STM32+FATFS+emwin移植实践:电磁炮控制系统

需积分: 33 23 下载量 190 浏览量 更新于2024-08-06 收藏 922KB PDF 举报
"这篇设计报告涉及的是2019年全国大学生电子设计竞赛陕西赛区的一个项目——模拟电磁曲射炮。项目中,参赛者使用STM32F407ZGT6微控制器作为核心,结合FreeRTOS操作系统、FATFS文件系统和emWin图形库进行系统移植与测试。STM32F407ZGT6是一款高性能的32位微控制器,具有多个定时器和USART接口,适用于高精度控制。硬件部分还包括2自由度舵机云台,采用MG995R模拟舵机,用于电磁炮的精准转向。在软件层面,通过OpenMV摄像头获取目标偏差量,并通过串口通信传递给STM32进行处理。此外,报告还涵盖了发射控制、电容储能和继电器控制等方面的技术细节。" 这篇报告详细阐述了基于STM32F407ZGT6的控制系统设计,该控制器以其强大的计算能力和丰富的外设接口为电磁曲射炮的精确控制提供了基础。STM32F407ZGT6拥有高速的ARM Cortex-M4内核,能支持实时操作系统FreeRTOS的运行,保证多任务的并发执行。FATFS文件系统被用于数据存储管理,使得数据读写更为便捷。同时,emWin图形库的集成使得用户界面的开发变得更加直观和高效。 在硬件实现部分,2自由度的舵机云台通过MG995R模拟舵机实现炮台的灵活转动,确保了瞄准的精度。OpenMV摄像头模块则用于实时获取目标信息,通过串口通信与STM32F407ZGT6交互,实现了自动瞄准功能。发射环节采用了线圈式电磁炮技术,通过调整电容的充放电来控制发射能量,继电器作为控制元件,实现电容储能和放电的切换。 在软件实现上,报告提到了矩阵按键用于手动输入目标信息,而ADC采集则用来监控电容的充电状态,确保在合适的时候触发发射。整个系统的设计考虑了精度、实时性和可操作性,充分展现了参赛者的硬件设计和嵌入式编程能力。 这个项目不仅展示了STM32微控制器的强大功能,也体现了在电子设计竞赛中如何综合运用多种技术解决实际问题的能力,对于学习和研究嵌入式系统、实时操作系统、传感器应用和电力控制等方面具有很高的参考价值。
2017-12-25 上传
DSP和标准外设库: 资源编号 : STSW-STM32065 资源名称 : STM32F4 DSP and standard peripherals library 文件名 : stm32_f105-07_f2_f4_usb-host-device_lib.zip 下载地址 : http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1743/PF257901# USB库: 资源编号 : STSW-STM32046 资源名称 : STM32F105/7, STM32F2 and STM32F4 USB on-the-go Host and device library (UM1021) 文件名 : stm32_f105-07_f2_f4_usb-host-device_lib.zip 下载地址 : http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF257882 ETH以太网库: 资源编号 : STSW-STM32046 资源名称 : LwIP TCP/IP stack demonstration for STM32F4x7 microcontrollers (AN3966) 文件名 : stsw-stm32070.zip 下载地址 : http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1743/PF257906 【CMSIS】 Cortex微控制器软件接口程序(Cortex Microcontroller Software Interface Standard (CMSIS). ) 版本: V4.2 发布日期: 31. July 2014 【STM32F4xx_StdPeriph_Driver】 STM32F40x系列CPU标准外设驱动程序 版本: V1.5.0 发布日期: 06-March-2015 【STM32_USB_OTG_Driver】 STM32F105/7xx, STM32F2xx and STM32F4xx USB Device Library 版本: V2.1.0 发布日期: 2012-03-19 【STM32_USB_Device_Library】 STM32F105/7xx, STM32F2xx and STM32F4xx USB Device Library 版本: V1.1.0 发布日期: 2012-03-05 【STM32_USB_HOST_Library】 STM32F105/7xx, STM32F2xx and STM32F4xx USB Host Library 版本: V2.1.0 发布日期: 2012-03-19 【STM32F4x7_ETH_Driver】 STM32F4x7 Eth Library 版本: V1.1.0 发布日期: 31-July-2013 ********************************************************************************************************* * * 版 本 : V1.0 * 说 明 : 本实验主要实现FreeRTOS+STemWin+FatFS+USB Host综合 * 实验目的: * 1. 学习FreeRTOS+STemWin+FatFS+USB Host综合 * 2. 这里的USB Host主要实现U盘相关处理,支持U盘热插拔。 * 用户可以根据需要在usb_usr.c文件中的插入检测函数: * USBH_USR_Configuration_DescAvailable或者函数USBH_USR_Init函数加入插入标志 * 拔出检测函数: * USBH_USR_DeviceDisconnected * 实验内容: * 1. 按下按键K1可以通过串口打印任务执行情况(波特率115200,数据位8,奇偶校验位无,停止位1) * ================================================= * 任务名 任务状态 优先级 剩余栈 任务序号 * vTaskUserIF R 2 272 2 * vTaskGUI R 1 657 1 * IDLE R 0 113 6 * vTaskMsgPro B 4 1957 4 * vTaskLED B 3 483 3 * vTaskStart B 5 489 5 * * * 任务名 运行计数 使用率 * vTaskUserIF 5583 1% * vTaskGUI 10782 2% * IDLE 355589 91% * vTaskLED 0 <1% * vTaskMsgPro 16770 4% * vTaskStart 17 <1% * 串口软件建议使用SecureCRT(V6光盘里面有此软件)查看打印信息。 * 各个任务实现的功能如下: * vTaskGUI 任务: emWin任务 * vTaskTaskUserIF 任务: 接口消息处理 * vTaskLED 任务: LED闪烁 * vTaskMsgPro 任务: U盘中文件处理和浏览 * vTaskStart 任务: 启动任务,也就是最高优先级任务,这里实现按键扫描和触摸检测 * 2. 任务运行状态的定义如下,跟上面串口打印字母B, R, D, S对应: * #define tskBLOCKED_CHAR ( 'B' ) 阻塞 * #define tskREADY_CHAR ( 'R' ) 就绪 * #define tskDELETED_CHAR ( 'D' ) 删除 * #define tskSUSPENDED_CHAR ( 'S' ) 挂起 * 3. 本实验的USB Host主要是对U盘的操作,通过电脑端的串口软件SecureCRT软件, * 给板子发送相关命令实现操作,具体实现在demo_fatfs文件里面。 * printf("请选择操作命令:\r\n"); * printf("1 - 显示根目录下的文件列表\r\n"); * printf("2 - 创建一个新文件armfly.txt\r\n"); * printf("3 - 读armfly.txt文件的内容\r\n"); * printf("4 - 创建目录\r\n"); * printf("5 - 删除文件和目录\r\n"); * printf("6 - 读写文件速度测试\r\n"); * printf("7 - 挂载U盘\r\n"); * printf("8 - 卸载U盘\r\n"); * 注意事项: * 1. 本实验推荐使用串口软件SecureCRT,要不串口打印效果不整齐。此软件在 * V5开发板光盘里面有。 * 2. 务必将编辑器的缩进参数和TAB设置为4来阅读本文件,要不代码显示不整齐。 * * 修改记录 : * 版本号 日期 作者 说明 * V1.0 2016-03-15 Eric2013 1. ST固件库到V1.5.0版本 * 2. BSP驱动包V1.2 * 3. FreeRTOS版本V8.2.3 * 4. STemWin版本V5.28 * 5. FatFS版本V0.11a * * Copyright (C), 2016-2020, 安富莱电子 www.armfly.com * *********************************************************************************************************