视觉巡线小车——STM32+OpenMV（四）

news2024/11/27 9:57:17

目录

前言

一、整体控制思路

二、代码实现

1.主函数

2.定时器回调函数

总结

前言

通过以上三篇文章已将基本条件实现，本文将结合以上内容，进行综合控制，实现小车的视觉巡线功能。

系列文章请查看：视觉巡线小车——STM32+OpenMV系列文章

一、整体控制思路

首先，减速电机需要以指定的速度运行，就需要用 PID 控制算法对减速电机的速度进行控制，即速度环。其次，根据机器人中心线与黑线的偏差，再通过 PID 控制算法控制调整左右减速电机的速度，进而控制机器人的转向，即转向环。因此，速度环为内环控制，转向环为外环控制，而外环控制一般只需要用比例Ｐ控制即可。如下图：

二、代码实现

1.主函数

由于电机是按照一定的频率进行控制，所以主函数不进行电机的控制，而PID参数调试已完成，该上位机已不再使用，故主函数不做其他处理。

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_TIM1_Init();
  MX_TIM2_Init();
  MX_TIM3_Init();
  MX_TIM4_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  MX_USART3_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
    __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart3, UART_IT_RXNE);
    protocol_init();//PID上位机调试助手协议初始化。
    
    HAL_UART_Receive_IT(&huart2,&OpenMV_Buf,1);

    HAL_TIM_Encoder_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_ALL);
    HAL_TIM_Encoder_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_ALL);  
    
    HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
    
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_4);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim1,TIM_CHANNEL_1,0);
    __HAL_TIM_SetCompare(&htim1,TIM_CHANNEL_4,0);
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
//        printf("hello\n");
//		receiving_process();
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

2.定时器回调函数

该部分为整体控制的核心，速度采集、PID运算、电机控制等都在这里进行。

#define OpenMV_Kp 1.2

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
/*******电机控制周期，每十秒对电机控制一次*********/
    if(htim->Instance == TIM2 )
    {
       
            motorA.speed = get_speed_motorA();
            motorB.speed = get_speed_motorB(); 
            motorA.S += motorA.speed;
            motorB.S += motorB.speed;
    //        int Speed = motorA.speed;
    //        set_computer_value(SEND_FACT_CMD, CURVES_CH1,&Speed , 1);     // 给通道 1 发送实际值。
            motorA.Target_Speed = base_speed - rho_org * OpenMV_Kp;
            motorB.Target_Speed = base_speed + rho_org * OpenMV_Kp;
            motorA.out = pid_control(motorA.speed,motorA.Target_Speed,200,18,15);
            motorB.out = pid_control(motorB.speed,motorB.Target_Speed,200,18,15);
       
        Load(motorA.out, motorB.out);
    }

}

这里只使用了像素点偏差进行控制，未用角度偏差。其中OpenMV_Kp为转向环的比例控制参数，可以根据小车行走的情况自行调整。