基于STM32F103C8T6的最小系统板驱动灰度模块实现循迹功能

循迹小车,我们学院进行过一次实训,正好也今年四川省电子设计大赛C题刚好也跟循迹分不开关系(电赛用的TI板子噢)。通过这两次机会,对灰度循迹有了很好的理解。

先来说说,灰度模块。

我用的是六路灰度。

长这个样子的,针对今年电赛,每个车都需要一个。

 

循迹只需要你调节好了,其实很好用。

灰度模块,如果想了解很多的可以到网上直接输入关键词灰度来进行了解。我这边就简简单单讲讲我的了解。灰度,可以寻黑线也可以寻其他颜色的线(比如2021年的送药小车的红线,哈哈哈哈因为我们学校实训就是这个循迹红线)。循迹黑线,你还可以选择:红外。但是红外效果往往没得灰度效果好。循迹其他颜色的,还可以选择:摄像头(比如OPENMV),这个在我电赛前就写好了,但是!!当时没有调试场地,自己用电工胶布粗略的画了一些线段(这时候循迹是挺好的),所以导致在比赛的第一天我用openmv的时候,摄像头收到光照或者阴影影响太大,无法很好的循迹,所以转战灰度。

 灰度就是高低电平控制,当读到目标的色块时候,返回高电平,同时上面的指示灯灭;没有读到目标色块时候,返回低电平,同时指示灯亮。

根据我循迹的要求,这次电赛需要循迹黑线。

所以我遇到黑色,指示灯灭,输入高电平;遇到白色,指示灯亮,输入低电平。

 

然后!!怎样让他乖乖循迹呢???

还好还好,不难。

我一共有六路,左三个 右三个。刚好循迹的黑线卡在最中间两个灯之间。只要中间哪个灯灭了,给他差速修整就好啦。

 

左灯灭了,就要向左偏,那么右轮的速度就要大于左轮。同理来说,右灯灭了,就往右偏,那么左轮的速度要大于右边的。

这个时候,差速的方法有两种:一、在直走所给的占空比基础下,一个轮的增大一个轮的减小;二、一个轮子的占空比不变,另外一个轮子增加。我采用的是第一种方法,这样让他转弯更加迅速一点。

这样,就可以实现灰度的循迹模块。

说了这么多话,不如直接看程序!

以下是程序补充说明:

这个是灰度的初始化函数

#include "HUIDU.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "control.h"

//#include "moter.h"
void XUNJI_Init(void)
{
	
	GPIO_InitTypeDef     GPIO_InitStruct;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_15|GPIO_Pin_11;  
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct);

	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_14|GPIO_Pin_15;  
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_15|GPIO_Pin_14;  
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);
}

灰度滴头文件:(把六路的灯都给直接定义在引脚上面,以便方便接下来的操作)

#ifndef HUIDU_H
#define HUIDU_H


//#include "HUIDU.h"

#include "stm32f10x.h"
#define R2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_14)
#define R1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_14)
#define L1 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_15)
#define L2 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_15)
#define R3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_15)
#define L3 GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_0)

void XUNJI_Init(void);
void Xunxian(void);

#endif

这时候,灰度就可以用了。

为了让他行走更加丝滑,我加入了速度环进行调节。

速度环的期望值=我所给定的值

速度环的测量值=编码器读取的值

速度环的输出值=电机的加载占空比

所以,以下就是灰度转向的函数:(这个函数不能放在定时器里面,也就是PID计算的函数里面,不然会卡死,会乱跑的沃)

void xunji_1(void)
{
				//直走 Load(-1000,-1000); 


			 if(L2==0&&L1==0&&R1==0&&R2==0)
			{

				Speed_PID_LH.Exp=300;
				Speed_PID_RH.Exp=300;

			  }

			else if(L2==0&&L1==1&&R1==1&&R2==0)   //停车线
		 {
				Speed_PID_LH.Exp=0;
				Speed_PID_RH.Exp=0;


		 }
		 else if(L2==0&&L1==1&&R1==0&&R2==0)//左偏  			Load(-1000,-0);                              左偏右大   右偏左大
		 {
			 
				Speed_PID_LH.Exp=300;   //300  350
				Speed_PID_RH.Exp=380;
 

		 }
		 else if(L2==1&&L1==0&&R1==0&&R2==0)// 	左偏  		Load(-1500,-0); 
		 {
				Speed_PID_LH.Exp=200;   //200  600    让MO1速度快
				Speed_PID_RH.Exp=500;


		 } 
		 else if(L2==1&&L1==1&&R1==0&&R2==0)//左偏    			Load(-1500,-0); 
		 {
				Speed_PID_LH.Exp=200;   //200  600
				Speed_PID_RH.Exp=500;
		 

		
		 }
		 else if(L2==0&&L1==0&&R1==1&&R2==1)//右偏  			Load(-0,-1500); 
		 {
				Speed_PID_LH.Exp=500;
				Speed_PID_RH.Exp=200;

		
		}
		else if(L2==0&&L1==0&&R1==0&&R2==1)//右偏  			Load(-0,-1500); 
		{
				Speed_PID_LH.Exp=500;
				Speed_PID_RH.Exp=200;

		 }
		else if(L2==0&&L1==0&&R1==1&&R2==0)//右偏  		Load(-0,-1000); 
		 {
				Speed_PID_LH.Exp=380;
				Speed_PID_RH.Exp=300;
	 
		 }



}

这个地方是给的PID计算,函数放在一个定时器中:(里面不能有printf函数,不然就会出奇奇怪怪的问题,比如说:直接不给我跑啦)

void Speed_Update(void)
    {   
	 
      Encoder_Left  = Read_Speed(3); //left
      Encoder_Right = Read_Speed(2);//rigth
      Encoder_Speed = (Encoder_Left+Encoder_Right)/2;    //(Encoder_Left+Encoder_Right);
	

			
		Speed_PID_LH.Mea = Encoder_Left;
		PID_Update_Pos(&Speed_PID_LH,0);
		 
		Speed_PID_RH.Mea = Encoder_Right;
		PID_Update_Pos(&Speed_PID_RH,0);
			
        MOTO1_RH=Speed_PID_RH.Out;
		MOTO2_LH=Speed_PID_LH.Out;



		MOTO1=MOTO1_RH;
		MOTO2=MOTO2_LH;	
	    Load(MOTO1,MOTO2); //MO1 =右  MO2=左

			
}

下面附上我们实训组装的车车:(放假在家,到了学校将会补充巡线的视频哈哈哈)

 感谢各位大佬,能帮忙指正错误!!

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