1. 设计背景

闭环控制是根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式，它是在测量出实际与计划发生偏差时，按定额或标准来进行纠正的。比如控制一个电机的转速，就得有一个测量转速的传感器，并将结果反馈到控制路线上。提到闭环控制算法，不得不提PID，它是闭环控制算法中最简单的一种。PID是比例 (Proportion) 积分 ,(Integral) 微分 ,(Differential coefficient) 的缩写，分别代表了三种控制算法。通过这三个算法的组合可有效地纠正被控制对象的偏差，从而使其达到一个稳定的状态。

PID（比例（P）、积分（I）和微分（D））作为目前主流的传统控制算法之一，被广泛的应用在比赛和工控场景，在学校期间主要的应用场景就是比赛——TI、智能车等等。参加本次训练营是为了更好的将学习的控制原理更好的应用到现实中，而不是单纯的停留在书本上，相信本次训练营也是为了让更多的学生可以体会到PID算法，为日后的比赛打下基础。

2. 硬件设计

2.1 供电电路

如上图所示，供电电路由三部分组成，分别是Type-c供电、LDO稳压、开关。其中Type-c作为主要的供电为整个项目提供电源，而LDO负责将Type-c的电压降至3.3V为单片机供电，至于LDO的选型还是“老朋友”AMS1117，就不多解释了。而开关则是为了切断电机部分的供电，防止调试过程中出现电机猛转而导致烧毁芯片的情况。

2.2 MCU

MCU使用的是立创的地猛星MSPM0G3507开发板，它和天猛星采用的是同一款芯片MSPM0G3507，方便更好的移植立创开发板的例程，只需要更改引脚即可。至于为什么选择地猛星而不是天猛星，首先就是因为地猛星便宜🤣🤣🤣，其次就是因为地猛星作为最小系统板的体积更小，更方便日后进行小型项目在面包板上搭建。

2.3 电机驱动

本项目使用的电机驱动芯片是HR8833MTE，HR8833为玩具、打印机和其它机电一体化应用提供一种集成的双通道电机驱动方案。HR8833有两路H桥驱动器，可以驱动两个直流有刷电机，或者一个双极步进电机，或者螺线管及其它感性负载。支持PWM控制接口、过温关断电路、短路保护、欠压锁定保护和低功耗模式（本项目未使用，如果需要使用只需要将PA7输出低电平即可）。

电机使用的是本次训练营推荐的电机TTL电机带编码器，6V 1:48减速比。

2.4 按键电路

本项目按键电路没有采用上拉电阻和硬件滤波的方式进行连接，只需要将按键将IO引脚和GND连接即可，如果需要可以加上上拉电阻和电容硬件滤波使得IO读取到的按键键值更加稳定。

2.5 屏幕

由于使用的地猛星开发板，所以对于屏幕的连接需要格外注意，需要将SCL、SDA两个引脚重新分配IO引脚，并且这两个分配的IO引脚要支持SPI协议，保证数据传输速率。至于其他引脚只需要保证开发板引出了即可。

2.6 语音模块（未使用）

语言模块采用的是海凌科的HLKV20，由于现在商家没货，只能暂时搁置。

3. 项目功能

二级UI：可通过按键在一级UI和二级UI中来回切换。一级UI主要显示LOGO和功能选择；二级UI则负责进行PID参数调节和波形绘制。

电机控制：通过在二级UI中设定的参数进行电机转速的控制。

按键控制：通过按键来进行UI的选择和参数的整定。

4. 存在问题

二级UI由于屏幕大小原因，会出现波形绘制区域占据参数调节区域和超出显示区域；

声明 致谢

本项目中的UI由于使用的1.8寸屏幕，加之本人能力还不够，所以移植于同训练营的网友。