标题: STM32板球控制系统单点定位代码 [打印本页]

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作者: 黑客帝国    时间: 2020-3-25 09:32
标题: STM32板球控制系统单点定位代码
全国电子设计竞赛，STM32F4+ov76摄像头  PID控制  供参考使用
制作出来的实物图如下：


单片机源程序如下:

1. #include "sys.h"
   
2. #include "delay.h"
   
3. #include "usart.h"
   
4. #include "led.h"
   
5. #include "key.h"
   
6. #include "lcd.h"
   
7. #include "usmart.h"  
   
8. #include "usart2.h"  
   
9. #include "timer.h"
   
10. #include "ov2640.h"
    
11. #include "dcmi.h"
    
12. #include "string.h"
    
13. #include "pwm.h"
    
14. 
    
15. 
    
16. 
    
17. //JPEG尺寸支持列表
    
18. const u16 jpeg_img_size_tbl[][2]=
    
19. {
    
20.         176,144,        //QCIF
    
21.         160,120,        //QQVGA
    
22.         352,288,        //CIF
    
23.         320,240,        //QVGA
    
24.         640,480,        //VGA
    
25.         800,600,        //SVGA
    
26.         1024,768,        //XGA
    
27.         1280,1024,        //SXGA
    
28.         1600,1200,        //UXGA
    
29. };
    
30. 
    
31. 
    
32. void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc);
    
33. //RGB565测试
    
34. //RGB数据直接显示在LCD上面
    
35. void rgb565_test(void)
    
36. {
    
37.         u8 key;
    
38.         LCD_Clear(WHITE);
    
39.   POINT_COLOR=RED;
    
40.         
    
41.   OV2640_ImageWin_Set((800-480)/2,(600-600)/2,480,600);
    
42.         OV2640_RGB565_Mode();        //RGB565模式
    
43.         My_DCMI_Init();                        //DCMI配置
    
44.         DCMI_DMA_Init((u32)&LCD->LCD_RAM,1,DMA_MemoryDataSize_HalfWord,DMA_MemoryInc_Disable);//DCMI DMA配置  
    
45.          OV2640_OutSize_Set(lcddev.width,600);
    
46.         DCMI_Start();                 //启动传输
    
47.         while(1)
    
48.         {
    
49.                 key=KEY_Scan(0);
    
50.                 if(key)
    
51.                 {
    
52.                         DCMI_Stop(); //停止显示
    
53.                         switch(key)
    
54.                         {                                    
    
55.                                 case KEY0_PRES:        //对比度设置
    
56.                
    
57.                                         break;
    
58.                                 case KEY1_PRES:        //饱和度Saturation
    
59.                                 
    
60.                                         break;
    
61.                                 case KEY2_PRES:        //特效设置                                 
    
62.                                 
    
63.                                         break;
    
64.                                 case WKUP_PRES:                    
    
65.                                        
    
66.                                         break;
    
67.                         }
    
68.                         
    
69.                         DCMI_Start();//重新开始传输
    
70.                 }
    
71.                 delay_ms(10);               
    
72.         }   
    
73. }
    
74. 
    
75. 
    
76. 
    
77. 
    
78. u16 rgb_buf[144][176];        
    
79. u16 gray;
    
80. extern u8 flag;
    
81. u16 hang=0;
    
82. u8 X_MAX,Y_MAX=0;    //小球的坐标信息
    
83. u8 X_MAX_LSAT, X_MIN_LSAT, Y_MAX_LSAT, Y_MIN_LSAT=0;   //上一次小球坐标位置信息
    
84. u8 X,Y=0;      //小球的质心信息
    
85. u8 X_MIN,Y_MIN=180;
    
86. 
    
87. int PWM_X,PWM_Y=0;          //pid参数初始化
    
88. float Err_X,Err_Y=0;
    
89. float Err_X_LAST,Err_Y_LAST=0;
    
90. float Aim_X,Aim_Y=0;
    
91. float Kp,Ki,Kd=0;
    
92. 
    
93. int main(void)
    
94. {
    
95.     u16 i,j;
    
96.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    
97.         delay_init(168);  //初始化延时函数
    
98.         uart_init(115200);                //初始化串口波特率为115200
    
99.         usart2_init(42,115200);                //初始化串口2波特率为115200
    
100.         LED_Init();                                        //初始化LED
     
101.          LCD_Init();                                        //LCD初始化  
     
102.          KEY_Init();                                        //按键初始化
     
103.         TIM3_Int_Init(200-1,8400-1);//10Khz计数,1秒钟中断一次
     
104.         
     
105.         TIM14_PWM_Init(10000-1,168-1);        //重装载值10000，所以PWM频率为 150hz.      //舵机预留
     
106.         TIM11_PWM_Init(10000-1,336-1);        //重装载值10000，所以PWM频率为 150hz.        
     
107.         
     
108.          usmart_dev.init(84);                //初始化USMART
     
109.          POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色
     
110.         LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");        
     
111.         LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"OV2640 TEST");        
     
112.         LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
     
113.         LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2014/5/14");           
     
114.         while(OV2640_Init())//初始化OV2640
     
115.         {
     
116.                 LCD_ShowString(30,130,240,16,16,"OV2640 ERR");
     
117.                 delay_ms(200);
     
118.             LCD_Fill(30,130,239,170,WHITE);
     
119.                 delay_ms(200);
     
120.         }
     
121.         LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"OV2640 OK");  
     
122.    
     
123.     OV2640_OutSize_Set(176,144);       //注意此处图像选取QCIF格式
     
124.     OV2640_RGB565_Mode();        //RGB565模式
     
125.     My_DCMI_Init();                        //DCMI配置
     
126.     DCMI_DMA_Init((u32)rgb_buf,sizeof(rgb_buf)/4,DMA_MemoryDataSize_HalfWord,DMA_MemoryInc_Enable);//DCMI DMA配置
     
127.     DCMI_Start();                 //启动传输
     
128.         
     
129.         
     
130.         //=============================================二值化和寻点部分========================================================
     
131.     while(1)
     
132.     {
     
133.             hang=0;
     
134.             LCD_SetCursor(0,0);  
     
135.             LCD_WriteRAM_Prepare();                //开始写入GRAM
     
136.             for(i=0;i<144;i++)
     
137.             {
     
138.                 for(j=0;j<176;j++)
     
139.                 {
     
140.                     if(j==175)
     
141.                     {
     
142.                         hang++;
     
143.                         LCD_SetCursor(0,i+1);  
     
144.                         LCD_WriteRAM_Prepare();                //开始写入GRAM
     
145.                     }
     
146.                     gray=((rgb_buf[i][j]>>11)*19595+((rgb_buf[i][j]>>5)&0x3f)*38469 +(rgb_buf[i][j]&0x1f)*7472)>>16;  //灰度计算。公式请百度
     
147.                     if(gray>=23)  //固定阈值二值化
     
148.                     {
     
149.                                                                                           
     
150.                                                                                           if(i>8&&i<136&&j<160&&j>16)  //此处遍历图像寻找小球最上最下 最左 最右四个点坐标
     
151.                                                                                                 {
     
152.                                                                                             if(i>X_MAX) X_MAX=i;
     
153.                                                                                              if(i<X_MIN) X_MIN=i;
     
154.                                                                                          
     
155.                                                                                          
     
156.                                                                               
     
157.                                                                                             if(j>Y_MAX) Y_MAX=j;
     
158.                                                                                              if(j<Y_MIN) Y_MIN=j;
     
159.                                                                                          
     
160.                                                                                                 }
     
161.                         LCD->LCD_RAM=WHITE;
     
162.                     }
     
163.                     else
     
164.                     {
     
165.                                                                                          
     
166.                         LCD->LCD_RAM=BLACK;
     
167.                     }
     
168.                 }
     
169.             }
     
170.                                                 
     
171.                                         X_MAX_LSAT =        X_MAX;    //更新pid的real坐标信息
     
172.                                   X_MIN_LSAT =        X_MIN;
     
173.                                   Y_MAX_LSAT =        Y_MAX;
     
174.                                   Y_MIN_LSAT =        Y_MIN;   
     
175.                                                 
     
176.                                   X_MAX=0;
     
177.                                   X_MIN=180;
     
178.                                         Y_MAX=0;
     
179.                                   Y_MIN=180;   //清除掉本次坐标用于再次遍历最大值 最小值
     
180.                                                 
     
181.                                         X=(X_MAX_LSAT+X_MIN_LSAT)/2;
     
182.                                   Y=(Y_MAX_LSAT+Y_MIN_LSAT)/2;     //通过四个点坐标计算小球质心
     
183.                                        
     
184.                         //                TIM_SetCompare1(TIM14,9340);        //修改比较值，修改占空比   调试舵机使用
     
185.                         
     
186.                         //                TIM_SetCompare1(TIM11,9300);        //修改比较值，修改占空比   调试舵机使用
     
187.                                                 
     
188.     }
     
189. }
     
190. 
     
191. 
     
192. 
     
193. 
     
194. //=============================================pid计算部分（中断?=============================================
     
195. 
     
196. 
     
197. 
     
198. void TIM3_IRQHandler(void)           //pid控制中断函数 没记错的话是50Hz
     
199. {
     
200.         if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)==SET) //溢出中断
     
201.         {
     
202. 
     
203.                 Kp=2.4;                              //pd参数
     
204.                 Kd=90.9;
     
205. 
     
206.                 Aim_X=72;                             //目标点
     
207.                 Aim_Y=88;
     
208.                
     
209.                 Err_X=X-Aim_X;                    
     
210.                 Err_Y=Y-Aim_Y;
     
211.                
     
212.                
     
213.                 PWM_X=9360+(Err_X*Kp+(Err_X-Err_X_LAST)*Kd);                //增量式pd计算
     
214.                 PWM_Y=9300+(Err_Y*Kp+(Err_Y-Err_Y_LAST)*Kd);
     
215.                
     
216.                 if(PWM_Y>9370)PWM_Y=9370;                                    //pid输出限幅度 防止抽风
     
217.                 if(PWM_Y<9230)PWM_Y=9230;
     
218.                
     
219.                 if(PWM_X>9410)PWM_X=9410;
     
220.                 if(PWM_X<9270)PWM_X=9270;
     
221.                
     
222.                 Err_X_LAST=Err_X;
     
223.                 Err_Y_LAST=Err_Y;
     
224.                
     
225.                         TIM_SetCompare1(TIM14,PWM_X);        //修改比较值，修改占空比      输出pid计算值
     
226.                         TIM_SetCompare1(TIM11,PWM_Y);        //修改比较值，修改占空比
     
227.         }
     
228.         TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);  //清除中断标志位
     
229. }
     

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