在STM32C8T6系统板，在调平衡小车时，用标准库，通过串口怎么实现将PID_OUT,Target_Speed,Vertical_Kp,Vertical_Kd,Velocity_Kp,这几个数据打印到VOFA+软件上，形成波形图，并可以实现实时调参

<think>好的，我现在要解决的问题是用户如何在STM32C8T6上使用标准库通过串口将PID参数发送到VOFA+软件，生成波形图并实时调整。首先，我需要回顾用户提供的参考信息，然后逐步分析所需的步骤。 用户提到他们使用的是STM32C8T6系统板，并且参考了正点原子的代码，其中MPU6050和OLED的底层代码已经移植。他们的平衡小车控制逻辑涉及PID算法，直立环和速度环的输出通过中断函数处理，然后驱动电机。现在的问题是如何通过串口发送这些数据到VOFA+，实现波形显示和实时调参。 首先，我需要明确VOFA+的要求。VOFA+通常支持多种数据协议，比如FireWater协议，它使用特定的数据格式，比如以“:”分隔数据，以“\n”结尾。用户需要将PID_OUT、目标速度、Vertical_Kp等变量按照这种格式发送，才能在VOFA+中正确显示波形。 接下来，我需要考虑STM32端的实现。用户使用标准库，所以需要配置USART，设置合适的波特率（比如115200），并确保发送函数正确。可能需要使用DMA或中断方式发送数据，但如果是实时调参，可能发送频率不需要太高，所以查询方式发送可能足够，但需注意不要阻塞主程序。 然后是数据打包的问题。如何将浮点型数据转换成字节流发送。通常，可以将浮点数转换为字节数组，然后通过串口发送。例如，使用联合体（union）或者指针的方式将float分解为四个字节，然后发送。同时，需要按照VOFA+的协议格式来组织数据，比如每个变量之间用冒号分隔，最后加换行符。 另外，实时调参需要STM32能够接收来自VOFA+的数据，比如新的PID参数。这需要实现串口接收中断，解析接收到的数据，并更新相应的变量。例如，当VOFA+发送“Kp=1.5,Kd=0.2”这样的字符串时，STM32需要解析这些参数并更新Vertical_Kp和Vertical_Kd的值。 可能需要注意的问题包括：数据同步问题，比如如何确保发送的数据在VOFA+中正确对应各个通道；浮点数传输的精度问题；以及如何避免串口缓冲区溢出。此外，波特率设置需要匹配，数据发送的频率不能过高，否则可能导致丢数据。 总结步骤应该是： 1. 配置USART，初始化串口通信。 2. 实现数据打包函数，将PID参数按照VOFA+的协议格式打包。 3. 定时或在控制循环中发送数据。 4. 实现串口接收中断，解析接收到的参数并更新变量。 5. 在VOFA+中设置对应的协议和波形显示。 需要验证的地方包括：数据是否正确发送，VOFA+是否能正确解析，参数调整是否能实时生效，以及是否影响控制循环的实时性。 可能还需要考虑使用DMA发送以减少CPU负担，但需要根据具体情况判断。此外，使用标准库的函数，如USART_SendData，可能需要循环发送每个字节，尤其是当数据长度超过单个字节时。</think>### 实现步骤及代码示例 #### 1. 配置串口通信（USART） 在STM32C8T6上启用USART（如USART1），配置波特率为115200，8位数据位，无校验，1位停止位。使用标准库函数初始化： ```c // 串口初始化配置（以USART1为例） void USART1_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); // 配置TX(PA9)和RX(PA10) GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); USART_Cmd(USART1, ENABLE); } ``` #### 2. 数据打包与发送 将PID参数按VOFA+的**FireWater协议**格式发送，例如： `PID_OUT:Target_Speed:Vertical_Kp:Vertical_Kd:Velocity_Kp\n` ```c // 发送函数（浮点转字节流） void Send_Data_To_VOFA(float pid_out, float target_speed, float kp_v, float kd_v, float kp_vel) { uint8_t buffer[50]; int len = sprintf((char*)buffer, "%.2f:%.2f:%.2f:%.2f:%.2f\n", pid_out, target_speed, kp_v, kd_v, kp_vel); for (int i = 0; i < len; i++) { USART_SendData(USART1, buffer[i]); while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); } } ``` #### 3. 在控制循环中调用发送函数 在平衡小车的主循环或中断中周期性地发送数据（建议频率50-100Hz）： ```c // 示例：直立环控制中调用发送 void Vertical_Control(void) { // ...PID计算... Send_Data_To_VOFA(PID_OUT, Target_Speed, Vertical_Kp, Vertical_Kd, Velocity_Kp); } ``` #### 4. 实现实时调参（接收VOFA+指令） 配置串口接收中断，解析参数指令（如`Kp=1.2,Kd=0.5`）： ```c // 串口接收中断服务函数 uint8_t rx_buf[64]; uint8_t rx_index = 0; void USART1_IRQHandler(void) { if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) { uint8_t ch = USART_ReceiveData(USART1); if (ch == '\n') { // 指令结束符 rx_buf[rx_index] = '\0'; Parse_Command((char*)rx_buf); // 解析指令 rx_index = 0; } else { rx_buf[rx_index++] = ch; } } } // 解析指令并更新参数 void Parse_Command(char* cmd) { char *token = strtok(cmd, ","); while (token != NULL) { if (strstr(token, "Kp=")) { sscanf(token, "Kp=%f", &Vertical_Kp); } else if (strstr(token, "Kd=")) { sscanf(token, "Kd=%f", &Vertical_Kd); } token = strtok(NULL, ","); } } ``` #### 5. VOFA+配置 1. 打开VOFA+，选择串口端口并设置相同的波特率（115200）。 2. 在控件面板中添加**Waveform**组件，绑定对应通道（PID_OUT、Target_Speed等）。 3. 添加**TextCommand**控件，设置发送格式为`Kp=1.2,Kd=0.5\n`，点击发送实时更新参数。 --- ### 注意事项 1. **数据同步**：确保发送频率与VOFA+采样率匹配，避免波形抖动。 2. **浮点精度**：使用`%.2f`限制小数位数以减少数据量。 3. **中断优先级**：串口接收中断优先级需低于控制中断（如MPU6050中断）[^1]。 4. **数据校验**：可在协议中添加校验字节（如CRC8）提高可靠性。 ---