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標(biāo)題:
STM32單片機(jī)板球系統(tǒng)設(shè)計(jì)與程序調(diào)試 2017國賽資料
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作者:
guanguandde
時(shí)間:
2019-1-5 15:37
標(biāo)題:
STM32單片機(jī)板球系統(tǒng)設(shè)計(jì)與程序調(diào)試 2017國賽資料
在大一參加了2017年的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，并且拿到了省賽二等獎(jiǎng)，雖然效果不是特別的完美，但是實(shí)現(xiàn)了全部的功能。
因?yàn)槊總�(gè)點(diǎn)的位置差異，從點(diǎn)到點(diǎn)函數(shù)并不只有一種的情況啊
其實(shí)總共只有三種點(diǎn)的存在啊
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2019-1-5 17:38 上傳
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2017年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽:
/*
1.不同于auto變量，被stati定義的變量的內(nèi)存只分配一次的，因此在下次調(diào)用時(shí)仍然保持上次的值，這是一個(gè)很重要的功能，
而且也不用每次都開辟內(nèi)存并寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，為CPU減輕負(fù)擔(dān)
2.此外，sttic關(guān)鍵字限制變量的作用域，只能被模塊內(nèi)所用函數(shù)訪問，但不能被模塊外其他函數(shù)訪問
3.自動(dòng)變量使用堆棧機(jī)制使用內(nèi)存，而靜態(tài)變量是分配固定的內(nèi)存
4.register 請(qǐng)求將數(shù)據(jù)存到內(nèi)部寄存器中，不用通過內(nèi)存尋址來訪問變量，提高訪問效率
5.volatile 從他的內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，而不使用寄存器緩存的值 即不使用寄存器優(yōu)化
*/
/*typedef unsigned char uchar 對(duì)比著看這個(gè)你就應(yīng)該懂啦吧 多多學(xué)習(xí)這些基礎(chǔ)的東西 以后看別人的代碼就不會(huì)太費(fèi)事啦*/
// printf("count1=%d\r\n",usart2_dat);
u8 item3_flag=0;
u16 time_tingliu;
char cha_x,cha_y;
static uint32_t MoveTimeCnt = 0;
MoveTimeCnt += 5; //每5ms運(yùn)算1次
if(item3_flag==0)
{
if( (target_BUF[6]<Position_BUF[6]) && (target_BUF[7]<Position_BUF[7]) )
{
target_BUF[6]=Position_BUF[0]+MoveTimeCnt*0.2; //這相當(dāng)于是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，但不知道那個(gè)效果好啊
target_BUF[7]=Position_BUF[1]+MoveTimeCnt*0.2; //到了調(diào)試時(shí)按照具體的現(xiàn)象定方案吧
}
PID_M1_SetPoint(target_BUF[6]); //X方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M1_SetKp(85);
PID_M1_SetKi(0);
PID_M1_SetKd(2000);
PID_M2_SetPoint(target_BUF[7]); //Y方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M2_SetKp(85);
PID_M2_SetKi(0);
PID_M2_SetKd(2000);
M1.PWM = PID_M1_PosLocCalc(Ball_x); // 電機(jī)一PWM計(jì)算
M2.PWM = PID_M2_PosLocCalc(Ball_y); // 電機(jī)二PWM計(jì)算 //但是暫時(shí)并沒有使用積分分離，只有積分限幅最后加
if(M1.PWM > POWER1_MAX) M1.PWM = POWER1_MAX;
if(M1.PWM < POWER1_MIN) M1.PWM = POWER1_MIN;
if(M2.PWM > POWER2_MAX) M2.PWM = POWER2_MAX;
if(M2.PWM < POWER2_MIN) M2.PWM = POWER2_MIN;
MotorMove(M1.PWM,M2.PWM);
//這里計(jì)算的就是絕對(duì)的誤差大小啦
cha_x=Position_BUF[6]-Ball_x;
cha_y=Position_BUF[7]-Ball_y;
if( (abs(cha_x)<4) && (abs(cha_y)<4) )
{
time_tingliu+=5;
if(time_tingliu==420)
{
item3_flag=1;
}
}
}
else //但是要求在P5停留至少兩秒的程序并沒有寫，覺著并不需要 但是時(shí)間確實(shí)是需要特別注意的一個(gè)地方
{
if( (target_BUF[8]<Position_BUF[8]) && (target_BUF[9]<Position_BUF[9]) )
{
target_BUF[8]=Position_BUF[6]+MoveTimeCnt*0.2; //這相當(dāng)于是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，但不知道那個(gè)效果好啊
target_BUF[9]=Position_BUF[7]+MoveTimeCnt*0.2; //到了調(diào)試時(shí)按照具體的現(xiàn)象定方案吧
}
PID_M1_SetPoint(target_BUF[8]); //X方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M1_SetKp(85);
PID_M1_SetKi(0);
PID_M1_SetKd(2000);
PID_M2_SetPoint(target_BUF[9]); //Y方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M2_SetKp(85);
PID_M2_SetKi(0);
PID_M2_SetKd(2000);
M1.PWM = PID_M1_PosLocCalc(Ball_x); // 電機(jī)一PWM計(jì)算
M2.PWM = PID_M2_PosLocCalc(Ball_y); // 電機(jī)二PWM計(jì)算 //但是暫時(shí)并沒有使用積分分離，只有積分限幅最后加
if(M1.PWM > POWER1_MAX) M1.PWM = POWER1_MAX;
if(M1.PWM < POWER1_MIN) M1.PWM = POWER1_MIN;
if(M2.PWM > POWER2_MAX) M2.PWM = POWER2_MAX;
if(M2.PWM < POWER2_MIN) M2.PWM = POWER2_MIN;
MotorMove(M1.PWM,M2.PWM);
}
}
/*------------------------------------------
函數(shù)功能:第4問PID計(jì)算
函數(shù)說明:電機(jī)M1控制X方向，電機(jī)M2控制Y軸方向
------------------------------------------*/
void item4()
{
u8 item4_flag=0;
u16 time_tingliu;
char cha_x,cha_y;
static uint32_t MoveTimeCnt = 0;
MoveTimeCnt += 5; //每5ms運(yùn)算1次
if(item4_flag==0)
{
if( (target_BUF[8]<Position_BUF[8]) && (target_BUF[9]<Position_BUF[9]) )
{
target_BUF[8]=Position_BUF[0]+MoveTimeCnt*0.2; //這相當(dāng)于是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，但不知道那個(gè)效果好啊
target_BUF[9]=Position_BUF[1]+MoveTimeCnt*0.2; //到了調(diào)試時(shí)按照具體的現(xiàn)象定方案吧
}
PID_M1_SetPoint(target_BUF[8]); //X方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M1_SetKp(85);
PID_M1_SetKi(0);
PID_M1_SetKd(2000);
PID_M2_SetPoint(target_BUF[9]); //Y方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M2_SetKp(85);
PID_M2_SetKi(0);
PID_M2_SetKd(2000);
M1.PWM = PID_M1_PosLocCalc(Ball_x); // 電機(jī)一PWM計(jì)算
M2.PWM = PID_M2_PosLocCalc(Ball_y); // 電機(jī)二PWM計(jì)算 //但是暫時(shí)并沒有使用積分分離，只有積分限幅最后加
if(M1.PWM > POWER1_MAX) M1.PWM = POWER1_MAX;
if(M1.PWM < POWER1_MIN) M1.PWM = POWER1_MIN;
if(M2.PWM > POWER2_MAX) M2.PWM = POWER2_MAX;
if(M2.PWM < POWER2_MIN) M2.PWM = POWER2_MIN;
MotorMove(M1.PWM,M2.PWM);
//這里計(jì)算的就是絕對(duì)的誤差大小啦
//先確定我可以很好的到達(dá)區(qū)域5，然后再從區(qū)域5跑到區(qū)域9 在區(qū)域1到區(qū)域9的途徑很多 我可以隨意選擇的啊
cha_x=Position_BUF[8]-Ball_x;
cha_y=Position_BUF[9]-Ball_y;
if( (abs(cha_x)<4) && (abs(cha_y)<4) )
{
time_tingliu+=5;
if(time_tingliu==100)
{
item4_flag=1;
}
}
}
else
{
if( (target_BUF[16]<Position_BUF[16]) && (target_BUF[17]<Position_BUF[17]) )
{
target_BUF[16]=Position_BUF[8]+MoveTimeCnt*0.2; //這相當(dāng)于是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，但不知道那個(gè)效果好啊
target_BUF[17]=Position_BUF[9]+MoveTimeCnt*0.2; //到了調(diào)試時(shí)按照具體的現(xiàn)象定方案吧
}
PID_M1_SetPoint(target_BUF[16]); //X方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M1_SetKp(85);
PID_M1_SetKi(0);
PID_M1_SetKd(2000);
PID_M2_SetPoint(target_BUF[17]); //Y方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M2_SetKp(85);
PID_M2_SetKi(0);
PID_M2_SetKd(2000);
M1.PWM = PID_M1_PosLocCalc(Ball_x); // 電機(jī)一PWM計(jì)算
M2.PWM = PID_M2_PosLocCalc(Ball_y); // 電機(jī)二PWM計(jì)算 //但是暫時(shí)并沒有使用積分分離，只有積分限幅最后加
if(M1.PWM > POWER1_MAX) M1.PWM = POWER1_MAX;
if(M1.PWM < POWER1_MIN) M1.PWM = POWER1_MIN;
if(M2.PWM > POWER2_MAX) M2.PWM = POWER2_MAX;
if(M2.PWM < POWER2_MIN) M2.PWM = POWER2_MIN;
MotorMove(M1.PWM,M2.PWM);
}
5 上下限 0.8-1.2
1題
PID_M1_SetKp(0.07);
PID_M1_SetKi(0);
PID_M1_SetKd(0.8);
PID_M2_SetKp(0.07);
PID_M2_SetKi(0);
PID_M2_SetKd(0.8);
PID_M1_SetPoint(Position_BUF[8]); //X方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M1_SetKp(0.111);
PID_M1_SetKi(0.005);
PID_M1_SetKd(2);
PID_M2_SetPoint(Position_BUF[9]); //Y方向PID跟蹤目標(biāo)值sin
PID_M2_SetKp(0.111);
PID_M2_SetKi(0.005);
PID_M2_SetKd(2);
2題 PID_M1_SetPoint(Position_BUF[8]); //X方向PID定位目標(biāo)值0
PID_M1_SetKp(0.22);
PID_M1_SetKi(0.02);
PID_M1_SetKd(1.8);
PID_M2_SetPoint(Position_BUF[9]); //Y方向PID跟蹤目標(biāo)值sin
PID_M2_SetKp(0.22);
PID_M2_SetKi(0.02);
PID_M2_SetKd(1.8);
void item7()
{
static u8 i;
const float priod =4000; //單擺周期(毫秒) 1851
static uint32_t MoveTimeCnt = 0;
float set_x = 0.0;
float set_y = 0.0;
float Normalization = 0.0;
float Omega = 0.0;
MoveTimeCnt += 100; //每100ms運(yùn)算1次,來源于100ms的定時(shí)器函數(shù)
Normalization = (float)MoveTimeCnt / priod; //對(duì)單擺周期歸一化
Omega = 2.0*3.1415926*Normalization; //對(duì)2π進(jìn)行歸一化處理
set_x = R*sin(Omega); //計(jì)算出X方向當(dāng)前擺角
set_y = R*sin(Omega+((3.0*3.141592)/2.0)); //計(jì)算出Y方向當(dāng)前擺角 3*PI/2 是順時(shí)針轉(zhuǎn)圈 用正弦余弦就不用這個(gè)關(guān)系啦
set_x=set_x*4+117;
set_y=set_y*4+116;
PID_M1_SetPoint(set_x); //X方向PID跟蹤目標(biāo)值sin
PID_M1_SetKp(0.21);
PID_M1_SetKi(0.02);
PID_M1_SetKd(2.01);
PID_M2_SetPoint(set_y); //Y方向PID跟蹤目標(biāo)值cos
PID_M2_SetKp(0.21);
PID_M2_SetKi(0.02);
PID_M2_SetKd(2.01);
M1.PWM = PID_M1_PosLocCalc(Ball_x); // 電機(jī)一PWM計(jì)算
M2.PWM = PID_M2_PosLocCalc(Ball_y); // 電機(jī)二PWM計(jì)算 //但是暫時(shí)并沒有使用積分分離，只有積分限幅最后加
if(M1.PWM > POWER1_MAX) M1.PWM = POWER1_MAX;
if(M1.PWM < POWER1_MIN) M1.PWM = POWER1_MIN;
if(M2.PWM > POWER2_MAX) M2.PWM = POWER2_MAX;
if(M2.PWM < POWER2_MIN) M2.PWM = POWER2_MIN; //83 95 107
MotorMove(M1.PWM,M2.PWM);
//作為一個(gè)標(biāo)志，指示系統(tǒng)的運(yùn)行
i++;
if(i==10)
{
// printf("All is well!\r\n");
// printf("count1=%d\r\n",M1.PWM);
// printf("count2=%d\r\n",M2.PWM);
i=0;
}
send_data(&set_x,&set_y); // 一三目標(biāo) 二四實(shí)
}
下面是主程序:
/**
** 2017全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽
**/
//記得檢查優(yōu)先級(jí)啊，刪減變量 到時(shí)候估計(jì)PID的選擇也是一個(gè)問題啊
/*
比賽記錄：
整個(gè)題目全是在要求在X秒之內(nèi)完成，要停留多少多少秒，可見時(shí)間到時(shí)候會(huì)成為一個(gè)很重要的判斷標(biāo)準(zhǔn)
而且可以看出 對(duì)小球的快速性要求非常高 誰快誰就是王
*/
#include "sys.h"
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //設(shè)置系統(tǒng)中斷優(yōu)先級(jí)分組2
NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, NVIC_EncodePriority(5, 0, 0));
All_init();
while(1)
{
}
}
復(fù)制代碼
全部資料51hei下載地址：
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