EEPW论坛

K210：视觉大脑，负责识别障碍物 + 判断位置 / 距离，把结果发给 STM32

STM32：运动控制核心，负责接收指令 + 驱动电机，执行避障动作

全程分硬件搭建→软件编程→联调避障三步，新手也能快速上手

一、整体系统架构

K210视觉模块 ←（摄像头采集图像）→ 识别障碍物 →（串口通信）→ STM32 → 电机驱动 → 小车避障

核心逻辑：K210 看不到障碍物→发直行指令；看到障碍物→发左转 / 右转 / 后退指令，STM32 执行动作。

二、硬件清单

K210 ↔ STM32 串口通信（核心数据通道）

• K210 TX → STM32 RX（PA3）

• K210 RX → STM32 TX（PA2）

• K210 GND → STM32 GND（共地必须接，否则通信失败）

  STM32 ↔ 电机驱动（控制电机）

• 左电机：PB0、PB1

• 右电机：PB2、PB3

  电源接线

• 锂电池→电机驱动、稳压模块

• 稳压模块 3.3V→K210、STM32

三、软件环境搭建1. K210 编程环境（MaixPy，新手零门槛）

下载 MaixPy IDE

K210 烧录MaixPy 固件（官网下载对应型号固件）

用 IDE 连接 K210，即可运行 Python 视觉代码

2. STM32 编程环境

Keil5 + STM32CubeMX（图形化配置，不用手写寄存器）

基础：会用 GPIO、串口、PWM 电机控制即可

四、第一步：K210 视觉避障编程（核心！）新手优先学 **【颜色块识别避障】**（最简单、最稳定），进阶再学 AI 物体识别。原理

用 K210 识别指定颜色的障碍物（比如黑色 / 红色方块），通过色块大小判断距离，位置判断左右，通过串口发指令给 STM32。

# K210 视觉避障：颜色块识别障碍物 + 串口发指令 import sensor, image, lcd, time from machine import UART # 1. 初始化串口（和STM32波特率一致：115200） uart = UART(1, baudrate=115200, tx=33, rx=32) # K210串口1 # 2. 初始化摄像头 sensor.reset() sensor.set_pixformat(sensor.RGB565) # 彩色模式 sensor.set_framesize(sensor.QVGA)   # 分辨率320×240 sensor.skip_frames(time = 2000)     # 跳过初始帧 sensor.set_auto_gain(False)         # 关闭自动增益（识别更稳定） sensor.set_auto_whitebal(False)      # 关闭自动白平衡 # 3. 初始化LCD屏幕（实时看识别效果） lcd.init() lcd.rotation(2) # 旋转屏幕 # 4. 障碍物颜色阈值（新手调试：黑色阈值，可改红色/蓝色） # 格式：(L最小值, L最大值, A最小值, A最大值, B最小值, B最大值) BLACK_THRESHOLD = (0, 30, -128, 127, -128, 127) OBSTACLE_AREA = 500 # 障碍物最小面积（面积越大=距离越近） # 5. 主循环 while(True):    img = sensor.snapshot() # 抓拍图像    # 查找黑色色块（障碍物）    blobs = img.find_blobs([BLACK_THRESHOLD], pixels_threshold=200, area_threshold=200)        cmd = 0x00 # 默认指令：0x00=无障碍物，直行    if blobs:        # 取最大的色块（最靠近的障碍物）        max_blob = max(blobs, key=lambda b: b.pixels())        img.draw_rectangle(max_blob.rect()) # 框出障碍物        img.draw_cross(max_blob.cx(), max_blob.cy()) # 中心点                # 判断障碍物位置 + 发送指令        if max_blob.area() > OBSTACLE_AREA: # 距离过近，触发避障            if max_blob.cx() < 100: # 障碍物在左侧                cmd = 0x01                lcd.draw_string(10,10,"LEFT OBSTACLE", lcd.RED, lcd.WHITE)            elif max_blob.cx() > 220: # 障碍物在右侧                cmd = 0x02                lcd.draw_string(10,10,"RIGHT OBSTACLE", lcd.RED, lcd.WHITE)            else: # 障碍物在正前方                cmd = 0x03                lcd.draw_string(10,10,"FRONT OBSTACLE", lcd.RED, lcd.WHITE)        uart.write(bytearray([cmd])) # 串口发送1字节指令给STM32    lcd.display(img) # 显示图像

指令定义（简单易记）

• 0x00：无障碍物 → 直行

• 0x01：左侧有障碍物 → 右转

• 0x02：右侧有障碍物 → 左转

• 0x03：正前方有障碍物 → 后退 + 左转

---

五、第二步：STM32 运动控制编程STM32 只做两件事：接收 K210 指令 + 控制电机避障1. STM32CubeMX 配置（图形化）

开启USART2（波特率 115200，和 K210 一致）

开启 4 个 GPIO（推挽输出）控制电机正反转

开启 2 路 PWM（调速，可选）

2. STM32 核心控制代码（Keil）

// 接收K210的指令 uint8_t uart_cmd; // 电机控制函数（简化版，根据驱动修改引脚） void Motor_Forward(void);  // 直行 void Motor_Back(void);     // 后退 void Motor_Left(void);     // 左转 void Motor_Right(void);    // 右转 void Motor_Stop(void);     // 停止 // 串口中断回调函数（接收K210指令） void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) {    if(huart->Instance == USART2)    {        uart_cmd = USART2->DR; // 读取指令        HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &uart_cmd, 1); // 开启下一次接收    } } // 主循环避障逻辑 while(1) {    switch(uart_cmd)    {        case 0x00: Motor_Forward(); break; // 无障直行        case 0x01: Motor_Right();   break; // 左障右转        case 0x02: Motor_Left();    break; // 右障左转        case 0x03:                 // 前障：后退1秒+左转            Motor_Back();            HAL_Delay(1000);            Motor_Left();            break;        default: Motor_Forward(); break;    } }

六、第三步：整车联调（必做步骤）

单独测试 K210：打开 MaixPy IDE，看屏幕是否能框出黑色障碍物，串口是否发送正确指令。

单独测试 STM32：用串口助手发指令，看小车是否正常直行 / 左转 / 右转。

硬件连接：K210 和 STM32 接好串口 + 共地，上电。

实物测试：在小车前方放黑色障碍物，看是否自动躲避。

七、新手必看避坑指南

串口通信失败：99% 是GND 没共地，或波特率不一致。

K210 烧屏 / 损坏：严禁接 5V，必须用 3.3V 稳压。

识别不稳定：关闭 K210 自动增益 / 白平衡，调整颜色阈值。

电机干扰：电机电源和主控电源分开布线，加滤波电容。

八、进阶升级（学会基础后再学）

AI 通用障碍物识别：K210 跑 YOLO2 模型，识别人、车、箱子等任意障碍物，不用限定颜色。

单目视觉测距：通过色块大小精准计算距离，避障更智能。

循迹 + 避障融合：小车既能循迹，又能躲避突发障碍物。

总结

核心分工：K210 管视觉识别，STM32 管电机控制，串口传指令。

入门首选颜色块识别，代码简单、调试快，1 天就能跑通避障。

联调先分模块测试，再整车组合，快速定位问题