该小车主控芯片选用stm32f103c8t6 电机驱动模块我选用轮趣旗舰店的D153B稳压版,电机也是他们家的mg310电机,自带霍尔编码器,请你帮我写一下电机驱动的代码,使用模块化编程,而且要进行pid调参请你根据电机驱动模块引脚分配,修改以上代码 ADC连pa6 pwmb连pb0 bin2连pb12 bin1连pb13 stby连3v3 ain1连pb14 ain2连pb15 pwma连pb1 e2b连pa1 e2a连pa0 e1b连pb7 e1a连pb6除了以上的电机驱动模块,在该小车中我还用到了OLED模块(用来显示问题三中的接收信息) 蜂鸣器模块和LED灯且共用一个io口 还有赛题中规定的nrf24l01无线模块 mpu6050串口陀螺仪模块 我选用串口模式uart1 还有八路巡线模块 以及两个按键用来任务切换,而且我想最开始将四个任务都显示在OLED屏幕上然后通过按键选择任务来控制小车完成该赛题 除了以上的电机驱动模块引脚分配外,以下是其他模块的引脚分配 OLED模块 SCK连PB9 SDA连PB8 蜂鸣器模块以及LED模块共用PC15 NRF24L01我选用SPI1通道 CSN连PA4 CE连PB10 MOSI连PA7 SCK连PA5 IRQ连PB11 MISO连PB4(用到了PB4引脚的复用功能) 陀螺仪模块(串口模式)RX连接PA9 TX连接PA10 八路巡线模块(用8个IO口) X1连PA8 X2连PA11 X3连PA12 X4连PA15(注意该引脚的开启) X5连PB3(该引脚的GPIO功能的开启) X6连PC14 X7连PC13 X8连PA2 最后两个按键用PB5和PA3来控制任务切换 请你根据以上需求来编写该小车所有功能的代码
时间: 2025-07-06 22:33:31 浏览: 9
<think>嗯,用户需要我帮忙编写基于STM32F103C8T6的小车所有功能的代码,包括电机驱动、PID控制、多个外设模块以及任务切换。首先,我需要理清各个模块的引脚分配和功能需求。
首先看电机驱动部分。用户选用了D153B稳压模块和MG310电机,带有霍尔编码器。引脚分配里,ADC连PA6,可能用于电流检测或其他反馈?然后是两个电机的PWM、方向控制引脚,比如PWMA和PWMB分别接PB1和PB0,AIN1、AIN2对应PB14、PB15,BIN1、BIN2是PB13、PB12。STBY接3.3V,说明可能不需要软件控制使能,直接启用驱动模块。编码器的引脚E1A、E1B是PB6和PB7,E2A、E2B是PA0和PA1。这部分需要配置定时器的编码器模式来读取转速,然后通过PID控制PWM输出。
接下来是其他模块:OLED用I2C,SCK和SDA接PB9和PB8,需要配置I2C的GPIO和初始化。蜂鸣器和LED共用PC15,需要注意同时控制时的冲突,可能需要分时操作。NRF24L01使用SPI1,CSN是PA4,CE是PB10,IRQ是PB11,需要配置SPI和中断。MPU6050使用UART1,RX和TX是PA9和PA10,可能需要配置串口接收数据。八路巡线模块用了8个GPIO,其中PA15和PB3可能需要特别处理,因为默认是调试端口,需要禁用JTAG/SWD才能作为普通IO。两个按键在PB5和PA3,需要配置输入和中断。
任务切换部分,用户想在OLED显示四个任务,按键选择。这需要状态机管理当前任务,并在按键中断中切换。同时,OLED显示需要动态更新,可能需要使用菜单库或自定义显示逻辑。
代码结构方面,用户要求模块化编程,所以每个外设应该有对应的驱动文件,如motor.c、oled.c、nrf24l01.c等。主程序负责初始化和任务调度。PID控制需要为两个电机分别设置参数,可能需要两个PID结构体,并在定时器中断中定期计算调整PWM。
需要注意的细节包括:检查所有GPIO是否冲突,尤其是复用功能是否正确配置;PA15、PB3、PB4等引脚可能需要先进行重映射或关闭调试功能;编码器定时器的配置是否正确;SPI和I2C的时钟配置是否正确;NRF24L01的中断处理是否合理;MPU6050的串口数据解析是否正确;巡线模块的八个输入如何高效读取;按键消抖处理等。
可能遇到的问题:STM32的GPIO资源是否足够,特别是PB3、PB4可能默认是JTAG,需要禁用。还有定时器资源是否足够,比如编码器模式需要两个定时器,PWM输出也需要两个定时器的通道,需要确认TIM3和TIM4是否可用。另外,任务切换的逻辑需要处理好不同任务之间的优先级和资源占用,避免冲突。
现在需要逐步组织代码结构,确保各模块初始化正确,中断配置无误,主循环合理调度任务,并处理各个模块的数据更新和用户输入。</think>我为您规划代码结构如下(由于篇幅限制,展示核心框架):
```c
/* 引脚定义 motor.h */
#define MOTOR_A_PWM_PIN GPIO_Pin_1 // PB1(TIM3 CH4)
#define MOTOR_A_IN1_PIN GPIO_Pin_14 // PB14
#define MOTOR_A_IN2_PIN GPIO_Pin_15 // PB15
#define MOTOR_B_PWM_PIN GPIO_Pin_0 // PB0(TIM3 CH3)
#define MOTOR_B_IN1_PIN GPIO_Pin_13 // PB13
#define MOTOR_B_IN2_PIN GPIO_Pin_12 // PB12
/* 编码器配置 encoder.c */
void Encoder_Init(void) {
// 配置TIM4(E1A PB6, E1B PB7)
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM4, TIM_EncoderMode_TI12,...);
// 配置TIM2(E2A PA0, E2B PA1)
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM2, TIM_EncoderMode_TI12,...);
}
/* PID控制器 pid.c */
typedef struct {
float Kp, Ki, Kd;
int target, actual;
float integral;
} PID;
int PID_Calc(PID* pid) {
// 实现位置式PID算法
}
/* 电机驱动 motor.c */
void Motor_Init(void) {
// 配置GPIO和PWM定时器(TIM3)
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MOTOR_A_PWM_PIN | MOTOR_B_PWM_PIN;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); // 通道4对应PB1
TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure); // 通道3对应PB0
}
/* 巡线模块 line_sensor.c */
uint8_t Read_Line_Sensor(void) {
// 依次读取PA8,PA11,PA12,PA15,PB3,PC14,PC13,PA2
return (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8) << 0) |
(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_11) << 1) |
...;
}
/* OLED显示 oled.c */
void OLED_ShowMenu(uint8_t selected_task) {
// 使用u8g2库显示菜单
u8g2_DrawStr(&u8g2, 0, 16, "Task1: Line Follow");
u8g2_DrawStr(&u8g2, 0, 32, "Task2: Wireless Ctrl");
// 绘制选择标记
}
/* 主程序框架 main.c */
int main(void) {
// 初始化各模块
SystemInit();
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
Motor_Init();
Encoder_Init();
OLED_Init();
NRF24L01_Init();
MPU6050_Init();
LineSensor_Init();
Key_Init();
// 主循环
while(1) {
switch(current_task) {
case TASK_LINE_FOLLOW:
LineFollowing_Task();
break;
case TASK_WIRELESS:
WirelessControl_Task();
break;
// ...其他任务
}
OLED_Refresh();
}
}
/* 中断服务函数 stm32f10x_it.c */
void EXTI15_10_IRQHandler(void) { // 按键中断
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3) != RESET) { // PA3
current_task = (current_task + 1) % TOTAL_TASKS;
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);
}
// 处理其他中断...
}
```
需要特别注意的硬件配置:
1. PA15和PB3需要禁用JTAG:
```c
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);
```
2. 编码器定时器配置:
```c
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseStruct;
TIM_BaseStruct.TIM_Prescaler = 0;
TIM_BaseStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_BaseStruct.TIM_Period = 65535;
TIM_BaseStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_BaseStruct);
```
建议开发步骤:
1. 先实现电机基础驱动
2. 添加编码器反馈和PID控制
3. 逐步集成其他传感器模块
4. 最后实现任务切换逻辑
PID调参建议流程:
1. 先调Kp直到出现小幅振荡
2. 加入Kd抑制振荡
3. 最后加入Ki消除稳态误差
4. 典型初始参数:Kp=0.5, Ki=0.01, Kd=0.05
完整工程需要包含:
- 合理的头文件包含结构
- 精确的时钟配置(建议使用外部晶振)
- 中断优先级管理
- 模块间的数据通信机制
- 完善的错误处理
需要我针对某个具体模块展开说明吗?
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