STM32F407 巡线代码

时间: 2023-11-12 07:44:58 浏览: 39
以下是一个简单的STM32F407巡线代码的示例,使用了ADC模块读取巡线传感器的模拟信号,并通过PID算法计算出一个偏差值,再通过PWM控制电机来实现巡线: ```c #include "stm32f4xx.h" #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define ADC_RESOLUTION 4096 // ADC分辨率 #define SENSOR_NUM 8 // 巡线传感器数量 #define SENSOR_THRESHOLD 500 // 巡线传感器阈值 #define BASE_SPEED 500 // 基础速度 #define KP 0.8 // 比例系数 #define KD 0.01 // 微分系数 #define KI 0.0 // 积分系数 #define PWM_FREQ 1000 // PWM频率 #define PWM_PERIOD (SystemCoreClock / PWM_FREQ) #define PWM_MAX_DUTY (PWM_PERIOD - 1) uint16_t adc_value[SENSOR_NUM]; int16_t error = 0; int16_t last_error = 0; int16_t integral = 0; int16_t derivative = 0; uint16_t left_motor_speed = 0; uint16_t right_motor_speed = 0; void ADC_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; /* Enable GPIO clocks */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE); /* Enable ADC clocks */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); /* Enable DMA clocks */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE); /* Configure ADC pins */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* Configure DMA */ DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t) &ADC1->DR; DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t) &adc_value[0]; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SENSOR_NUM; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single; DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure); /* Enable DMA */ DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE); /* Configure ADC */ ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = SENSOR_NUM; ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); /* Configure ADC channels */ ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_15Cycles); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_15Cycles); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_15Cycles); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_15Cycles); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 5, ADC_SampleTime_15Cycles); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 6, ADC_SampleTime_15Cycles); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_6, 7, ADC_SampleTime_15Cycles); ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_7, 8, ADC_SampleTime_15Cycles); /* Enable ADC DMA */ ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); /* Enable ADC */ ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); } void PWM_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; /* Enable GPIO clocks */ RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE); /* Enable TIM clocks */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); /* Configure PWM pins */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /* Connect PWM pins to TIM4 */ GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_TIM4); GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_TIM4); /* Configure TIM4 base */ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = PWM_PERIOD; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); /* Configure TIM4 channel 1 */ TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); /* Configure TIM4 channel 2 */ TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC2Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure); /* Enable TIM4 */ TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); } void Motor_SetSpeed(uint16_t left_speed, uint16_t right_speed) { TIM4->CCR1 = (left_speed > PWM_MAX_DUTY) ? PWM_MAX_DUTY : left_speed; TIM4->CCR2 = (right_speed > PWM_MAX_DUTY) ? PWM_MAX_DUTY : right_speed; } void PID_Control(void) { uint16_t i; int16_t sum = 0; /* Calculate error */ for (i = 0; i < SENSOR_NUM; i++) { if (adc_value[i] > SENSOR_THRESHOLD) { sum += (i - (SENSOR_NUM-1)/2) * (ADC_RESOLUTION - adc_value[i]); } } error = sum / 1000; /* Calculate integral */ integral += error; /* Calculate derivative */ derivative = error - last_error; last_error = error; /* Calculate motor speeds */ left_motor_speed = BASE_SPEED + KP * error + KI * integral + KD * derivative; right_motor_speed = BASE_SPEED - KP * error - KI * integral - KD * derivative; /* Set motor speeds */ Motor_SetSpeed(left_motor_speed, right_motor_speed); } int main(void) { ADC_Config(); PWM_Config(); while (1) { PID_Control(); } } ``` 在这个示例中,我们使用了DMA来持续读取ADC模块的值,并使用PID算法计算出一个偏差值。然后,我们通过PWM控制电机的速度来实现巡线。你需要根据你的具体硬件和传感器来调整代码,并进行适当的调试和优化。

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