一、中央控制单元的选择标准
智能小车的"大脑"硬件通常采用微控制器(MCU)或单板计算机(SBC)。Arduino Uno凭借其易用性和丰富扩展库，成为初级项目的首选方案。进阶开发推荐STM32系列，其Cortex-M内核可提供高达168MHz主频，满足实时控制需求。对于需要运行Linux系统的复杂应用，树莓派4B的4GB内存版本能流畅处理视觉识别任务。值得注意的是，主控芯片的GPIO数量必须匹配传感器和执行器的接口需求，同时需预留20%的扩展余量。
二、环境感知传感器组合方案
构建智能小车的感知系统需要多模态传感器融合。红外对管阵列是基础循迹方案的经济选择，单个模块成本低于2元。超声波传感器(HC-SR04)在避障系统中不可或缺，其2cm-400cm检测范围满足多数场景需求。对于精确定位需求，建议配置MPU6050六轴陀螺仪，其±16g加速度量程可精准捕捉运动状态。需要特别注意的是，不同传感器的采样频率需与主控处理能力匹配，视觉传感器OV2640的30fps图像流需要至少800MHz的主频支持。
三、动力驱动系统的硬件架构
电机驱动模块是智能小车硬件的关键执行单元。L298N双H桥驱动器支持2A持续电流，适合驱动130型直流电机。对于需要精确调速的场景，TB6612FNG的1.2A PWM控制精度更优。轮式结构建议采用编码电机配合霍尔传感器，可实时获取转速数据形成闭环控制。实验数据显示，使用MG995舵机作为转向机构时，需单独配置5V/3A电源以避免主控板电压波动。动力系统的电源布线必须使用16AWG硅胶线，线损率可控制在3%以内。
四、能源管理单元设计要点
智能小车的电源系统需要多级稳压设计。18650锂电池组的7.4V输出经LM2596降压至5V后，可为控制单元稳定供电。大功率电机建议直接连接电池输出端，避免稳压模块过载。电量监测模块如MAX17043可精确到±1%的剩余电量检测，配合TP4056充电管理芯片实现智能充放电。实测表明，三节2600mAh电池在典型负载下可提供4小时续航，增加太阳能充电模块可使工作时间延长35%。
五、通信与扩展接口配置策略
蓝牙5.0模块(HC-05)和ESP8266 WiFi模块是智能小车无线控制的标配硬件。对于需要低延迟控制的场景，建议采用NRF24L01+ 2.4G射频模块，其1Mbps传输速率比蓝牙快5倍。扩展接口方面，预留I2C和UART接口各4组，可兼容大多数传感器模块。高级应用可配置CAN总线接口，实现多车协同控制。调试阶段务必安装状态指示灯，GPIO占用率统计显示，典型系统需要6个LED用于运行状态指示。
构建高性能智能小车硬件平台需要系统化设计思维。从核心控制器的选型到传感器网络的布局，每个硬件模块的兼容性和功耗特性都直接影响整体性能。建议开发者采用模块化设计方法，先搭建基础运动平台，再逐步添加环境感知和智能决策单元，通过迭代测试优化硬件配置方案。记住，优秀的硬件架构既要满足当前需求，也要为未来功能扩展预留足够空间。