陀螺仪控制小车走直线基于msp430f5529与PID的具体代码
时间: 2023-07-31 17:09:39 浏览: 339
好的,下面是一个基于 MSP430F5529 和 PID 的具体控制小车走直线的代码示例,供您参考:
```c
#include <msp430.h>
#define KP 0.5
#define KD 0.2
#define KI 0.1
int target_speed = 100;
int current_speed = 0;
int error = 0;
int last_error = 0;
int error_sum = 0;
int output = 0;
void setup() {
// 初始化 MSP430F5529 和陀螺仪
WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD; // 关闭看门狗定时器
P1SEL |= BIT2 + BIT4; // P1.2和P1.4设置为TA1.1和TA1.2的PWM输出
P1SEL2 &= ~(BIT2 + BIT4);
P1DIR |= BIT2 + BIT4; // 设置为输出模式
TA1CTL = TASSEL_2 + MC_1 + ID_0; // 选择SMCLK作为时钟源,选择增计数模式
TA1CCR0 = 1000; // PWM周期为1000
TA1CCR1 = 0; // PWM占空比初始化为0
TA1CCR2 = 0;
// 配置陀螺仪输入引脚和 ADC
ADC10CTL0 = SREF_0 + ADC10SHT_3 + ADC10ON; // 选择VCC和GND作为参考电压,设置采样保持时间
ADC10CTL1 = INCH_7 + SHS_0 + ADC10DIV_0 + ADC10SSEL_3 + CONSEQ_0; // 选择P1.7作为输入通道,选择ADC10OSC作为时钟源,设置单通道单次采样
ADC10AE0 |= BIT7; // 使能P1.7的模拟输入功能
}
void loop() {
int angle = read_gyro_angle(); // 读取陀螺仪输出信号,计算当前角度
current_speed = read_motor_speed(); // 读取电机速度
error = target_speed - current_speed; // 计算速度误差
error_sum += error; // 累加误差
int error_diff = error - last_error; // 计算误差变化率
output = KP * error + KD * error_diff + KI * error_sum; // 计算输出值
set_motor_speed(output); // 设置电机速度
last_error = error; // 更新上一次误差
}
int read_gyro_angle() {
// 读取陀螺仪输出信号,计算当前角度
ADC10CTL0 |= ENC + ADC10SC; // 启动ADC转换
while (ADC10CTL1 & ADC10BUSY); // 等待ADC转换完成
int voltage = ADC10MEM; // 获取ADC转换值
int angle = (voltage - 512) * 90 / 512; // 计算角度,假设陀螺仪输出电压范围为0-3V,对应角度范围为-90~90度
return angle;
}
int read_motor_speed() {
// 读取电机速度
int speed = TA1CCR1 + TA1CCR2; // 读取PWM占空比并相加,得到电机速度
return speed;
}
void set_motor_speed(int speed) {
// 设置电机速度
if (speed < 0) { // 如果速度小于0,后轮向前转,前轮向后转
TA1CCR1 = abs(speed);
TA1CCR2 = 0;
} else { // 如果速度大于0,前轮向前转,后轮向后转
TA1CCR1 = 0;
TA1CCR2 = speed;
}
}
```
在这个示例代码中,我们通过 PWM 输出引脚和电机驱动器控制电机速度,通过陀螺仪输入引脚和 ADC 读取陀螺仪的输出信号,计算出当前角度并计算速度误差和 PID 控制器输出值,以调整电机速度以保持小车直线行驶。
在 `setup()` 函数中,我们初始化了 MSP430F5529 和 PWM 输出引脚和电机驱动器,并配置了陀螺仪输入引脚和 ADC。
在 `loop()` 函数中,我们读取陀螺仪的输出信号,计算当前角度和速度误差,并使用 PID 控制器计算输出值。最后,我们将输出值传递给电机驱动器,调整电机速度以使小车保持直线行驶。
请注意,这只是一个示例代码,具体实现还需要更多的细节和算法,这需要您进一步进行研究和实践。
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