GD32实现24年电赛H题

项目简介

本项目是为了完成一个课程设计而做的，选题的24年电赛H题。刚开始使用的是STM32F103C8T6，在调试的时候不小心把12V电源和芯片的引脚短路，芯片直接炸了。手头也没有STM32了，就换成GD32F103C8T8了。GD32和STM32相同系列完全兼容，可以直接使用STM32，程序不需要任何更改。其实在我看来这辆小车的性价比一点也不高，成本300多，好在学校完全报销。
先简单说一下物料：

1. 轮趣科技的四轮两驱小车底盘(带编码电机)------99
2. 12V锂电池组2200mAh(电量够用)--------------27
3. 慧净电子的数字量七路灰度循迹---------------68
4. MPU9250九轴姿态传感器(大材小用)------------45
5. PCB主控板(自己焊接的)---------------------50
6. 0.96寸OLED-------------------------------10
7. 无线串口---用来PID调参（可以不用）

原理图和PCB是是我用AD画的，嘉立创的专用免费券用不了，需要通用免费券，顺便吐槽一下AD画的PCB铺完铜后再隐藏铺铜，打板就没有铺铜，我焊接1个多小时，调试板子半个小时，最后发现没有铺铜，浪费钱有浪费时间。

项目功能

完全实现24年电赛H题，我的代码第4问时间35秒，其实还可以缩短的，但是都懂的，一个课程设计而已。

1. 速度环PID控制电机实际转速
2. 角度环PID控制小车前进方向
3. 循迹没有使用PID，我也是刚开始学习使用PID，当时没有了解到循迹PID，做完题后偶然了解到循迹PID也不爱改了。当然我在别的代码使用过循迹PID可以提供出来。
   吐槽一下PID调参真的麻烦。

原理解析（硬件说明）

主板打样出来和我有一点不一样，新的PCB我把插件电源开关换成了贴片开关了。，还有电解电容的耐压要选25V的，当时没注意到35V和25V的封装大小不一样，我用热风枪吹了好久。

供电

供电可以通过DC插座（5.5-2.1），也可以通过XH插头（2.54）
这是12V转5V的开关电源，芯片SGM61220XTN6G/TR可以直接替换成更便宜的TPS54202DDCR。5V的主要用处有4个：循迹模块、电机驱动芯片、5V转3.3V、无线串口（调试的时候才可能会用）。

偏航角

我刚开始的时候是使用MPU6050获取偏航角的，但是发现偏航角的零漂有点严重，应该是完成不了题目要求的，要加上磁力计校准，了解磁力计后又发现磁力计QFN封装太小难以手焊。反正有报销，直接换成了MPU9250模块，得亏我一直留有一个IIC的接口。

剩下的电机驱动和其他杂项也没什么说的。

软件代码

主循环

int main(void)
{
	Hardware_Initializes(); //和硬件强相关的底层初始化
	Software_Initializes();	//应用层代码初始化，主要是变量。
	
	while(1)                                         
	{
		scheduler_run();//任务轮询，避免一些复杂的逻辑和BUG。
                //还有一个1ms的定时中断，用于计时计数和PID控制
	}
}

其余的代码我用GPT给加上注释，自己啃一下代码。

项目树

移植代码来源

1. 有自己的项目树的，但是移植这个MPU9250一直不成功，只好把我的代码移植到别人的项目0的底层来自https://www.bilibili.com/video/BV1TL411Y7h6/?vd_source=5021824f07fc1146ccf82ec7f49acd4f
2. OLED及其IIC底层来自江科大，我自己也做过更改和删减。
3. FLASH底层也来自江科大。
4. 主循环的任务轮询是我借鉴别人的思想
5. PID和循迹底层来自https://www.bilibili.com/video/BV1A1421671G/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=5021824f07fc1146ccf82ec7f49acd4f 当然我也做了一些更改，将标量PID改成了矢量PID。