STM32+FREERTOS+FatFS+EmWin移植实战：电磁曲射炮控制系统

"这篇文档是关于2019年全国大学生电子设计竞赛陕西赛区的一份设计报告，主题是‘模拟电磁曲射炮’。报告详细介绍了基于STM32单片机（具体型号为STM32F407ZGT6）的控制系统，结合FreeRTOS实时操作系统和FatFS文件系统，以及图形用户界面库emWin的移植和测试。系统能够根据输入的目标距离和角度偏差自动调整瞄准并发射电磁炮弹。" 在设计中，STM32F407ZGT6作为核心控制器，负责处理来自矩阵按键的输入数据和OpenMV摄像头模块的偏差信息。用户可以选择手动输入目标参数或通过摄像头自动获取。主控制器根据这些数据调整舵机角度，以实现精确瞄准。发射过程利用线圈式电磁炮原理，通过电容的充放电控制能量释放，继电器用于控制充电和放电状态。同时，STM32F407ZGT6通过ADC采集电容充电量，当达到预设阈值时触发发射。 在硬件实现部分，设计报告讨论了电源模块、电机、显示模块、发射器和摄像头的选择与论证。电源模块的选择考虑了稳定性和效率，电机需满足快速响应和精确控制的需求。显示模块可能采用了emWin库来提供用户友好的操作界面，用于显示设置参数和测试结果。发射器的设计注重了射程和精度，而摄像头则用于自动检测目标和计算偏差。 在软件实现上，FreeRTOS提供了任务调度和实时性，使得系统能同时处理多个任务，如舵机控制、数据通信和发射准备。FatFS文件系统则用于存储和读取数据，便于调试和日志记录。emWin库使得图形界面设计变得简单，提高了用户体验。 测试结果显示，电磁炮在不同距离和角度下具有良好的瞄准和发射性能。基本要求测试覆盖了从200cm到280cm的距离范围和-30°到30°的角度偏差，测试次数达到8次，每次测试都记录了距离、角度和偏差值。发挥要求部分展示了系统能够自动寻找并攻击环形靶，记录相关距离、角度偏差，体现了系统的自主搜索和瞄准能力。 这个项目集成了嵌入式系统、实时操作系统、文件系统和图形用户界面等多种技术，实现了自动化和智能化的电磁炮控制，展现了参赛团队在电子设计上的高超技能和创新思维。