的临界点，再往黑线的方向微调半圈，保证黑白两种表面有足够裕量。校准完不要急着跑，先用手推着小车沿黑线走一遍，串口打印三路传感器的原始值，确认状态序列 010-110-010 是平滑变化的。

5.2 现象：超声波测距偶尔跳变到 300cm 以上

这是 HC-SR04 的常见问题。声波碰到倾斜障碍物时反射面积变小，回波衰减严重，模块可能测到混叠的多径回波。整套方案不是改代码能根治的，正确做法是先确认超声波探头的朝向：必须正对小车前进方向，不要有任何下倾角，而且探头前方 3cm 内不能有挡板或支架。如果结构上没法避免，在代码中位数滤波的基础上加一个滑动窗口，取最近 5 次的中位数而不是 3 次，能把偶尔的野值彻底压掉，代价是响应变慢约 50ms，避障场景完全接受。

5.3 现象：电机驱动模块很烫，小车跑几分钟就复位

原因几乎都是电源余量不足。TB6612 的 VM 引脚直接接电池正极没错，但如果电池线用太细的杜邦线，电机启动瞬间线上压降能达到 0.5V 以上，驱动模块的欠压保护会误触发。解决方法是电机电源线换 22AWG 以上的硅胶线，而且从电池到驱动模块的路径上不要经过面包板，直接焊接。另一个常见原因是 PWM 频率太低导致驱动器工作在开关损耗较大的区间，把 PWM 频率从 1kHz 提到 10kHz 能显著降温，但要注意电机电感噪声会变大，需要给电机并联 104 电容。

5.4 现象：上电瞬间小车猛冲一下

这属于初始化顺序问题。要么是 GPIO 配置成推挽输出但默认电平是高，要么是定时器的 OC 使能和 TIM_Pulse 赋值顺序反了。解决方案已经写进 4.1 节的代码里：所有初始化函数执行完后，确保四个通道的 TIM_Pulse 都是 0，再统一使能定时器。另外在 main 函数开头要加一个 200ms 延时，等电源稳定后再操作 GPIO，这个细节能避开上电瞬间 3.3V 还没稳定时 GPIO 输出的随机电平。

5.5 现象：避障绕行不出去，原地转圈

原因是 AVOIDING 退出条件设计不完善。如果只判断"灰度压线"，那小车绕行时会因为车头角度没转够，一直骑在线上，永远满足退出条件，但车头方向仍然对着障碍物，下一轮测距立刻又触发避障。解决方法是加 5.1 节提到的时间锁，同时调整绕行电机参数：左轮反转 PWM 值不要太大，原地旋转速度快会导致离心力让后轮打滑，反而转不过去。合适的策略是左轮 PWM 设为右轮的 30%，旋转角速度大约 90 度每秒，这样 500ms 时间锁加上压线判断，绕行轨迹是一个稳定的圆弧而不是急转。

6. 验收与答辩演示：功能测试清单、数据佐证与现场脚本

验收不能只在桌上跑两圈就完事，要按功能域拆开测，每个测试项都留下数据痕迹，答辩时直接展示日志而不是空口说"能跑"。

6.1 功能验收清单

按照寻迹、避障、电源三个维度组织测试表。寻迹测试覆盖直行、左弯、右弯、S 弯、十字交叉线五种轨迹，每项跑五次，记录通过次数和平均用时。避障测试分单障碍、连续双障碍、不对称摆放三种场景，记录是否成功绕行以及绕行用时。电源测试用万用表监测锂电池电压从 8.4V 放到 7.0V 的整个过程，确认最低工作电压下车速下降不超过 20%，否则说明基础 PWM 值需要随电压做补偿。

每项测试通过的标准要量化：寻迹直行偏差不超过 3cm，S 弯不压线不冲出；避障绕行后能回到原赛道延长线，偏离不超过 10cm。这些数字在答辩现场用卷尺一量就能证明。

6.2 答辩演示脚本

现场演示的顺序有讲究：先跑寻迹完整一圈，让观众建立"这车会按线走"的认知；然后加一个障碍物，重点展示"减速 → 测距 → 转向 → 压线恢复"的完整过程。演示前用串口把实时灰度状态和距离值打到屏幕上的工程窗口，这个画面比口头解释强十倍，能看到传感器读到 010 时小车直行、读到 001 时左轮加速。

6.3 导师追问准备与数据佐证

最可能被问到的问题是"如果你的超声波模块坏了，小车会怎样"和"为什么不用编码器做闭环"。前一个问题的正确答案是：代码里超声波超时返回 400cm，小车会直行，属于"故障降级"而非"失控撞墙"；后一个问题要承认开环方案的局限，同时说明三个灰度传感器本身构成了一条负反馈回路，已经具备基本的纠偏能力，编码器闭环是这套平台预留的升级方向，不是缺陷。

从那以后我每次做小车类项目，都会强制自己先画一遍电源树和引脚分配表再动原理图，焊完板子先测电压再刷程序，这个习惯救过我太多次了，希望帮到你。

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