【正文】 int PWM_L = 0,PWM_R = 0。 /**/ } } /***************************************DMA 中斷****************************************/ void DMA4_IRQHandler(void) //DMA 中斷 { DMA_INT|=(DMA_INT_INT0_MASK4)。 (19))) //判斷 PORTn中斷 { PORTB_ISFR |= (19)。 //清中斷標(biāo)志 if(Line_coll_flag) //if((++V_Cnt)%9 == 0) { DMA_INT|=(DMA_INT_INT0_MASK4)。 對于攝像頭信息采集，我們首先要得到場同步信號(hào)，根據(jù)場同步信號(hào)我們可以用來分辨是哪一場圖像，等到場同步信號(hào)采集到之后我們才可以確定當(dāng)前數(shù)據(jù)有效，然后我們等待行同步信號(hào)，行同步信號(hào)是一行開始的標(biāo)志；當(dāng)然像素中斷信號(hào)才是每一個(gè)像素的數(shù)據(jù)來臨標(biāo)志，行場同步信號(hào)只不過是用來識(shí)別是哪一場和哪一行數(shù)據(jù)。 } if(speed_M_Integral 30000) { speed_M_Integral = 30000。 Pulse = (Pulse_L + Pulse_R)/2。kd=。 單位階躍信號(hào) kp=20。r39。 x(3)=e(k)e_1。 x=[0,0,0]39。)。 % Location PID Simulation System clc?？刂破鞯妮敵雠c輸入誤差的積分成正比關(guān)系。 FTM2CNT = 0。 FTM2QDCTRL |= FTM_QDCTRL_QUADEN_MASK。 FTM2CNTIN = 0。編碼器產(chǎn)生的正交信號(hào)可以有四種各不相同的狀態(tài)（ 01， 00， 10， 11）。 速度控制實(shí)在兩個(gè)條件下的，第一，可以精確采集到車體當(dāng)前速度，我們可以使用車體編碼器測量輪胎的轉(zhuǎn)速和方向 ； 第二 ， 可以使用測量的速度和設(shè)定的速度偏差控制車體傾角（ PID調(diào)節(jié)器）。 PWM_L = (int)(moto_start*Upright_M*moto_start)。 //加速度計(jì)低通濾波 } 互補(bǔ)濾波 在 MK60FX512VLQ15 MCU 中實(shí)現(xiàn)之后 根據(jù) 仿真系統(tǒng)及采樣頻率的要求，我們需要將互補(bǔ)濾波函數(shù) 再 任務(wù)中精確的每 2ms 執(zhí)行一次，得到相對穩(wěn)定的姿態(tài)估計(jì)值。 互補(bǔ) 濾波在 基于 視覺兩輪 平衡車 MK60FX512VLQ15 MCU 的 C 語言實(shí)現(xiàn)： Float angle = 0。 GYRO_X = cos(i) + 5*(1+(1(1))*rand(1))。 angle= * (angle + angle_dot * dt) + * ACCEL_Z。m39。 dt=。 低通濾波器的離散公式： Y(k) = (Tc/(Tc+Ts))*Y(k1) + (Ts/(Tc+Ts))*X(k) 其中 Tc 為濾波時(shí)間系數(shù)， Ts 為采樣時(shí)間， X(k)為當(dāng)前采樣值 ,Y(k)為濾波器輸出值 ,Y(k－ 1)為濾波器的上次輸出?；パa(bǔ)濾波就是在短時(shí)間內(nèi)采用陀螺儀得到的角度做為最優(yōu)，定時(shí)對加速度采樣來的角度進(jìn)行取平均值來校正陀螺儀的得到的角度。是一個(gè) 負(fù)反饋系統(tǒng) 。 switch(sys_t ++) { case 0:{ }break。 PITCHANNEL[1].LDVAL = (uint32_t)time。 讀取 姿態(tài)數(shù)據(jù)： ACCEL_Z = ((int16)i2c_readaddr(I2C_Moudle ,ADDRESS, ACCEL_ZOUT) 8) |(int16)i2c_readaddr(I2C_Moudle, ADDRESS, ACCEL_ZOUT + 1)。 PORTB_PCR3 = PORT_PCR_MUX(2)。 I2C（ Inter－ Integrated Circuit）總線是由 PHILIPS 公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。= ~FTM_COMBINE_DECAPEN1_MASK。= ~FTM_COMBINE_DECAPEN0_MASK。= ~FTM_QDCTRL_QUADEN_MASK。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，即可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。IAR Enbedded Workbench for arm 適用于 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)和測試的每一個(gè)階段， IAR Enbedded Workbench for arm 含有 很多模塊， 包括：帶有 C/C++編譯器和調(diào)試器的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和中間件、開發(fā)套件、硬件仿真器以及狀態(tài)機(jī)建模工具。 其他的特征包含內(nèi)建的溫度感測器、包含在運(yùn)作環(huán)境中僅有177。 16g。 250、177。 TRST—— 測試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效。 晶體 電路設(shè)計(jì)： MK60FX512VLQ15 MCU 時(shí)鐘電路包括兩部分，一個(gè)是芯片的主晶振 給 PLL提供時(shí)鐘 ，用于產(chǎn)生芯片和外設(shè)所需要的工作時(shí)鐘；另外一個(gè)是實(shí)時(shí)時(shí)鐘 RTC 的時(shí)鐘 電路，實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ RTCReal Time Clock）提供一套計(jì)數(shù)器在系統(tǒng)上電和關(guān)閉操作時(shí)對時(shí)間進(jìn)行測量 需要主晶體，因此電路設(shè)計(jì)如下： MK60FX512VLQ15 MCU 時(shí)鐘系統(tǒng)如下： 調(diào)試 接口 JTAG電路設(shè)計(jì)： MK60FX512VLQ15 MCU 使用的是 ARM CortexM4F內(nèi)核，該內(nèi)核內(nèi)部集成了聯(lián)合測試行為組織 JTAG 接口，通過 JTAG 接口可以實(shí)現(xiàn)程序下載和調(diào)試功能。是飛思卡爾公司 專業(yè) 汽車電子嵌入式 MCU。 對于 速度系統(tǒng)，我們需要對系統(tǒng)的速度進(jìn)行測量并精確控制系統(tǒng)的速度 ， 實(shí)際上是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的姿態(tài)實(shí)現(xiàn)速度控制，最后還是演變?yōu)橥ㄟ^控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)控制速度。 CMOS攝像頭在視覺導(dǎo)航中的使用及研究。 車道偏離報(bào)警系統(tǒng)用攝像機(jī)不斷地采集著道路標(biāo)線。基于這些完備而可靠的硬件設(shè)計(jì)，使用了一套獨(dú)特的軟件算法，實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的平衡控制。在最高層次，主控芯片運(yùn)行“直覺軟件”控制 Segway，軟件會(huì)實(shí)時(shí)分析所有信息，調(diào)整電動(dòng)機(jī)的速度。 20xx年，美國 Segway公司開發(fā)了世界上第一部能夠自平衡的兩輪電動(dòng)車。 研究 意義： 兩輪 代步車是一個(gè) 多變量 、非線性的復(fù)雜不穩(wěn)定系統(tǒng)。 對于車 體 的 直立控制、 速度 控制 和 方向控制 ， 我們都要求準(zhǔn)確 性、 穩(wěn)定性、強(qiáng)勁性 等 特點(diǎn)，應(yīng)用最普遍的就是 PID算法 。 對于 姿態(tài)監(jiān)測，單獨(dú)使用角速度傳感器（陀螺儀）或者加速度傳感器 都是 不能 提供 有效的信息保持車體直立， 本論文 基于互補(bǔ)濾波通過 角速度 傳感器和加速度傳感器進(jìn)行 角度 融合，補(bǔ)償陀螺儀漂移和加速度傳感器動(dòng)態(tài)噪聲 ， 估計(jì)最優(yōu) 俯仰 狀態(tài) 。 無論 是 因?yàn)?何種目的而設(shè)計(jì)的機(jī)器人都是朝著人民 生活 水平不對安提高的層次進(jìn)行，為此一種兩輪平衡代步車的概念被提出。 20xx年 ，日本早稻田大學(xué) 研制出 了 NXTway。如果一個(gè)電路板出了毛病，另一個(gè)會(huì)立即接管所有的功能，以便讓駕駛者能夠安全地停下。人機(jī)交互界面采用240*128圖形液晶點(diǎn)陣、方向搖桿及按鍵。在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的電子地圖上，將對各個(gè)居民點(diǎn)進(jìn)行測定，當(dāng)檢測到進(jìn)入居民點(diǎn)后即自動(dòng)地顯示出允許的車速，如 50km/h—— 即使是沒有明顯的限速標(biāo)志時(shí)。 CMOS攝像頭的介紹和使用 以及 算法的研究。 對于 平衡系統(tǒng)， 我 們可以控制左右電機(jī)的正反向加速運(yùn)動(dòng) 使 系統(tǒng)保持平衡。 MCU 最小 系統(tǒng)及外圍電路設(shè)計(jì) ： MK60FX512VLQ15 MCU 簡介： MK60FX512VLQ15 是 以 ARM CortexM4F內(nèi)核設(shè)計(jì)，外圍設(shè)備豐富，具有 High speed analogtodigital converter、 FlexTimers、 Low power timer、 Periodic interrupt timer、 CAN、 Serial peripheral interface、 Interintegrated circuit (I2C)、 UART 等 設(shè)備。 電源設(shè)計(jì)： MK60FX512VLQ15 MCU 是 ，因此電源設(shè)計(jì)如下： 通過 穩(wěn)壓芯片 LM2940將 電源電壓穩(wěn)壓至 5V再 通過 LM1117將 5V穩(wěn)壓至 給 MCU 供電。 JTAG 引腳定義： TCK—— 測試時(shí)鐘輸入； TDI—— 測試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過 TDI輸入 JTAG 口； TDO—— 測試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過 TDO從 JTAG 口輸出； TMS—— 測試模式選擇， TMS用來設(shè)置 JTAG 口處于某種特定的測試模式。 MPU6050的角速度全格感測范圍為177。 8g與177。 MPU6000 的包裝尺寸 (QFN)， 在業(yè)界是革命性的尺寸。 本系統(tǒng) 采用 IAR Systems公司的 IAR Enbedded Workbench for arm集成 開發(fā)環(huán)境。也就是在輸出波形的半個(gè)周期中產(chǎn)生多個(gè)脈沖，使各脈沖的等值電壓為正 弦波形，所獲得的輸出平滑且低次諧波少。 FTM0QDCTRL amp。 FTM0COMBINE amp。 FTM0COMBINE amp。 陀螺儀 加速度計(jì)采集模塊 ： 此視覺 導(dǎo)航平衡車系統(tǒng)采用 MPU6050陀螺儀 加速度計(jì)集成芯片 ， MPU6050整合了 3軸陀螺儀、 3軸加速器，并含可藉由第二個(gè) I2C 端口連接其他廠牌之加速器、磁力傳感器、或其他傳感器的數(shù)位運(yùn)動(dòng)處理 (DMP: Digital Motion Processor)硬件加速引擎，由主要 I2C 端口以單一數(shù)據(jù)流的形式，向應(yīng)用端輸出完整的 9軸融合演算技術(shù) InvenSense 的運(yùn)動(dòng)處理資料庫，可處理運(yùn)動(dòng)感測的復(fù)雜數(shù)據(jù)，降低了運(yùn)動(dòng)處理運(yùn)算對操作系統(tǒng)的負(fù)荷，并為應(yīng)用開發(fā)提供架構(gòu)化的 API。 PORTB_PCR2 = PORT_PCR_MUX(2)。 i2c_writeaddr(I2C_Moudle, ADDRESS, MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x08)。 PITMCR |= PIT_MCR_FRZ_MASK。 Stitic unsigned char sys_t = 0。 在 重力場中 ： 回復(fù)力 與角度成正比，同時(shí) 空氣 中具有阻尼力， 因此 單擺系統(tǒng)可以保持穩(wěn)定 。所以這兩個(gè)傳感器正好可以彌補(bǔ)相互的缺點(diǎn)。低通過濾是高通過濾的對立。 clear。 % ACCEL_Z = m紫紅 *星號(hào) angle_dot = r紅：點(diǎn)線 angle = k黑－實(shí)線 plot (i,ACCEL_Z,39。 GYRO_X = cos(i) + (1+(1(1))*rand(1))。 ACCEL_Z = sin(i) + 5*(1+(1(1))*rand(1))。 angle= * (angle + angle_dot * dt) + * ACCEL_Z。 angle=(angle+angle_dot*dt*1)*+angle_m_cf*。 Direction_M_error = Direction_M Direction_M_old。 由于 平衡車系統(tǒng)向前傾斜系統(tǒng)就會(huì)向前運(yùn)動(dòng)，向后傾斜就會(huì)向后運(yùn)動(dòng) ，因此，控制速度其實(shí)就是控制車體的角度。第三個(gè)通道稱為索引脈沖，每轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生一個(gè)脈沖，作為 基準(zhǔn)用來確定絕對位置。 FTM1CNTIN = 0。 FTM2QDCTRL |= FTM_QDCTRL_QUADMODE_MASK。 Pulse_R = FTM2CNT。 積分控制： 積分控制不單獨(dú)存在一般和積分控制配合使用。 系統(tǒng)需要檢測速度的響應(yīng)曲線觀察速度的變化，因此使用 Matlab 仿真速度曲線。z39。 e_1=0。 x(2)=x(2)+e(k)。 end plot(t,y,39。kd=。ki=。 速度控制 PID調(diào)節(jié)器在系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)： Pulse_old = Pulse。//積分 if(speed_M_Integral 30000)