简易pid项目

项目介绍

基于立创·天猛星 MSPM0G3507 开发板制作的简易 PID 入门项目。对带编码器的电机，使用 PID 控制算法，实现定速功能和定距功能，再通过屏幕显示出 PID 参数以及当前值与目标值的动态曲线变化。

传统PID教学常止步于理论，缺乏可视化调试与实时参数优化的实战训练，该项目以“简化复杂理论、突出实践应用”为特色，是缩短PID学习曲线、提升竞赛实战能力的优质资源。

硬件使用立创·天猛星 MSPM0G3507 开发板作为主控，BDR6126D 作为电机驱动，屏幕使用1.9寸中景园SPI屏幕。电机接口适配市场上大多数编码器电机接口。

定速与定距功能说明

定速：获取当前电机速度，然后根据设定的目标速度，让电机通过 PID 控制算法，使电机当前实时速度以最快的速度接近设定的目标速度。
定距：根据电机旋转一圈的编码器脉冲数，确定电机旋转一圈为多少个 x 脉冲（x脉冲/圈），通过当前脉冲数和目标脉冲数，通过 PID 控制算法，使电机当前实时脉冲以最快的速度接近设定的目标脉冲，达到定距移动的效果。（简单来说就是让电机固定走多少步，走多了就退回，走少了就再走几步）

功能实现流程

功能实现流程：按键——按键事件——按键事件回调函数——事件（事件管理函数）——控制状态机

该项目在硬件上，除开发板外，仅使用一个编码器电机 + 电机驱动 + 屏幕 + 按键 + 电源。元器件全插件，方便焊接入门与练习。

焊接说明表

焊接组装完成展示（这里忽略了电机的安装孔与pcb板的开孔对齐，导致电机固定不了，大家引以为鉴）

项目在软件方面，使用裸机的方式编写驱动和逻辑，通过轮询 + 中断 + 状态机的架构完成项目。PID 部分不会大篇幅介绍背景、由来、模型等学术说明，将直接告诉你如何使用PID。最终可像 1 + 1 = 2 一样，直接将参数无脑带入公式，应用PID。

功能需求

屏幕显示二级菜单，通过按键选择；
屏幕显示PID曲线变化；
按键长短按控制和调参；
实现电机PID的实时定速调整；
实现电机PID的实时定距调整；

复刻过程

硬件部分

电源模块

type-c的EP引脚的作用是固定元件，开关也有两个固定引脚（可以接到地，将静电引到地）
两个电容：大电容（储能和滤低频波），小电容（滤高频波）；电机开启瞬间会抢电（电源电压骤然降低），电容放电可以减轻这个变化
R1电阻：限流

电机驱动

BDR6126D芯片：接BI，FI两个pwm输入引脚，BO，FO（各两个）四个输出引脚；
可编码电机编码器：M+，M-连电机驱动芯片两个输出引脚，A，B相引脚接mcu的gpio（编码器测速），vcc接3.3v
电机3d模型：模型还是比较重要的，可以看到实际放置效果，器件之间会不会因为冲突放不下，随便找个元件，绑定一个和实际所要器件相似的封装（修改封装尺寸），再找商家要3d模型绑定

软件部分

1.9寸tft彩屏

使用四线SPI：SCLK，MOSI，MISO，CS
SCL时钟线，SDA数据线，RES复位线，
CS片选线，DC读写控制线，BLK屏幕背光控制线

驱动移植：
移动例程文件（协议层，驱动层，应用层）到新工程对应的文件目录下，在工程添加对应.c和.h文件
1.配置引脚，将TFT屏幕引脚适配SPI和GPIO；
2.配置底层硬件代码，适配软件SPI或硬件SPI发送和接收数据函数；
3.移植厂家驱动，适配厂商屏幕驱动函数；
（详见工程）