功能介紹放開頭， 使用便捷無需愁

這是全網最詳細、性價比最高的STM32實戰項目入門教程，通過合理的硬件設計和詳細的視頻筆記介紹，硬件使用STM32F103主控資料多方便學習，通過3萬字筆記、12多個小時視頻、20多章節代碼手把手教會你如何開發和調試。讓你更快掌握嵌入式系統開發。

**V3.3.0-STM32智能小車 **

**視頻: **[https://www.bilibili.com/video/BV16x4y1M7EN/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click]

V3:HAL庫開發、功能：PID速度控制、PID循跡、PID跟隨、遙控、避障、PID角度控制、視覺控制、電磁循跡、RTOS等功能。

第17章-用6050走直線和轉90度功能

17.1-6050姿態數據讀取

STM32讀取6050數據

先把我們的參考歷程里面的6050文件復制過去

添加文件


然后在魔術棒添加上面兩個的路徑，不再截圖了。
簡單閱讀代碼，知道 我們需要設置兩個引腳，這兩個引腳使用模擬IIC讀取6050數據
1.在****mpuiic.c延時使用自己寫的、引腳需要使用兩個先設置推挽輸出、高電平**
**

void mpuiic_Delayus(uint32_t usdelay)
{
  __IO uint32_t Delay = usdelay * (SystemCoreClock /8U/1000U/1000);//SystemCoreClock:系統頻率
  do
  {
    __NOP();//使用空指令延時、移植不同單片機注意__NOP(); 執行時間
  }
  while (Delay --);
}
  //MPU IIC 延時函數
void MPU_IIC_Delay(void)
{
mpuiic_Delayus(2);
}
?
//初始化IIC
void MPU_IIC_Init(void)
{     
//  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
//
//RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//先使能外設IO PORTB時鐘 
//
//  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11; // 端口配置
//  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  //推挽輸出
//  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度為50MHz
//  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //根據設定參數初始化GPIO 
//
//  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11); //PB10,PB11 輸出高

}

使用軟件初始化兩個引腳

6050_SDA--PB9

6050_SCL--PB8

PB8-輸出模式-起始輸出高電平

PB9 輸出模式 起始狀態高電平

生成代碼

打開我們的代碼，是通過模擬IIC 讀取6050數據的，我們知道SDA是模擬IIC的數據線 所以通信過程中是再輸入和輸出模式中切換的，但是我們的STM32CubeMX是設置的輸出，是在哪里更改的模式那？

是通過寄存器設置的，在mpuiic.h可以看到

刪除掉#include "sys.h"

把這個修改了

2.在****mpuiic.h更改相內容

改成下面這樣的

//IO方向設置 設置SDA-PB9為輸入或者輸出
#define MPU_SDA_IN()  {GPIOB- >CRH&=0XFFFFFF0F;GPIOB- >CRH|=8< 
#define MPU_SDA_OUT() {GPIOB- >CRH&=0XFFFFFF0F;GPIOB- >CRH|=3< 

1. 這是通過****按位與后賦值 &= 和 按位或后賦值 |=
2. 設置****端口配置高寄存器指定位。

先看一個例子



更改設置SDA與SCL電平的宏

//IO操作函數 
#define MPU_IIC_SCL_Hige    HAL_GPIO_WritePin(SCL_6050_GPIO_Port,SCL_6050_Pin,GPIO_PIN_SET)//設置SCL高電平
#define MPU_IIC_SCL_Low      HAL_GPIO_WritePin(SCL_6050_GPIO_Port,SCL_6050_Pin,GPIO_PIN_RESET)//設置SCL低電平
#define MPU_IIC_SDA_Hige        HAL_GPIO_WritePin(SDA_6050_GPIO_Port,SDA_6050_Pin,GPIO_PIN_SET)   //設置SDA高電平
#define MPU_IIC_SDA_Low         HAL_GPIO_WritePin(SDA_6050_GPIO_Port,SDA_6050_Pin,GPIO_PIN_RESET) //設置SDA低電平
   
#define MPU_READ_SDA            HAL_GPIO_ReadPin(SDA_6050_GPIO_Port,SDA_6050_Pin)    //讀SDA電平

更改一下 mupiic.c文件

//把之前的MPU_IIC_SDA=1; 換成 MPU_IIC_SDA_Hige;
//MPU_IIC_SDA=0; 換成 MPU_IIC_SDA_Low;
//MPU_IIC_SCL=1;  換成 MPU_IIC_SCL_Hige;
//MPU_IIC_SCL=0;  換成 MPU_IIC_SCL_Low;
//

編譯一下、刪掉沒有用的文件

把u8 替換為uint8_t

**t替換一下，u8 替換為uint8_t u32替換為uint32_t **

可以一個文件一個文件的替換掉，如果整個工程替換其他HAL庫文件內容也可能改變了

刪除多余的庫文件

注釋掉

如果有其他的delay_ms 都替換為HAL_Delay

還有一個錯誤

if((txd&0x80) >>7) MPU_IIC_SDA_Hige;
else MPU_IIC_SDA_Low;

編譯一下 、沒有錯誤和警告

然后在main.c中定義變量和添加同文件

float pitch,roll,yaw; // 俯仰角 橫滾角 航向角
?
#include "mpu6050.h"
#include "inv_mpu.h"
#include "inv_mpu_dmp_motion_driver.h"

替換inv_mpu.h的

#include "stm32f1xx_it.h"

初始化6050

HAL_Delay(500);//延時0.5秒 6050上電穩定后初始化
  MPU_Init(); //初始化MPU6050
  while(MPU_Init()!=0);
  while(mpu_dmp_init()!=0);

我們通過下面的代碼獲得數據

sprintf((char *)Usart3String,"pitch:%.2f roll:%.2f yaw:%.2frn",pitch,roll,yaw);//顯示6050數據
	HAL_UART_Transmit(&huart3,( uint8_t *)Usart3String,strlen(( const  char  *)Usart3String),0xFFFF);//通過串口三輸出字符 strlen:計算字符串大小	

   //mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw);//返回值:0,DMP成功解出歐拉角
    while(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)!=0){}  //這個可以解決經常讀不出數據的問題

然后我看一下 這個Usart3String 現在發送的大概多大的？

uint8_t OledString[50];
uint8_t Usart3String[50];

編譯、燒錄、然后就可以連接手機藍牙，在藍牙軟件查看數據了

17.2-利用6050直線和90度(有代碼)

為什么小車還是不能走直線

為什么兩個電機轉速一樣不能走非常正直線，如何控制小車轉彎90度。

當然，我們可以開環控制，但是控制效果可能不好，受外界影響比較大。

如果我們使用閉環控制，就要使用一個傳感器來獲得現在小車角度。

[https://www.bilibili.com/video/BV1UV4y1p7Hd/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click]

走直線(控制朝一個方向運動)

在pid.c中定義一個姿態控制使用的PID

tPid pidMPU6050YawMovement;  //利用6050偏航角 進行姿態控制的PID

pidMPU6050YawMovement.actual_val=0.0;
	pidMPU6050YawMovement.target_val=0.00;//設定姿態目標值
	pidMPU6050YawMovement.err=0.0;
	pidMPU6050YawMovement.err_last=0.0;
	pidMPU6050YawMovement.err_sum=0.0;
	pidMPU6050YawMovement.Kp=2;//定距離跟隨的Kp大小通過估算PID輸入輸出數據，確定大概大小，然后在調試
	pidMPU6050YawMovement.Ki=0;
	pidMPU6050YawMovement.Kd=0;

仿照之前紅外循跡代碼編寫姿態控制函數

float  g_fMPU6050YawMovePidOut = 0.00f; //姿態PID運算輸出
float  g_fMPU6050YawMovePidOut1 = 0.00f; //第一個電機控制輸出
float  g_fMPU6050YawMovePidOut2 = 0.00f; //第一個電機控制輸出

走直線程序如下(因為上電初始化時候航向角是0、而且pidMPU6050YawMovementPID結構體的目標值target_val 也是0)

//*************MPU6050航向角 PID轉向控制*****************//

   	sprintf((char *)Usart3String,"pitch:%.2f roll:%.2f yaw:%.2frn",pitch,roll,yaw);//顯示6050數據 俯仰角 橫滾角 航向角
	HAL_UART_Transmit(&huart3,( uint8_t *)Usart3String,strlen(( const  char  *)Usart3String),0xFFFF);//通過串口三輸出字符 strlen:計算字符串大小	

   //mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw);//返回值:0,DMP成功解出歐拉角
    while(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)!=0){}  //這個可以解決經常讀不出數據的問題


	g_fMPU6050YawMovePidOut = PID_realize(&pidMPU6050YawMovement,yaw);//PID計算輸出目標速度 這個速度，會和基礎速度加減

	g_fMPU6050YawMovePidOut1 = 1.5 + g_fMPU6050YawMovePidOut;//基礎速度加減PID輸出速度
	g_fMPU6050YawMovePidOut2 = 1.5 - g_fMPU6050YawMovePidOut;
	if(g_fMPU6050YawMovePidOut1 >3.5) g_fMPU6050YawMovePidOut1 =3.5;//進行限幅
	if(g_fMPU6050YawMovePidOut1 <0) g_fMPU6050YawMovePidOut1 =0;
	if(g_fMPU6050YawMovePidOut2 >3.5) g_fMPU6050YawMovePidOut2 =3.5;
	if(g_fMPU6050YawMovePidOut2 <0) g_fMPU6050YawMovePidOut2 =0;
	motorPidSetSpeed(g_fMPU6050YawMovePidOut1,g_fMPU6050YawMovePidOut2);

然后調節PID參數

**順序 先確定P 正負 然后P大小 **

然后D正負 然后D大小

最后調節的參數如下

pidMPU6050YawMovement.Kp=0.02;//6050航向角PID運動控制 
	pidMPU6050YawMovement.Ki=0;
	pidMPU6050YawMovement.Kd=0.1;

然后我們把小車放在地上就可以完成一直朝著初始方向前進，如果往側面推也會馬上矯正。

轉彎90度功能(控制轉彎角度)

然后我們增加一下，如何旋轉90度程序

在串口接收回調函數表姿態PID的目標值

extern tPid pidMPU6050YawMovement;  //利用6050偏航角 進行姿態控制的PID

if(g_ucUsart3ReceiveData == 'H')//轉向90度
		{				
			if(pidMPU6050YawMovement.target_val <= 180)pidMPU6050YawMovement.target_val += 90;//目標值
		}
		if(g_ucUsart3ReceiveData == 'I')//轉回90度
		{				
			if(pidMPU6050YawMovement.target_val >= -180)pidMPU6050YawMovement.target_val -= 90;//目標值
        }

然后我們的藍牙APP增加兩個發送按鈕的設置

現象 是上電小車向初始方向直行，如果推小車車頭方向，小車能夠立馬矯正。

然后連接藍牙發送轉90度 小車會轉90度，按下 轉回90度小車回轉回。

這樣我們就把6050轉向程序寫完了，下面開始 把上面代碼如何結合一下，然后講解如何增加視覺功能。

審核編輯 黃宇