《平衡车开发日记》缓慢更新中 10-06更新（速度PI闭环控制）

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-10 17:31:39

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-10-6 11:25 编辑

大概是今天上午的8:43左右快递小哥来的电话，可是我并没在单位，板子反正是到了，同事帮给钱签收的，图片什么的周一补上，然后开启流水灯装逼~~~~~~~~~

擦擦擦，周一一上班就被安排活了，麻蛋，事还不少，貌似今天是装不了逼了，今天忙完明天看看吧，先把板子照片传上

话说火哥的板子比平衡小车之家的板子大了好多 0.0

9-13：

本来想给火哥剩点钱装波B，没要整车要了个驱动板，结果GG了，火哥的板子好大...我的车是小车...小车，装不上，最后把自带的亚克力破坏了，改成了地板，这才装上...结果为什么一开车，小车前后斗了几下都倒了...0.0

哎自己作死怨不得别人..哈哈

9-27：

因为工作的原因，小车更新可能非常慢，但是有时间我一定会拿出来玩玩，对这里面的算法确实感兴趣，我会把每一个模块部分都先单独共享出来，搞明白每一个模块后才能深入小车控制，如果只是拿别人的东西copy，到最后懵逼的还是自己

当所有模块都调通后就开始整合并加入算法，整合后的代码可能会与目前更新的模块代码存在很大差异，模块代码就只当是普通的例程好了，纯粹的是在测试功能好不好用而已，所以大兄弟们就不要说，哎你这个东西怎么写成这个样子，让别人怎么用啊？或者说这个不对，这个对于小车项目应该这样这样，那样那样...我已经收到很多这类的私信了，我只想说，这些只是测试代码，与实际项目无太大关系....模块代码你用不好怪我喽？

目前更新的部分：
LED流水灯

按键测试

ADC+串口以及电量显示

OLED(IIC) OLED(SPI)

电机与编码器

电机堵转保护
电机速度PI控制

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-17 09:19:59

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-9-17 10:43 编辑

9-17 LED测试：

节前忙活好一阵，根本来不及装逼，晚上下班也没精力玩平衡车了，中秋只放两天，今天上班，抽空闲时间（领导什么的都没来）赶紧鼓捣鼓捣，车子因为板子大所以改了改底板，下载线也做了一条。

那么下面我们就开启一下流水灯进入奇幻的装逼之旅

我争取每个模块都做成GIF图像上传，动态展示更有效果，如果时间长的尽量上传视频来分享，代码也会像其他小伙伴那样公开在每一个回复楼层方便大家下载以及能看到做出来的应该是什么效果~~

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-17 10:15:22

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-9-17 10:23 编辑

9-17按键测试：

按键部分做了两个测试，一个是普通IO模式，按下KEY1、2、3对应的LED1、2、3会亮灭。另一种是外部中断模式，就是按下按键会触发中断，因为KEY1、2在一条线上，并且为了区分下效果，下载选择中断模式下载后，按下KEY1将没有任何动作，按下KEY2、3时LED2、3会亮灭

模式选择在STM32F1.h中改一下即可

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-17 10:57:26

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-10-5 11:50 编辑

9-17 ADC + 串口1:

9-27 修改：
看了一些大兄弟的ADC部分后发现都用了DMA模式，那么我也补上DMA模式吧
ADC部分重做，有DMA和非DMA模式两种
9-28 更新电量显示：

电池充满电用表测得是12.6V左右，平衡小车之家建议的是电池不要低于11.1V，不然电池过放会影响寿命，就按照这个范围做了电池电量显示

10-05 电量显示：

之前的代码有问题，算错了，把采集来的电压直接算百分比了，逗逼了，我一直在让电机旋转，一看电量下降的怎么这么慢，怎么可能这么省电，我用表一测，电压都掉到11.8V了，还有95%的电量，怎么可能，然后一看代码....写错了，应该是12.6-采集来的电压，再/1.5*100才对，还好及时发现，要不又要过放一次了，话说也有几个下载量了怎么没人提出来这个问题....

目前代码已经更正

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-17 10:58:51

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-9-17 15:25 编辑

9-17 OLED:

说实话我最讨厌写液晶的驱动了，单位的液晶驱动基本都是我弄的，基本都是从官方移植来，完全机械动作，倒是显示字符什么的根据需要自己弄，这个我也不想写了，偷个懒找个大兄弟的拿来用一下吧

。
之后我可能还会上传一份SPI的0.96寸液晶，两种屏我都有，而且火哥的板子两种接口也都有，也不用改线，尴尬的是....屏要冲另一侧插..直接出去了.....

SPI的屏我对比了一下，结果是硬件SPI是不可能了，屏的电源脚和数据脚与火哥的板子不匹配，模拟SPI的话没啥太大的意义了，而且我淘宝查了好多SPI的OLED，有的家引脚排列确实不同，就不往上放了。

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-17 11:03:25

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-9-27 13:13 编辑

9-18 电机与编码器：

忙忙忙，先更新下编码器，单位又来事了...一个液晶屏在我的板子上怎么玩怎么6，拿到单位的板子上死活就是不正常，我实在是无奈了.....

而且搞这个屏的那个小子又不懂这个..真他么GG......

9-26 更新电机旋转：

本来是26号做完了，结果因为临时有事忘记更新了。

左右电机都是一个时基，所以频率只需设定一个就好，控制转速改变占空比就可以了，实际就是在改变电压，直流电机电压越高（额定以内）转速就越快，但是有一点别忘了，有个最低启动电压，如果低于这个电压说什么它都不会转的

还有就是低电压是电机会产生噪声，吱吱吱的声音，尝试改变时基的频率是可以改变甚至极大程度的消除这个声音，火哥推荐是25K，我个人认为具体电机具体实验，因为我们单位买过一种小直流电机，不论怎么调，声音依然存在.....

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-17 11:04:21

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-9-27 13:35 编辑

9-27：
电机和编码器单独的都写完了，那么再来一波电机与编码器结合的，当电机旋转时，串口1会输出编码器的数值，我发现在我的机子上开串口助手如果串口助手数据更新的非常快，软件会懵逼...所以加了个阻塞延时200ms来避开这个情况，不知道别人的机子有没有这类问题....

接下来准备更新电机的电流检测部分。

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-27 16:43:41

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-10-5 11:50 编辑

9-27 检测电池电量：

本来下午想做电机过电流保护来的，结果电池没电了，电机跑的速度起不来，就开始充电，然后想着应该把显示加上，最起码知道该充电了，要不耽误事

然后找到了OLED，发现OLED的一个角落被我磕碎了...上电能显示，但是缺行...隔一行缺一行，我操了....处处是坎....没办法只能串口输出了，还好手里有个SPI的OLED，等这两天把那个屏驱上先用着

更新下ADC的代码，加入了剩余百分比，可根据自己需要在某个电压值做保护，比如低于某个电压值电机则不能被开起，提示该充电等等

10-05 更新

之前的代码计算存在一个逗比的问题，怨我，现已更正

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-28 10:51:50

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-9-28 10:54 编辑

9-28 SPI版OLED：

我的OLED屏右下角被我磕碎了，现在显示有问题，看不清字，还好有块SPI的屏，刚刚忙活完单位的事把屏给驱上了，现在可以正常显示了，但是没地方固定，等再说吧，现在主要是显示电量，昨天被自己坑一次，充一次电好久...手里又没有12V的电源，真是无奈

现在把SPI的驱动更新上，如果谁要拿去用看好自己的IO是怎么接的，这种屏太泛滥，各种奇怪的接线方式，到时候接错了不亮可别赖我
一会要开会，看看下午把电池检测显示在屏上，方便装逼~

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-10-5 13:45:14

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-10-5 14:04 编辑

10-05 电机堵转保护：

电机堵转时会产生大电流，如果不做处理很轻易的会烧掉驱动芯片

根据火哥的板子可以知道是采用AD采样的方式来检测电机电流的，如果采集到的电流过大就可以做出相应处理来保护芯片

还是那句话，我分享出来这种模块形式的代码都是实验而已，具体工程可能会不一样，具体情况具体处理

就现在这个代码会发现很多问题，如果启动瞬间有尖峰电流出现，并且正好会被采集到，那么电机抖一下就会停车，这属于保护多度，太灵敏，我们可以多次采样等等，方法一大堆

正反转无停车切换时也有产生很大的电流，电机仍然有可能在这时停车，所以如果用我的代码最好自己做些具体情况的处理

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-10-6 10:28:45

本帖最后由ㄗs-.蝸牛· 于 2016-10-6 11:24 编辑

10-06 电机速度PI闭环控制：

首先感谢平衡小车之家的相关例程

更新下小车的速度控制，运用的是PI算法。为什么电机速度控制还要闭环，而且还是PI？很多人以为电机给定到一个电压后转速是一定的，理想情况下是这样，但是实际多少会有偏差，特别是加了减速机之后差的更离谱，减速机多数都是各种方案的齿轮变比，齿轮咬合的松紧，是否偏心都会导致电机在旋转的时候速度会有变化，送的时候转的很理想，紧的地方速度明显会变慢，甚至卡死，有的类似天吊的东西一开机他就走，在走的过程忽忽悠悠的感觉来回摆，这就是因为它只是纯粹的给定了电压，而没有反馈环节，如果加上反馈的话多少是会有改善的。

那么为什么又用了PID中的PI呢，而不是纯粹的比例呢，纯粹的比例变化幅度太大，之前做过实验，现象就是还不如不加，忽快忽慢的现象更明显，听声音都能挺出来转速来回变化，所以用到了积分来抑制一下，额...应该说抑制么..大概就这意思了，就是不让他突变，就像是模拟电子里的电容，缓慢充电。这样同样是时刻在调整电机的转速，但是看起来柔和多了，当然了PI的调节参数值关键，我用了平衡小车之家的参数和一些函数，先大概做出个样子

代码方面：下载后默认上电红灯亮，并且电机停止，按下KEY2后电机旋转，绿灯亮，心跳蓝灯1S变一次状态，按下KEY3停车，初始速度很慢，是因为一个目标值的问题。控制需要确定的时间，在单位时间内得到这个目标值，当目标值变化时（也就是编码器反馈来的值），电机的速度自然会变化，开始看了平衡小车之家有个限速的代码，没加，不限速，轮子跑掉一个...艹(╯‵□′)╯︵┻━┻！！！！，然后限速了，好吧经验.....

视频方面注意看轮子的转速，我用手接触轮子使摩擦力增加，如果没有反馈及算法的话，轮子的转速肯定会下降，当然了你如果去日五档电风扇的话，风扇速度可能不会下降.....但是加了反馈后，这个目标值起了作用，在10MS内没有得到这个目标值PI算法会算出偏差值，从而会加速，这时候手会明显感觉吃力，轮子方面转速几乎看不出变化，但是松手后因为摩擦力没了，转的轻松了，那一时刻加载在电机上的电压肯定比空转的时候大，速度肯定要大于空转的速度，这时候会听见比较高的转速声，但是马上有恢复了，还是因为目标值的原因，检测到10MS内得到的数大于目标值，那么就会减速，这一切的一切就是为了让速度无限接近于我们想要的值
这个视频录得效果貌似并不是那么明显...好吧我的手机录不了60帧的视频，如果是60帧的话就明显了，但是可以看出我手接触轮子的时候整个车都动了，而且手有的时候握不住，会被甩开，这应该能证明这劲多大了，如果没有反馈去补偿速度的话这么小的电机应该不会出现这种效果

flyleaf · 发表于 2016-9-10 18:45:02

期待楼主装逼

fire · 发表于 2016-9-10 18:52:50

我把帖子标题改了下，以后更新的内容统一更新到楼主位，把时间也写上，然后在标题上面也把最后一次更新的时间加上，这样我就知道大家的进度如何。

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-10 20:19:18

fire 发表于 2016-9-10 18:52
我把帖子标题改了下，以后更新的内容统一更新到楼主位，把时间也写上，然后在标题上面也把最后一次更新的时 ...

没问题~~~~~

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-10 20:20:24

flyleaf 发表于 2016-9-10 18:45
期待楼主装逼

其实我装逼的功力并不行，吹NB倒是还敢比划比划

A_HHH · 发表于 2016-9-10 20:43:23

我就是喜欢看你吹牛逼！

haizhiyin · 发表于 2016-9-11 08:44:13

看你逼格不低呀！带我一起飞下吧，老司机

记得及时更新进度哦

stary · 发表于 2016-9-11 09:56:50

winsist · 发表于 2016-9-11 11:05:42

坐看楼主装逼

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-11 18:56:54

A_HHH 发表于 2016-9-10 20:43
我就是喜欢看你吹牛逼！

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-11 18:58:30

haizhiyin 发表于 2016-9-11 08:44
看你逼格不低呀！带我一起飞下吧，老司机
记得及时更新进度哦

你看错了，虽然下面那俩字咱俩是一样的，但是我那个是假的，我是吹NB版版主

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-11 18:58:43

winsist 发表于 2016-9-11 11:05
坐看楼主装逼

就怕到时候装不起来...........

李小龙 · 发表于 2016-9-17 10:28:29

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-9-17 10:15
9-17按键测试：

按键部分做了两个测试，一个是普通IO模式，按下KEY1、2、3对应的LED1、2、3会亮灭。另一 ...

楼主继续

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-17 10:30:44

李小龙发表于 2016-9-17 10:28
楼主继续

更新一次估计得一段时间，公司这边虽然清闲点，但是也不能让人看到我在这干别的，所以更新时间不定.....

奋斗的蜗牛 · 发表于 2016-9-17 11:00:24

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-9-17 10:30
更新一次估计得一段时间，公司这边虽然清闲点，但是也不能让人看到我在这干别的，所以更新时间不定.....

你怎么把HEX通过JLINK下载进去的呢

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-17 11:02:41

奋斗的蜗牛发表于 2016-9-17 11:00
你怎么把HEX通过JLINK下载进去的呢

这个我也没试过，平时都是工程中编译下载的，你试试把HEX放到一个工程中，不要编译直接下载能不能下呢？

奋斗的蜗牛 · 发表于 2016-9-17 11:05:09

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-9-17 11:02
这个我也没试过，平时都是工程中编译下载的，你试试把HEX放到一个工程中，不要编译直接下载能不能下呢？

这样也也可以吗没有搞过也······

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-17 11:06:07

奋斗的蜗牛发表于 2016-9-17 11:05
这样也也可以吗没有搞过也······

不晓得，问问火哥怎么搞.....

李海林 · 发表于 2016-9-18 15:24:26

看程序，编码器使用的是TIM_CounterMode_Up;如果电机反转，编码器也是向上计数么？
按照平衡小车来说，应该是正转和反转都应该用编码器来测轮子的转速，也就是说单位时间的编码数，应该是向上计数，
如果正在正向计数，没有到单位时间的结束点，已经反转了，这是测速就是不正确的，是不是就应该把此次计数扔掉？
不是道理解的是否正确

flyleaf · 发表于 2016-9-18 15:31:52

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-9-17 10:58
9-17 OLED:

说实话我最讨厌写液晶的驱动了，单位的液晶驱动基本都是我弄的，基本都是从官方移植来，完全 ...

不错啊，我也觉得搞液晶挺烦的，又字库，又图形显示等等

李海林 · 发表于 2016-9-18 15:42:14

李海林发表于 2016-9-18 15:24
看程序，编码器使用的是TIM_CounterMode_Up;如果电机反转，编码器也是向上计数么？
按照平衡小车来说，应 ...

自己拍自己一下
没有看完计数器的编码模式

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-19 08:07:31

李海林发表于 2016-9-18 15:42
自己拍自己一下
没有看完计数器的编码模式

放出的只是单纯的测试编码器功能，不是用在小车上的，我想先把各功能都搞一遍，发出来，然后再开始搞小车

fire · 发表于 2016-9-19 08:14:26

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-9-19 08:07
放出的只是单纯的测试编码器功能，不是用在小车上的，我想先把各功能都搞一遍，发出来，然后再开始搞小车

放假回来，看到你就更新到MPU6050了，不错不错。

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-19 12:32:26

fire 发表于 2016-9-19 08:14
放假回来，看到你就更新到MPU6050了，不错不错。

我觉得进展还是太慢，因为工作的原因确实无法经常玩....

李海林 · 发表于 2016-9-28 13:49:59

这几天开源平衡车论坛比较冷，顶楼主，装装装！！！

李海林 · 发表于 2016-9-28 14:04:55

看原理图开源平衡车电流检测部分，不需要mcu来进行检测是否过流，为什么有检测过流的部分程序呢？

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-28 14:43:12

李海林发表于 2016-9-28 13:49
这几天开源平衡车论坛比较冷，顶楼主，装装装！！！

此逼我会一直装下去的，只要有空闲时间就搞

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-28 14:51:01

李海林发表于 2016-9-28 14:04
看原理图开源平衡车电流检测部分，不需要mcu来进行检测是否过流，为什么有检测过流的部分程序呢？

咱俩的图好像不一样哎，又更新了么？看那个MOTA_IH和MOTB_IH,那个应该是电流检测引脚吧，经运放放大一定倍数给到了I_MOTA和B，到最小系统看网络标号，对应的是PC4 PC5,这俩脚对应ADC14、ADC15，火哥这么搞应该就是用来电流检测的，当轮子卡死时，电流会陡增，如果不做保护电机片子会挂掉，如果单片机参与检测，在大于某个自己设定的值后关闭电机以达到保护电机芯片的作用，当然不做也可以，做也不难，准备这两天搞一下，下午又来活了，妈的郁闷

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-28 14:52:47

李海林发表于 2016-9-28 14:04
看原理图开源平衡车电流检测部分，不需要mcu来进行检测是否过流，为什么有检测过流的部分程序呢？

如果像你这个图片里有393那就简单多了，当过流时会自动翻转，单片机检测IO就好了，再就是把这个引脚接到有那种控制电机芯片的使能端就更棒了，硬件速度最快，以确保芯片不会损坏

李海林 · 发表于 2016-9-28 15:35:08

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-9-28 14:51
咱俩的图好像不一样哎，又更新了么？看那个MOTA_IH和MOTB_IH,那个应该是电流检测引脚吧，经运放放大一定 ...

我看的是更新前的原理图，所以问题不存在了

李海林 · 发表于 2016-9-28 15:41:18

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-9-28 14:52
如果像你这个图片里有393那就简单多了，当过流时会自动翻转，单片机检测IO就好了，再就是把这个引脚接到 ...

393就不说了，把过流输出引脚直接加到控制电机芯片的使能端是可以做到的，即使驱动芯片没有这样的使能引脚也一样能做到，无非就是pwm波和过流输出信号经过门电路然后再给驱动芯片的控制输入引脚就可以了。

仲楚楚 · 发表于 2016-9-28 15:46:53

6666666666，楼主加油更新，我们还要学习呢

段甘泽 · 发表于 2016-9-28 15:47:39

哈哈，不错不错，继续连载吧

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-9-28 19:42:32

李海林发表于 2016-9-28 15:41
393就不说了，把过流输出引脚直接加到控制电机芯片的使能端是可以做到的，即使驱动芯片没有这样的使能引 ...

我手里的板子没有393，虽说393这个给定到电机芯片这样会降低难度，但是有一点是很恶心的，就是如果这个脚给了电机使能但是不给到单片机的话会引起启停震荡，所以这种东西如果真的要加393，单纯给到电机芯片治标不治本，因为单片机不知道过流了，还会一直给PWM，电机刚停下，电流没了,PWM还是一直给的，电机马上又会转起来，一直堵转的话这个动作会一直重复下去，芯片还是有很大几率损坏，所以真加393还是要分给单片机一条线

liangzj1995 · 发表于 2016-10-21 16:55:23

加油，谢谢分享

smtudou · 发表于 2016-10-24 21:05:45

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-9-17 11:03
9-18 电机与编码器：

忙忙忙，先更新下编码器，单位又来事了...一个液晶屏在我的板子上怎么玩怎么6，拿 ...

我想问下楼主，当设定编码器为模式3时，正转时，计数器递增，反转时，计数器递减

但是一开始若设置
//Reset counter
TIM_SetCounter(TIM4,0);
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);

一上来就让电机反转，可以从0开始向下计数吗？

之前根本没有接触过编码器，所以不太懂得，希望能得到楼主指点，谢谢了！

ㄗs-.蝸牛· · 发表于 2016-10-25 16:11:24

smtudou 发表于 2016-10-24 21:05
我想问下楼主，当设定编码器为模式3时，正转时，计数器递增，反转时，计数器递减

但是一开始若设 ...

开始是0，然后翻转的话，计数器会溢出，从65535开始再次递减

smtudou · 发表于 2016-10-25 20:09:26

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-10-25 16:11
开始是0，然后翻转的话，计数器会溢出，从65535开始再次递减

嗯，实际看了下，确实是的，谢谢了~~

qq4222 · 发表于 2016-10-26 09:32:16

ㄗs-.蝸牛· 发表于 2016-10-6 10:28
10-06 电机速度PI闭环控制：

首先感谢平衡小车之家的相关例程

跟着楼主学习啦

也许明天 · 发表于 2016-12-26 15:56:13

赞一个，，，，，

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