倒立摆源码与硬件电路资料参加电赛的可以来看看 -

标题: 倒立摆源码与硬件电路资料参加电赛的可以来看看 [打印本页]

作者: Tarantino丶 时间: 2018-5-19 09:51
标题: 倒立摆源码与硬件电路资料参加电赛的可以来看看
里面有许多模块电路软件的资料很不错

文件夹说明

AccelStepper、AccelStepperConstSpeedTest 为AccelStepper步进电机驱动库
Encode_SwingUp、MiniEncoderTest 编码器测试
KeyTest ADC键盘测试
MotorPID、MotoTest 直流减速电机方案测试
pendulum_program_PID Jiyue He(何吉越)的倒立摆方案
PID 我的倒立摆控制程序
PWMTest pwm频率测试
TimerOneStepper TimerOne库测试

PID_0_3 ~PID_1_2为测试版本，其中有的版本使用直流减速电机，有的版本使用步进电
机
PID_1_3：最终版本，使用串口作为调试手段
PID_1_4：最终版本，将串口调试改为键盘调试

硬件：
AVR atmega328，arduino nano
步进电机+TB6050
绝对型编码器x2（检测摆杆角度、步进）
12864液晶屏（最终没用上）
ADC键盘
24V电源

///////////PID_1_3/////////
PID_1_3.ino :主程序，开机自动检测0°并计算出180°，之后进入循环功能演示。平衡采用PID控制，第一个PID，以摆杆角度作为作为输入，步进电机速度作为输出。第二个PID，以步进速度作为输入，平衡点作为输出（180°±8°）
当摆杆在-110°~-180°或110°~180°范围内时，进行平衡控制，否则关闭步进输出
编码器读数、PID控制放在Timer2中断中，以保证控制周期精准，控制周期5ms
串口命令读取、状态发送放在主函数循环中
起摆思路1：步进电机往一个方向运动一点距离，停止，等待摆杆达到最高点，再反向运动，停止，等待摆杆达到反向最高点，如此反复，摆杆进入平衡范围后进行平衡控制（起摆时间太长，不采用）
起摆思路2：步进电机突然给一个方向速度，再急刹车，摆杆由于惯性继续圆周运动，当进入平衡范围时，进行平衡控制（时间基本1s以内)
起摆思路3：步进电机突然给一个方向速度，再急刹车，等待摆杆达到最高点，步进电机再反向快速运动，以提高摆杆动能（杆子太重可用此方法)

Stepp.ino :步进电机驱动，使用了Timer1，setStepperSpeed(long myspeed)用于更新速度，StepperEvent()根据速度值驱动步进，如果有加减速效果会更好
Command.ino :接收命令，更新参数，P100代表参数P=100,etc

Encoder.ino :绝对型编码器读数

Filter.ino :FIR低通滤波、中值滤波

function1~6.ino ：分别实现基本要求1~3，提高要求1~3

///////////PID_1_4/////////
PID_1_4.ino : loop中命令值略有更改

Command.ino : 将读取串口数据改为读取ADC键盘值，ADC键盘优点：仅一个AD口可实现10个按键，缺点：读数略复杂，只能单点按键，适合atmega328管脚少的芯片

其他函数同PID_1_3

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