陀螺仪控制小车走直线hal库

### 使用STM32 HAL库实现基于陀螺仪的小车直线行驶 为了使小车能够根据陀螺仪的数据保持直行，需要完成几个主要部分的工作：初始化硬件资源、读取陀螺仪数据、计算偏差并调整方向。以下是具体方法： #### 初始化硬件资源 首先，在`main.c`文件中的`MX_GPIO_Init()`函数之后定义必要的外设配置，比如IIC接口用于连接MPU6050传感器。 ```c /* USER CODE BEGIN 0 */ #include "mpu6050.h" MPU6050_t mpu; float angle = 0; //角度变量 /* USER CODE END 0 */ int main(void){ /* ...其他初始化代码... */ MX_I2C1_Init(); // IIC初始化 MPU6050_Init(&hi2c1); // MPU6050初始化 while (1){ /* 主循环体 */ } } ``` #### 获取陀螺仪数据 接着创建一个定时器中断服务程序(Timer ISR)，定期获取来自IMU的角度信息，并更新全局变量angle[^1]。 ```c void TIM2_IRQHandler(void){ HAL_TIM_IRQHandler(&htim2); } void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){ if(htim->Instance==TIM2){ MPU6050_Read_Accel_Gyro(&mpu,&hi2c1); // 读取加速度计和陀螺仪原始值 float gyro_z_angle=GetAngleZ(mpu.Gyro_Z); // 计算当前z轴旋转角 static int count=0; angle+=gyro_z_angle*(count++/100.0f); // 积分得到累计偏转角 } } ``` #### 控制逻辑设计 最后一步是在主循环里加入PID控制器来修正航向误差。这里假设已经实现了基本的电机驱动功能[^2]。 ```c #define Kp 0.5f //比例系数 #define Ki 0 //积分系数 #define Kd 0.01f //微分系数 static float last_error = 0, integral = 0; while(1){ float error=-angle; //期望角度为零度 integral +=error*0.01f; //累积误差 float derivative=(error-last_error)/0.01f;//变化率 last_error=error; float output=Kp*error +Ki*integral-Kd*derivative; SetMotorSpeed(output,-output); //设置左右轮的速度差以纠正偏差 osDelay(10); //延时等待下一个周期 } ``` 上述代码片段展示了如何利用HAL库操作STM32单片机以及外部设备，从而构建一套简单的闭环控制系统让智能小车沿着预定路径前进。