21年电赛F题送药小车_2021年电赛送药小车地图下载

硬件设计

8路灰度循迹模块

记录一下调试期间，遇到的问题，调试的思路先是屏蔽循迹部分，先让程序中的位置环和速度环的串级pid达到一定的pwm,然后再去调循迹的，循迹部分就是根据8个灰度，如果最左边的三个，检测到，就给一个负的tempout(巡线补偿量)，程序中+表示左电机减，右电机加；其他的情况，同理。能巡线即可。在实际中遇到的问题是有一个灰度循迹的灯，无法正常读取，就是实际去测的时候，灯是检测到红线是灭，白的时候是亮，但是单片机就是得不到正常的0，1状态，（用oled显示对应读取引脚即可），在此，希望之后一定要检查传感器能正常工作之后，再去实现逻辑的功能。（后面发现不是传感器的问题）

编码器电机

底层的输出要与原理图上的一一对应，如编码器电机的引脚，TB6612的逻辑引脚（方向），左右PWM的引脚，这是一共（4+4+2），一共10个引脚，在调试过程中，发现，自己使用的板子上集成的左右PWM引脚，与程序中设置的相反（即左逻辑电平，对应右PWM的这种错误的接法），程序是在网上找的一位大佬写的。省去不少的时间。

软件设计

摄像头编程

maixpy,需要用到python的一些知识。
list列表，数据可变，用中括号，逗号隔开数据
tuple,数据不变，用小括号，逗号隔开。只有一个数，需要多加逗号如（1，），与数学运算中的小括号区分。
定义一个函数要使用 def 语句
def power(x):
return x * x
L[0:3] 表示, 从索引 0 开始取, 直到索引 3 为止, 但不包括索引3.即索引0, 1, 2, 正好是3个元素.

FPIOA:引脚映射函数

from fpioa_manager import fm    # 导入库
fm.register(28, fm.fpioa.GPIO0)

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点亮一个led（引脚映射，相应的函数调用）

from fpioa_manager import fm
from Maix import GPIO

io_led_red = 13
fm.register(io_led_red, fm.fpioa.GPIO0)

led_r=GPIO(GPIO.GPIO0, GPIO.OUT)
led_r.value(0)

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主函数

用keil编程，主要的思路是1.将底层驱动，gpio初始化，主要是使用定时器3的中断，10ms为周期，触发一次，中断里面有：更新编码器计数脉冲，更新距离；
循迹部分的逻辑；巡线启动执行逻辑；转弯判别逻辑；输出pwm给电机；在主函数里面先判断摄像头接收到的信息，进行匹配；单片机确定数字之后，再判断药物是否装载上了，之后执行路线的主逻辑。

问题总结

遇到的问题一：循迹不能正常，通过oled显示读取的八个循迹灯的状态，发现，第二个灯的状态检测不到，即显示的时钟为0.这会影响单片机里的逻辑执行，导致刚开始的时候始终无法巡线，一直转圈，解决办法：因为程序中是采用了串级pid，我是参考别人的程序，一是巡线补偿量与逻辑上不对，即当左侧检测到黑线时，左电机应减去循迹补偿量，右电机应加上循迹补偿量，使之左转。在实际去检查时，我先是将循迹模块的初始化屏蔽了，但是在中断里面依然会执行循迹的部分，中断里面是直接用readinput函数直接读取，可能屏蔽初始化依然可以读取到状态，于是我在中断里面直接屏蔽所有循迹部分，只留下串级pid给电机的初始量，现在我还不太明白，位置环和速度环串级，当期望值为0时，为啥这个速度依然保持不变，我还在想，假如我不用pid，直接给一个基础量，效果是不是一样，但是后来又发现，在car_tracking和car_spin的函数里面要改变这个期望值，编码器读取到的值即实际值也在变化，这个pid也是起作用了，就是通过pid，这个输出量始终不变，负反馈调节，主要是我是直接拿别人调好的程序，不知道pid是否真的起了左右。在发现仅有pid的调节下，左右电机的输出量一致之后，就发现有一个灯无法检测，刚开始我以为是循迹模块出了问题，结果是板子上有个引脚有问题，因为我通过只连接2号循迹灯，发现在原来的引脚下，确实检测不到，当我换了一个引脚之后，发现就可以正常了，这个问题是我没有想到的，我是直接买的某宝一家平衡车的板子，我问客服，有没有可能虚焊了，但是这个人家也给你说不准，只是说了这个引脚对应在32芯片的那个地方，我只是说有能虚焊，又不是没焊上的问题。
当发现有一个引脚不能用时，于是我只用了六路，因为板子上的引脚不够了，就只能这样子，六路也是可以的。
问题二： 可以循迹，但是距离，延迟时间的参数需要改一下，我是在咸鱼上买的一个方案资料，在我没买这个资料之前，我已经买了一定的元器件，发现这个跟我目前买的最为符合，灰度循迹，摄像头识别，这样子。但不知道这个参数为什么会有如此的差别。基本上是原来的一半，左右转这个时间没有什么差别。现在我对于就是编码器转多少圈，对应多少的速度还没有一个清楚的认识，就是跑远了，距离调小，跑断了，距离调大。
问题三： 1号，2号药房可以实现了（设置好距离思路差不多正确即可实现），中端药房3，4思路不是很清晰，一是小车停车等待的位置，摄像头能否识别到数字，这个是主要的问题。还有思路上的逻辑。
问题四：对于轮子转一圈，编码器应该有多少个脉冲，这个我刚开始是没有亲自去显示看一下的，方法就是主程序里面：将编码器输出的脉冲值（调用定时器的计数函数），用一个变量存储下来，用printf用串口显示（实际操作是，在轮子上选好一个标志，用手转动轮子转一圈，观察一下串口显示的值，与计算值是否相同或相近）。如果相同的话，可以得到速度值，即将编码器的值（需要强行改为浮点型）除以一圈的脉冲数，这个是在定时器周期下得到的速度，如果要求每秒钟的话，需要再转化一下即可。这个是最终得到的是每秒多少圈，一圈根据轮子的半径得到周长。计算公式：假如定时器是10ms为周期，speed=编码器的计数值100一圈的距离/一圈的脉冲数。
问题五：串口显示问题，之前可能学习的时候由于设备短缺，刚学串口的时候，就总是出现各种问题，如出现乱码，一直接收到的为0；这次也是，但是串口显示数据显然是调试过程中非常好的办法，由于我也要用vofa+去调参，而这个也是需要串口的，记得当时用了一天吧，才找出问题来，我由于串口1被占用，用的串口2，串口1和串口2的初始化其实都大差不差，时钟挂载在不同的总线上，这一点我知道，因为代码我现在基本上都是直接是复制，大致扫一眼没有什么问题，就跳过了，结果问题还是出在时钟这里。下面这个图第二行后面写对了，但前面我因为是直接复制串口1的，前面还是APB2PeriphClockCmd
串口2的时钟配置

串口1的时钟配置

问题六：对于pid参数的整定方法，其实我之前都是采用很笨的办法，就是改一个值，编译，再下载到板子上。这种很耗时间，而且效果也不好，问题五就是希望使用串口来解决这个问题六，在b站上看到有一种方法，Json格式数据解析。Json是一种人们规定的数据交换格式。在现实生活中，我们需要进行数据交换的情景非常多，但是许多情况下，由于各个设备所采用的语言、架构不同，因此一个设备内部的数据、变量、结构体、对象等不能被其他设备所识别。
JSON首先是一个纯的文本（字符串）。因为JSON是需要在各个编程语言中都能存在的，因此JSON的本质就是一堆文本。只不过因为这种文本为了方便打包和解析，我们定义了具体的写法和结构，因此我们可以给出定义：用于数据交换的、采用这种写法的、字符串、就叫JSON。
Json在C语言中的使用存在一个问题，那就是C语言是一种面向过程的语言，和其他语言不同，因此C语言中没有对象等定义。那么Json在C语言的平台的使用过程中，就需要进行一些独属于C语言的解析和打包方法，这种基于C语言的JSON的处理方法我们称之为cJson。
看的视频是基于HAL库编写的程序，由于电赛马上就要到了，没时间转变去学HAL库了，平时用的还是标准库写的程序。等之后比完了有时间再学这个cJSON串口调参吧。