stm32基于hal库寻迹小车

STM32基于HAL库的寻迹小车的实现步骤如下：

1. 硬件连接

将小车的电机驱动模块和寻迹模块分别连接到STM32开发板上。电机驱动模块需要连接到STM32的PWM输出口和方向控制口，寻迹模块需要连接到STM32的ADC输入口。

2. 初始化

使用HAL库函数进行GPIO、PWM、ADC等外设的初始化，并设置小车运动的初始状态。

3. 读取寻迹模块数据

通过HAL库函数读取寻迹模块采集到的模拟信号，根据信号值判断小车是否偏离轨迹。

4. 控制电机运动

根据寻迹模块读取到的数据，使用PWM输出控制电机的转速和方向，使小车能够沿着轨迹行驶。

5. 循环执行

以上步骤需要循环执行，实时监测小车的位置并对其进行控制，使其保持在轨迹上行驶。

通过以上步骤，就可以实现基于HAL库的寻迹小车程序。需要注意的是，具体实现过程中会有一些细节问题需要注意，需要根据具体情况进行调整和优化。

相关问题

写一篇stm32f429hal库的寻迹小车的代码

下面是一个基于STM32F429HAL库的寻迹小车代码示例，使用了两个红外传感器来检测黑色线路。本示例代码中使用了定时器和GPIO模块。

#include "stm32f4xx_hal.h"

#define SENSOR_LEFT_PIN GPIO_PIN_0
#define SENSOR_LEFT_PORT GPIOA
#define SENSOR_RIGHT_PIN GPIO_PIN_1
#define SENSOR_RIGHT_PORT GPIOA

#define MOTOR_LEFT_EN_PIN GPIO_PIN_8
#define MOTOR_LEFT_EN_PORT GPIOC
#define MOTOR_LEFT_IN1_PIN GPIO_PIN_6
#define MOTOR_LEFT_IN1_PORT GPIOB
#define MOTOR_LEFT_IN2_PIN GPIO_PIN_7
#define MOTOR_LEFT_IN2_PORT GPIOB

#define MOTOR_RIGHT_EN_PIN GPIO_PIN_9
#define MOTOR_RIGHT_EN_PORT GPIOC
#define MOTOR_RIGHT_IN1_PIN GPIO_PIN_8
#define MOTOR_RIGHT_IN1_PORT GPIOC
#define MOTOR_RIGHT_IN2_PIN GPIO_PIN_9
#define MOTOR_RIGHT_IN2_PORT GPIOC

enum {
  LEFT_TURN,
  RIGHT_TURN,
  FORWARD,
  STOP
} car_state;

void GPIO_Init(void);
void TIM_Init(void);
void Motor_Control(uint8_t state);
void Car_Control(void);

int main(void) {
  HAL_Init();
  GPIO_Init();
  TIM_Init();

  while (1) {
    Car_Control();
    HAL_Delay(10);
  }
}

void GPIO_Init(void) {
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
  __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();

  //设置左右两个传感器为输入模式
  GPIO_InitStruct.Pin = SENSOR_LEFT_PIN | SENSOR_RIGHT_PIN;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  HAL_GPIO_Init(SENSOR_LEFT_PORT, &GPIO_InitStruct);

  //设置左电机使能引脚为输出，并关闭电机
  GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR_LEFT_EN_PIN;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(MOTOR_LEFT_EN_PORT, &GPIO_InitStruct);
  HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_EN_PORT, MOTOR_LEFT_EN_PIN, GPIO_PIN_RESET);

  //设置左电机IN1和IN2引脚为输出，并将电机停止
  GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR_LEFT_IN1_PIN | MOTOR_LEFT_IN2_PIN;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(MOTOR_LEFT_IN1_PORT, &GPIO_InitStruct);
  HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN1_PORT, MOTOR_LEFT_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN2_PORT, MOTOR_LEFT_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET);

  //设置右电机使能引脚为输出，并关闭电机
  GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR_RIGHT_EN_PIN;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(MOTOR_RIGHT_EN_PORT, &GPIO_InitStruct);
  HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_EN_PORT, MOTOR_RIGHT_EN_PIN, GPIO_PIN_RESET);

  //设置右电机IN1和IN2引脚为输出，并将电机停止
  GPIO_InitStruct.Pin = MOTOR_RIGHT_IN1_PIN | MOTOR_RIGHT_IN2_PIN;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(MOTOR_RIGHT_IN1_PORT, &GPIO_InitStruct);
  HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN1_PORT, MOTOR_RIGHT_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN2_PORT, MOTOR_RIGHT_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET);
}

void TIM_Init(void) {
  TIM_HandleTypeDef htim;

  __HAL_RCC_TIM4_CLK_ENABLE();

  htim.Instance = TIM4;
  htim.Init.Prescaler = 84 - 1;
  htim.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
  htim.Init.Period = 1000 - 1;
  htim.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
  HAL_TIM_Base_Init(&htim);

  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim);
}

void Motor_Control(uint8_t state) {
  switch (state) {
    case LEFT_TURN:
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN1_PORT, MOTOR_LEFT_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN2_PORT, MOTOR_LEFT_IN2_PIN, GPIO_PIN_SET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN1_PORT, MOTOR_RIGHT_IN1_PIN, GPIO_PIN_SET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN2_PORT, MOTOR_RIGHT_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      break;
    case RIGHT_TURN:
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN1_PORT, MOTOR_LEFT_IN1_PIN, GPIO_PIN_SET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN2_PORT, MOTOR_LEFT_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN1_PORT, MOTOR_RIGHT_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN2_PORT, MOTOR_RIGHT_IN2_PIN, GPIO_PIN_SET);
      break;
    case FORWARD:
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN1_PORT, MOTOR_LEFT_IN1_PIN, GPIO_PIN_SET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN2_PORT, MOTOR_LEFT_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN1_PORT, MOTOR_RIGHT_IN1_PIN, GPIO_PIN_SET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN2_PORT, MOTOR_RIGHT_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      break;
    case STOP:
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN1_PORT, MOTOR_LEFT_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_IN2_PORT, MOTOR_LEFT_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN1_PORT, MOTOR_RIGHT_IN1_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_IN2_PORT, MOTOR_RIGHT_IN2_PIN, GPIO_PIN_RESET);
      break;
    default:
      break;
  }

  HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_LEFT_EN_PORT, MOTOR_LEFT_EN_PIN, GPIO_PIN_SET);
  HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_RIGHT_EN_PORT, MOTOR_RIGHT_EN_PIN, GPIO_PIN_SET);
}

void Car_Control(void) {
  uint8_t left = HAL_GPIO_ReadPin(SENSOR_LEFT_PORT, SENSOR_LEFT_PIN);
  uint8_t right = HAL_GPIO_ReadPin(SENSOR_RIGHT_PORT, SENSOR_RIGHT_PIN);

  if (left == GPIO_PIN_RESET && right == GPIO_PIN_RESET) {
    car_state = FORWARD;
  } else if (left == GPIO_PIN_RESET && right == GPIO_PIN_SET) {
    car_state = RIGHT_TURN;
  } else if (left == GPIO_PIN_SET && right == GPIO_PIN_RESET) {
    car_state = LEFT_TURN;
  } else {
    car_state = STOP;
  }

  Motor_Control(car_state);
}

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
  if (htim->Instance == TIM4) {
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD, GPIO_PIN_12);
  }
}

在上述代码中，首先进行了GPIO和定时器的初始化。然后在`Car_Control()`函数中，通过读取左右两个红外传感器的值来判断小车应该执行的动作，包括直行、左转、右转和停止。最后，在`Motor_Control()`函数中根据小车执行的动作来控制电机的旋转方向和使能状态。

需要注意的是，在本示例代码中，使用了定时器的中断来实现一个LED闪烁的功能，以检测定时器是否正常工作。如果不需要该功能，可以将`HAL_TIM_PeriodElapsedCallback()`函数及其相关代码删除。

stm32pid算法寻迹小车

以下是一个STM32单片机基于PID算法控制的寻迹小车的示例代码，仅供参考。

#include "main.h"
#include "pid.h"
#include "track.h"

// 定义PID参数
float kp = 0.8, ki = 0.005, kd = 0.2;

// 定义寻迹模块引脚
#define TRACK_PIN1 GPIO_PIN_0   // PA0
#define TRACK_PIN2 GPIO_PIN_1   // PA1
#define TRACK_PIN3 GPIO_PIN_2   // PA2
// 定义寻迹模块端口
#define TRACK_PORT GPIOA

// 定义电机驱动信号引脚
#define MOTOR1_EN_PIN GPIO_PIN_0  // PB0
#define MOTOR1_DIR_PIN GPIO_PIN_1 // PB1
#define MOTOR2_EN_PIN GPIO_PIN_2  // PB2
#define MOTOR2_DIR_PIN GPIO_PIN_3 // PB3
// 定义电机驱动端口
#define MOTOR_PORT GPIOB

// 定义电机运动方向
#define MOTOR_FORWARD 0
#define MOTOR_BACKWARD 1

// 定义PID控制器
PID_Controller pid;

// 定义电机控制变量
int motor1_speed = 0, motor2_speed = 0;

// 寻迹回调函数
void track_callback(uint8_t status)
{
    float error = 0;
    // 计算偏差值
    if (status == 0b111)
    {
        error = 0.0;
    }
    else if (status == 0b110 || status == 0b011)
    {
        error = -1.0;
    }
    else if (status == 0b100 || status == 0b001)
    {
        error = -2.0;
    }
    else if (status == 0b010)
    {
        error = 2.0;
    }
    else if (status == 0b000)
    {
        error = 1.0;
    }
    // 计算PID控制量
    float control = PID_Update(&pid, error);
    // 转换控制量为电机速度
    motor1_speed = (int)(control * 1000);
    motor2_speed = (int)(-control * 1000);
}

// 电机驱动函数
void motor_drive(int speed, uint8_t direction)
{
    if (speed > 1000)
    {
        speed = 1000;
    }
    else if (speed < -1000)
    {
        speed = -1000;
    }
    if (direction == MOTOR_FORWARD)
    {
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR1_DIR_PIN, GPIO_PIN_RESET);
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR2_DIR_PIN, GPIO_PIN_SET);
    }
    else
    {
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR1_DIR_PIN, GPIO_PIN_SET);
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR2_DIR_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    }
    // 转换速度为PWM占空比
    int pwm = abs(speed);
    if (pwm > 0)
    {
        pwm += 200;
    }
    if (speed > 0)
    {
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR1_EN_PIN, GPIO_PIN_SET);
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR2_EN_PIN, GPIO_PIN_SET);
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, pwm);
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_4, pwm);
    }
    else if (speed < 0)
    {
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR1_EN_PIN, GPIO_PIN_SET);
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR2_EN_PIN, GPIO_PIN_SET);
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_3, pwm);
        __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim3, TIM_CHANNEL_4, pwm);
    }
    else
    {
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR1_EN_PIN, GPIO_PIN_RESET);
        HAL_GPIO_WritePin(MOTOR_PORT, MOTOR2_EN_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    }
}

int main(void)
{
    HAL_Init();

    MX_GPIO_Init();
    MX_TIM3_Init();

    // 初始化PID控制器
    pid = PID_Init(kp, ki, kd, 1000, -1000);

    // 初始化寻迹模块
    TRACK_Init(TRACK_PORT, TRACK_PIN1, TRACK_PIN2, TRACK_PIN3, track_callback);

    while (1)
    {
        // 控制电机运动
        motor_drive(motor1_speed, MOTOR_FORWARD);
        motor_drive(motor2_speed, MOTOR_FORWARD);
    }
}

以上代码仅供参考，实际使用时需要根据具体硬件和软件环境进行修改和优化。需要注意的是，在使用PID算法控制寻迹小车时，需要合理调整PID参数，以保证小车的运动稳定性和精度。同时，需要根据具体的寻迹模块类型和小车驱动器类型进行相应的硬件配置和代码编写。