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怎样去设计一种基于RT-Thread的麦克纳姆轮PS2遥控车呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 怎样去设计一种基于RT-Thread的麦克纳姆轮PS2遥控车呢？有哪些操作流程呢？ 0
2021-11-11 09:09:00　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答 h1654155275.6678 该类别下有 32 个回答。邀请回答河南顺之航该类别下有 32 个回答。邀请回答举报茶缸子相关推荐 • 如何去实现一种基于RT-Thread的麦克纳姆轮PS2遥控车设计 1300 • 怎样去设计一种基于stm32vet6最小系统板的麦克纳姆轮遥控小车呢 1201 • 如何去实现麦克纳姆轮的PID控制调试呢 2461 • 请问怎样去设计一种基于esp32的麦克纳姆轮小车 1419 • 怎样去设计一种基于串口通信UART的智能遥控车呢 991 • 怎样在RT-Thread上新建一种led工程呢 1013 • 怎样去搭建一种基于RT-Thread实时操作系统的STM32开发环境？ 1258 • 如何利用RT-Thread操作系统实现四轮组智能车的设计？ 1487 • 怎样去设计一种基于stm32f407和Lan8720的rt-thread操作系统 2121 • 请问一下怎样去移植RT-Thread最小系统呢 1754 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　电机控制　　主控板电机驱动芯片为TI的DIV8833芯片，一颗DIV8833芯片可以驱动两个电机，我们有4个电机用到了2个芯片。芯片采用对偶PWM方波输入驱动，频率手册没写，我们先使用10KHZ。　　STM32F103RTC6高级定时器1、8都带有对偶PWM输出，我们的主控板用的高级定时器1，悲剧的是定时器1只能输出3路对偶PWM方波和1路普通PWM方波，可是我们有4个轮子，所以最后一个轮子的对偶极只能GPIO来代替控制了。　　驱动逻辑表：　　　　驱动资料有了逻辑也清晰了，我们接下要做的就只是按照要求输出几个PWM方波了　　第一步：CubMX配置定时器1为PWM对偶模式　　　　第二步：封装初始化、通道控制等电机控制接口（具体封装参照源码motor.c文件），最后给上层提供一个初始化接口，一个通道速度控制接口。（向？？？？滑动查看全部）　　1/** 　　2@ingroup motor 　　3 　　4初始化定时器　　5@param none 　　6@retrun none 　　7/ 　　8static void moto_pwm_init（void）　　9{ 　　10 　　11/* USER CODE BEGIN TIM1_Init 0 / 　　12 　　13/ USER CODE END TIM1_Init 0 / 　　14 　　15TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0}; 　　16TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; 　　17TIM_OC_InitTypeDef sConfigOC = {0}; 　　18TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef sBreakDeadTimeConfig = {0}; 　　19 　　20/ USER CODE BEGIN TIM1_Init 1 / 　　21 　　22/ USER CODE END TIM1_Init 1 / 　　23htim1.Instance = TIM1; 　　24htim1.Init.Prescaler = 71; 　　25htim1.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; 　　26htim1.Init.Period = MOTOR_PWM_MAX - 1; 　　27htim1.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; 　　28htim1.Init.RepetitionCounter = 0; 　　29htim1.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE; 　　30if （HAL_TIM_Base_Init（&htim1）！= HAL_OK）　　31{ 　　32 Error_Handler（）; 　　33} 　　34sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL; 　　35if （HAL_TIM_ConfigClockSource（&htim1， &sClockSourceConfig）！= HAL_OK）　　36{ 　　37 Error_Handler（）; 　　38} 　　39if （HAL_TIM_PWM_Init（&htim1）！= HAL_OK）　　40{ 　　41 Error_Handler（）; 　　42} 　　43sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; 　　44sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; 　　45if （HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization（&htim1， &sMasterConfig）！= HAL_OK）　　46{ 　　47 Error_Handler（）; 　　48} 　　49sConfigOC.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1; 　　50sConfigOC.Pulse = 0; 　　51sConfigOC.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH; 　　52sConfigOC.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH; 　　53sConfigOC.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE; 　　54sConfigOC.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET; 　　55sConfigOC.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET; 　　56if （HAL_TIM_PWM_ConfigChannel（&htim1， &sConfigOC， TIM_CHANNEL_1）！= HAL_OK）　　57{ 　　58 Error_Handler（）; 　　59} 　　60if （HAL_TIM_PWM_ConfigChannel（&htim1， &sConfigOC， TIM_CHANNEL_2）！= HAL_OK）　　61{ 　　62 Error_Handler（）; 　　63} 　　64if （HAL_TIM_PWM_ConfigChannel（&htim1， &sConfigOC， TIM_CHANNEL_3）！= HAL_OK）　　65{ 　　66 Error_Handler（）; 　　67} 　　68if （HAL_TIM_PWM_ConfigChannel（&htim1， &sConfigOC， TIM_CHANNEL_4）！= HAL_OK）　　69{ 　　70 Error_Handler（）; 　　71} 　　72sBreakDeadTimeConfig.OffStateRunMode = TIM_OSSR_DISABLE; 　　73sBreakDeadTimeConfig.OffStateIDLEMode = TIM_OSSI_DISABLE; 　　74sBreakDeadTimeConfig.LockLevel = TIM_LOCKLEVEL_OFF; 　　75sBreakDeadTimeConfig.DeadTime = 0; 　　76sBreakDeadTimeConfig.BreakState = TIM_BREAK_DISABLE; 　　77sBreakDeadTimeConfig.BreakPolarity = TIM_BREAKPOLARITY_LOW; 　　78sBreakDeadTimeConfig.AutomaticOutput = TIM_AUTOMATICOUTPUT_DISABLE; 　　79if （HAL_TIMEx_ConfigBreakDeadTime（&htim1， &sBreakDeadTimeConfig）！= HAL_OK）　　80{ 　　81 Error_Handler（）; 　　82} 　　83/ USER CODE BEGIN TIM1_Init 2 / 　　84 　　85/ USER CODE END TIM1_Init 2 / 　　86HAL_TIM_MspPostInit（&htim1）; 　　87 　　88HAL_TIM_PWM_Start（&htim1， TIM_CHANNEL_1）; 　　89HAL_TIM_PWM_Start（&htim1， TIM_CHANNEL_2）; 　　90HAL_TIM_PWM_Start（&htim1， TIM_CHANNEL_3）; 　　91HAL_TIM_PWM_Start（&htim1， TIM_CHANNEL_4）; 　　92 　　93LOG_I（“motor pwm initialization ok.rn”）; 　　94 　　95} 　　1/* 　　2@ingroup motor 　　3 　　4控制电动机标量控制，正直表示正转，负值表示反转　　5 　　6@param ch 控制通道MOTOR_CH1/TMOTOR_CH2/TMOTOR_CH3/MOTOR_CH4，可组合使用MOTOR_CH_1\|MOTOR_CH_2 　　7@param speed pwm控制量［-1000， 1000］　　8@retrun none 　　9/ 　　10void motor_pwm_set（motor_chx ch， int16_t speed）　　11{ 　　12 　　13/* 反转 / 　　14if （0 》 speed）　　15{ 　　16 if （-MOTOR_PWM_MAX 》 speed）　　17 speed = -MOTOR_PWM_MAX; 　　18 motor_pwm_control（ch， MOTOR_DIR_REVERSE， -speed）; 　　19} 　　20/ 正转 / 　　21else if （0 《 speed）　　22{ 　　23 if （MOTOR_PWM_MAX 《 speed）　　24 speed = MOTOR_PWM_MAX; 　　25 motor_pwm_control（ch， MOTOR_DIR_FORWARD， speed）; 　　26} 　　27/ 停止 / 　　28else 　　29{ 　　30 motor_pwm_control（ch， MOTOR_DIR_STOP， speed）; 　　31} 　　32} 　　第三步：把主要函数加入Finsh控制台命令中，通过命令调试控制效果　　1/ FINSH 调试函数 / 　　2#ifdef RT_USING_FINSH 　　3#include 《finsh.h》　　4FINSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS（motor_pwm_control， motor_control， channel direction speed）; 　　5FINSH_FUNCTION_EXPORT_ALIAS（motor_pwm_set， motor_set， channel speed）; 　　6 　　7/ FINSH 调试命令 / 　　8#ifdef FINSH_USING_MSH 　　9 　　10#endif / FINSH_USING_MSH / 　　11#endif / RT_USING_FINSH / 　　第四步：通过Finsh控制台调试命令测试电机通道和PWM控制量　　　　编码器数据获取　　电机测速我们使用520电机自带的AB相霍尔编码器，编码器线数为390，4倍线数后轮子转一圈收到：3904=1560个脉冲。　　stm32自带AB相霍尔解码器，一个通道需要消耗一个定时器。我们主控板电机2、3、4使用的timer 3/4/5硬件解码，电机1没有接定时器，坑爹啊，那只能用外部中断根据时序解码。　　编码器时序：　　　　资料有了思路也清晰了，接下来我们要做的只是初始化一下解码器，把实时编码数读出即可　　第一步：CubeMx配置解码定时器和中断　　　　第二步：编写初始化函数和编码器数据获取函数，电机1使用中断解码，电机2、3、4使用定时器解码。（具体代码参照github上面源码，这里不再累述）　　1/* TIM init / 　　2moto_pwm_init（）; 　　3motor_encode2_init（）; 　　4motor_encode3_init（）; 　　5motor_encode4_init（）; 　　6motor_encode_enable（）; 　　7 　　8LOG_I（“motor initialization completed.rn”）; 　　第三步：加入Finsh调试函数，旋转轮子查看编码值是否准确。（输入 motor_test -ge实时查看编码器值）　　1MSH_CMD_EXPORT（motor_test， motor_test -ge/-q）; 　　1！［1565968589135］　　PID 　　有了编码器作为反馈器，有了PWM作为控制器，那我们就可以加入PID控制器了。加入PID控制器的目的是精确控制轮子的速度，提供轮子的控制达到一致。　　PID原理知识自行百度网上资料一大把，个人理解是：　　比例Kp：粗调，大幅度调节控制量让测量值逼近理论值，但是由于单位较大无法精确到达理论值，有响应快，调节尺度大的特点。　　微分Kd：状态预测，Kd控制的是速度的斜率相当于预测下一步速度的趋势，可以加快调节速度。　　积分Ki：细调，通过微小的积分累加，让测量值不断逼近理论值，细调控制量让测量值逼近理论值。　　PID框图：　　　　PID公式：　　　　理论知识有了，按照公式做个具体实现就好了！　　第一步：实现增量PID刷新公式，具体查看源码（pid.c）　　1float pid_update（pid_control_t pid， float measure_value）　　2 　　第二步：将测量值输出到虚拟波形器软件上面便于观测各个值的当前情况，作者使用的是《山外多功能调试助手》，直接将数据输出到控制台串口。数据发送接口实现如下：　　1/* 输出数据到虚拟波形软件 / 　　2rt_err_t send_waveform_fomate（void buf， uint32_t size）　　3{ 　　4 const char start［2］ = {0x03， 0xfc}; 　　5 const char end［2］ = {0xfc， 0x03}; 　　6 rt_device_t console = rt_console_get_device（）; 　　7 　　8 rt_device_write（console， -1， start， 2）; //发送起始字符　　9 rt_device_write（console， -1， buf， size）;//发送通道数据　　10 rt_device_write（console， -1， end， 2）; //发送结束字符　　11 　　12 return RT_EOK; 　　13} 　　　　第三步：调节合适的速度刷新周期和PID刷新周期，周期不合适电机会剧烈抖动。作者设置周期为：　　1p_car-》pid_sample_time = 20; /* PID刷新间隔ms / 　　2p_car-》vct_sample_time = 10; / 速度刷新间隔ms / 　　第四步：调试合适的PID参数，由于作者选用电机一致性不好，所以设置参数时每个轮子正传和反转的PID参数都是独立的。具体实现查看代码：　　1wheel_select_pid_kx（&p_car-》m_wheel）; / 根据速度设置PID参数 / 　　作者样车PID参数：　　1#define CHX_PID_KX_TABLE 　　2{ 　　3 {MOTOR_CH1， {1.100， 0.400， 0.500}， {1.100， 0.400， 0.500}}，　　4 {MOTOR_CH2， {1.100， 0.400， 0.500}， {1.100， 0.400， 0.500}}，　　5 {MOTOR_CH3， {1.100， 0.400， 0.500}， {1.100， 0.400， 0.500}}，　　6 {MOTOR_CH4， {0.765， 0.330， 0.100}， {0.260， 0.200， 0.010}}，　　7} 　　PS2遥控器　　PS2 由手柄与接收器两部分组成，手柄主要负责发送按键信息。都接通电源并打开手柄开关时，手柄与接收器自动配对连接，在未配对成功的状态下，接收器绿灯闪烁，手柄上的灯也会闪烁，配对成功后，接收器上绿灯常亮。　　PS2遥控有两个模式一个红灯模式、绿灯模式，区别就是红灯模式遥控输出的是模拟值，绿灯输出的只有最大值。我们输出固定速度选用绿灯模式。　　PS2传输协议有点像SPI，不同的是PS2每次传输数据帧都是9个字节，里面包含了各个按键的当前值。　　PS2更多详细信息查看：ps2解码通讯手册V1.5.pdf 　　PS2时序图：　　　　PS2我们只需要读取遥控数据，一个扫描函数搞定，定期刷新一个按键值即可，具体代码参照（ps2.c）：　　1int ps2_scan（ps2_ctrl_data_t pt）　　遥控功能　　最后只剩遥控功能了，我们只需要将PS2遥控的当前值映射到对应控制值，再将对应控制值映射到轮子即可。　　车子方向控制图：　　　　遥控映射到控制值：　　1/* PS映射car cmd表格，组合键命令在头添加，单键命令放后面 / 　　2car_ps2_cmd_t ps2_to_cmd_table［］ = { 　　3 {PS2_BTN_RIGHT\| PS2_BTN_UP， CAR_CMD_FORWARD_RIGHT}，　　4 {PS2_BTN_LEFT \| PS2_BTN_UP， CAR_CMD_FORWARD_LEFT}，　　5 {PS2_BTN_RIGHT\| PS2_BTN_DOWN， CAR_CMD_BACK_RIGHT}，　　6 {PS2_BTN_LEFT \| PS2_BTN_DOWN， CAR_CMD_BACK_LEFT}，　　7 {PS2_BTN_UP， CAR_CMD_FORWARD}，　　8 {PS2_BTN_DOWN， CAR_CMD_BACK}，　　9 {PS2_BTN_RIGHT， CAR_CMD_RIGHT}，　　10 {PS2_BTN_LEFT， CAR_CMD_LEFT}，　　11 {PS2_BTN_CICLE， CAR_CMD_TURN_RIGHT}，　　12 {PS2_BTN_SQUARE， CAR_CMD_TURN_LEFT}，　　13}; 　　控制映射到4个轮子的具体速度值：　　1/ 命令映射到几何控制参数 */ 　　2car_cmd_math_t cmd_to_math_table［］ = { 　　3{CAR_CMD_INVALID， { 0， 0， 0， 0}}，　　4{CAR_CMD_STOP， { 0， 0， 0， 0}}，　　5{CAR_CMD_FORWARD_LEFT， { 0， 120， 120， 0}}，　　6{CAR_CMD_FORWARD_RIGHT， { 120， 0， 0， 120}}，　　7{CAR_CMD_BACK_LEFT， {-120， 0， 0， -120}}，　　8{CAR_CMD_BACK_RIGHT， { 0， -120， -120， 0}}，　　9{CAR_CMD_FORWARD， { 120， 120， 120， 120}}，　　10{CAR_CMD_BACK， {-120， -120， -120， -120}}，　　11{CAR_CMD_RIGHT， { 120， -120， -120， 120}}，　　12{CAR_CMD_LEFT， {-120， 120， 120， -120}}，　　13{CAR_CMD_TURN_RIGHT， { 120， -120， 120， -120}}，　　14{CAR_CMD_TURN_LEFT， {-120， 120， -120， 120}}，　　15}; 　　再开一个线程定期刷新各个轮子的控制即可。　　No.4 　　视频预览　　No.5 　　经验总结　　电机控制电路设计上应该与控制板完全隔离，比如光耦隔离器件，避免电流压降造成主控不稳定。　　主控板需要有较强的抗大电流和抗干扰性，一块好的主板事半功倍，主动不稳定容易出现未知问题很难定位。　　PDI控制环节速度应尽量使用瞬时速度，也就是说在保证精度的情况下刷新时间要尽量的短。

2021-11-11 09:41:37 评论举报王露