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title: " 物流车软件"
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date: 2023-3-28
categories: [嵌入式]
tags: [嵌入式,控制算法,视觉]
author: Nirvana
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第八届工训物流车

说明：本文档主要描述了本次物流车的软件代码说明，文件夹中主要有主控32程序，k210巡线程序和k210识别二维码及颜色程序。（如果看不懂欢迎学妹联系 高山蔚 qq：549379020）

stm32主控

主要任务在qfsm_user中，大概处理流程为MID是中间状态，基本每个状态都会回到该状态进行统一调度。调度通过在map.c中的枚举类型作为下一个任务。使用时请修改枚举类型和MID调度

任务命名

1. FW->forward直行
2. QF_Get_number 寻找二维码

个人感觉命名规则还是通俗易懂的，知不道了结合map中的过程进行推导，需要注意的一点，maps中进行任务调度是有优先级的。优先级为turn>set_head>set_left。turn为执行特殊任务的指令，里面包含左右旋转，抓取物料，颜色识别等任务。set_head为直行，set_left为向左走（可正可负）。

机械臂

机械臂所有指令在my_servo中，Servo_Pwm函数写的比较明白，各个自由度的位置也标记清晰。

机械臂调试

调试时首先将#define debug_mode 0置1，然后按照UART5的相关协议进行调试使用无线逐飞的透传调试。（其实一般我调试时是使用另外的文件，所以调试模式写的不是很好，有些bug。交给后人优化了）

控制算法

控制算法主要分为脉冲解算，运动姿态解算，以及视觉闭环三个主要方面。

脉冲控制步进电机

主要参考了网上的频率控制，具体计算在这里参考资料。但控制时仍然需要有注意的点。首先一开始频率给太高步进电机会转不起来，步进电机不像直流电机，他开始转时的力矩较大，所需要的频率必须小。因此需要梯形加速或s型加速。本次只写了梯型加速。（写在了运动解算函数里Speed_Calculation()）但进行时一定会带来系统整体时延，因此建议后续优化。

运动解算

本次使用了二维对光电管计算运动时xy的偏移值，到达固定位置使用摄像头对固定位置进行闭环。对光电管使用串口通信，上面自带32，可以直接给你发回来偏差值，但在没有黑线和全部都是高电平时会误传，因此做了部分优化。但仍需注意由于上桥时，可能会悬空，所有对于固定位置仍需优化。

陀螺仪配置

陀螺仪使用了维特智能，直接上网看他的协议即可。注意一点，当他比较漂时需要连接上位机进行校准，并且不要再让她恢复出厂设置！！

k210视觉测距

视觉测距使用了霍夫巡线+线性回归（好不容易想出来的）。主要思路先找线，再对该roi区域进行线性回归（解决了霍夫巡线的漂）再进行滑动滤波，测试下来很稳定。只不过对于某些干扰点，线性回归还是有些无法处理，需要你对这些位置重新打些roi补丁。最后返回了垂直，水平线的距离以及垂直角度。 PS：有些摄像头是个翻的，要不物理调整，要不翻转，要不吧你的PID的征服反馈设置对了。（K210巡线代码有个小逻辑bug，前后把垂直和水平的名称换了一下，不影响使用所有懒得改了） PSS：对于视觉，个人感觉以后很必要，国赛啥的肯定不会让你这么舒服的用对光电管循迹，也不是很难就调库就完了。 并且，对于陀螺仪，再途中可以用视觉进行校准清零，很方便且稳定。.

其他问题

• 比赛时场地的阻力是你要关注的点，必要时建议更换电机或改进控制算法。
• 要会改颜色以及视觉代码 。
• 串口传数据一定要开DMA+帧头帧尾，否则误码率太高。建议看看隔壁RM的代码。
• 开DMA时cubemx有bug，具体自己搜。
• 千万记着不要烧错程序！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
• 机械臂可以更换，我们的机械臂比较拉其他都可。
• 颜色识别记着加看门狗，程序别死里面。

所有协议见PDF，最后祝下一届拿国奖，本届还是有点可惜且魔幻的。最后这比赛真没啥，调tm的就完了。河北的都是辣🐥，给他们来点河工带震撼。

特别鸣谢：王铁成老师，智能车实验室，王铁成老师的红牛，以及隔壁组。