標(biāo)題: STM32兩輪自平衡小車資料 [打印本頁(yè)]
作者: lanxichang    時(shí)間: 2017-3-18 11:47
標(biāo)題: STM32兩輪自平衡小車資料
stm32單片機(jī)做的兩輪自平衡小車資料，帶完整的源碼。還附帶很多pdf教程 如pid控制和濾波的資料.

全部資料打包下載：
兩輪自平衡小車資料.rar (8.27 MB, 下載次數(shù): 195)




主程序預(yù)覽：
  1. #include "sys.h"
  2. #include "usart.h"               
  3. //#include "delay.h"       

  5. // 編碼器：100線；電機(jī)減速比：150

  7. #include "ofme_led.h"


  10. #include "ofme_filter.h"
  11. #include "ofme_iic.h"
  12. #include "ofme_iic_dev.h"
  13. #include "ofme_pwm.h"
  14. #include "ofme_pid.h"
  15. #include "ofme_encoder.h"
  16. #include "ofme_io.h"
  17. #include "ofme_time.h"
  18. #include "ofme_ir_nec.h"

  20. #define PI (3.14159265)
  21. // 度數(shù)表示的角速度*1000
  22. #define MDPS (70)
  23. // 弧度表示的角速度
  24. #define RADPS ((float)MDPS*PI/180000)
  25. // 每個(gè)查詢周期改變的角度
  26. #define RADPT (RADPS/(-100))


  29. // 平衡的角度范圍；+-60度(由于角度計(jì)算采用一階展開，實(shí)際值約為46度)
  30. #define ANGLE_RANGE_MAX (60*PI/180)
  31. #define ANGLE_RANGE_MIN (-60*PI/180)

  33. // 全局變量
  34. pid_s sPID;                                        // PID控制參數(shù)結(jié)構(gòu)體
  35. float radian_filted=0;                // 濾波后的弧度
  36. accelerometer_s acc;                // 加速度結(jié)構(gòu)體，包含3維變量
  37. gyroscope_s gyr;                        // 角速度結(jié)構(gòu)體，包含3維變量
  38. int speed=0, distance=0;        // 小車移動(dòng)的速度，距離
  39. int tick_flag = 0;                        // 定時(shí)中斷標(biāo)志
  40. int pwm_speed = 0;                        // 電機(jī)pwm控制的偏置值，兩個(gè)電機(jī)的大小、正負(fù)相同，使小車以一定的速度前進(jìn)
  41. int pwm_turn = 0;                        // 電機(jī)pwm控制的差異值，兩個(gè)電機(jī)的大小相同，正負(fù)相反，使小車左、右轉(zhuǎn)向
  42. float angle_balance = 0;        // 小車的平衡角度。由于小車重心的偏移，小車的平衡角度不一定是radian_filted為零的時(shí)候


  45. // 定時(shí)器周期中斷，10ms
  46. void sys_tick_proc(void)
  47. {
  48.         static unsigned int i = 0;

  50.         tick_flag++;

  52.         i++;
  53.         if(i>=100) i=0;

  55.         if(i==0)                   // 綠燈的閃爍周期為1秒
  56.         {
  57.                 LED1_OFF();
  58.         }
  59.         else if(i==50)
  60.         {
  61.                 LED1_ON();
  62.         }
  63. }

  65. void control_proc(void)
  66. {
  67.         int i = ir_key_proc(); // 將紅外接收到的按鍵值，轉(zhuǎn)換為小車控制的相應(yīng)按鍵值。

  69.         switch(i)
  70.         {
  71.                 case KEY_TURN_LEFT:
  72.                         if(pwm_turn<500) pwm_turn += 50;
  73.                         break;
  74.                 case KEY_TURN_RIGHT:
  75.                         if(pwm_turn>-500) pwm_turn -= 50;
  76.                         break;
  77.                 case KEY_TURN_STOP:
  78.                         pwm_turn = 0;
  79.                         distance = 0;
  80.                         pwm_speed = 0;
  81.                         break;
  82.                 case KEY_SPEED_UP:
  83.                         if(pwm_speed<500) pwm_speed+=100;
  84.                         break;
  85.                 case KEY_SPEED_DOWN:
  86.                         if(pwm_speed>-500) pwm_speed-=100;
  87.                         break;
  88.                 case KEY_SPEED_0:
  89.                         pwm_speed = 0;
  90.                         break;
  91.                 case KEY_SPEED_F1:
  92.                         pwm_speed = 150;
  93.                         break;
  94.                 case KEY_SPEED_F2:
  95.                         pwm_speed = 300;
  96.                         break;
  97.                 case KEY_SPEED_F3:
  98.                         pwm_speed = 450;
  99.                         break;
  100.                 case KEY_SPEED_F4:
  101.                         pwm_speed = 600;
  102.                         break;
  103.                 case KEY_SPEED_F5:
  104.                         pwm_speed = 750;
  105.                         break;
  106.                 case KEY_SPEED_F6:
  107.                         pwm_speed = 900;
  108.                         break;
  109.                 case KEY_SPEED_B1:
  110.                         pwm_speed = -150;
  111.                 case KEY_SPEED_B2:
  112.                         pwm_speed = -300;
  113.                 case KEY_SPEED_B3:
  114.                         pwm_speed = -450;
  115.                         break;
  116.                 default:
  117.                         break;
  118.         }

  120.         pwm_turn *= 0.9;        // pwm_turn的值以0.9的比例衰減，使小車在接收到一個(gè)轉(zhuǎn)向信號(hào)后只轉(zhuǎn)動(dòng)一定的時(shí)間后停止轉(zhuǎn)動(dòng)。


  123.         speed = speed*0.7 +0.3*(encoder_read());        // 定周期（10ms）讀取編碼器數(shù)值得到實(shí)時(shí)速度，再對(duì)速度進(jìn)行平滑濾波
  124.         if(speed!=0)
  125.         {
  126.                 printf("speed: %d, dst: %d, pwm: %d \r\n", speed,distance,(int)(speed*6+distance*0.1));
  127.         }



  131.         encoder_write(0);                                                        // 編碼器值重新設(shè)為0

  133.         distance += speed;                                                        // 對(duì)速度進(jìn)行積分，得到移動(dòng)距離

  135.         if(distance>6000) distance = 6000;                        // 減少小車懸空、空轉(zhuǎn)對(duì)控制的影響
  136.         else if(distance<-6000) distance = -6000;

  138. }

  140. void balance_proc(void)
  141. {
  142.         static unsigned int err_cnt=0;

  144. //        float tFloat;
  145.         int pwm_balance;
  146. //        static float angle;
  147. //        float angle_t;
  148.         float radian, radian_pt;          // 當(dāng)前弧度及弧度的微分(角速度，角度值用弧度表示）

  150.         adxl345_read(&acc);                        // 讀取當(dāng)前加速度。由于傳感器按照的位置原因，傳感器的值在函數(shù)內(nèi)部經(jīng)過(guò)處理，變?yōu)樾≤嚨奶摂M坐標(biāo)系。
  151.         l3g4200d_read(&gyr);                // 讀取當(dāng)前角速度。同樣經(jīng)過(guò)坐標(biāo)系變換。


  154. // 此段程序用于傳感器出錯(cuò)時(shí)停止小車
  155.         err_cnt = err_cnt*115>>7;        // err_cnt以0.9的比例系數(shù)衰減(115>>7的值約為0.9，避免浮點(diǎn)數(shù)，提高速度)
  156.         if(acc.flag != 0x0F || gyr.flag != 0x0F)   // 讀取的角度、角速度值有誤。可能是電磁干擾、iic線太長(zhǎng)等導(dǎo)致出錯(cuò)。
  157.         {
  158.                 LED0_ON();                // 亮紅燈
  159.                 err_cnt +=100;        // 等比數(shù)列，比例系數(shù)0.9(115>>7)，常數(shù)項(xiàng)100；根據(jù)公式，連續(xù)10項(xiàng)的和約為657
  160.                 if(err_cnt>657) goto err;        // 當(dāng)連續(xù)發(fā)生約10次（約0.1秒）錯(cuò)誤則超過(guò)657而溢出。
  161.         }


  164. // 此段程序用于倒立或失重時(shí)停止小車
  165.         if(acc.z<=0)
  166.         {
  167.                 goto err;
  168.         }


  171. // 小車的虛擬x軸方向?yàn)樾≤嚽斑M(jìn)方向，虛擬y軸為小車左邊，虛擬z軸為小車上升方向。
  172. // 前傾角度為負(fù)，后傾角度為正。
  173.         // 通過(guò)計(jì)算加速度分量，得到小車傾斜弧度（未濾波）
  174.         radian = (float)(acc.x)/acc.z;        //  一階展開：Q =f(x)=x-x^3/3+x^5/5+...+(-1)^k*x^(2k+1)/(2k+1)+...
  175.         // 通過(guò)角速度傳感器，得到小車的角速度（單位為 弧度/秒）
  176.         radian_pt = gyr.y*RADPT;
  177.         radian_filted = ofme_filter(radian_filted, radian, radian_pt);                // 互補(bǔ)濾波得到小車的傾斜角度

  179. // 此段程序用于小車傾斜角度過(guò)大時(shí)，停止小車
  180.         if(radian_filted> ANGLE_RANGE_MAX || radian_filted<ANGLE_RANGE_MIN)
  181.         {
  182.                 goto err;
  183.         }

  185. // 通過(guò)PID計(jì)算，得到保持小車角度為零所需要的電機(jī)pwm輸出
  186.         pwm_balance = pid_proc(&sPID, radian_filted, radian_pt);
  187.         //        printf("%d\r\n",speed);
  188. // 通過(guò)小車移動(dòng)速度與移動(dòng)距離，調(diào)整小車平衡所需的pwm輸出
  189.         pwm_balance += (speed*6+distance*0.1);

  191. // 在pwm_balance的基礎(chǔ)上，加上速度分量與轉(zhuǎn)動(dòng)分量，調(diào)整小車兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
  192.         pwm_control(pwm_balance+pwm_speed+pwm_turn, pwm_balance+pwm_speed-pwm_turn);

  194. // 如果pwm超出有效值，紅燈亮。用于調(diào)試，了解系統(tǒng)狀態(tài)。
  195.         if(pwm_balance>=1000||pwm_balance<=-1000) LED1_ON();
  196.         LED0_OFF();
  197.         return;
  198. err:
  199.         puts("balance error.\r\n");
  200.         pwm_control(0, 0);                                   // 關(guān)閉電機(jī)
  201.         return;
  202. }


  205. int main(void)
  206. {
  207. //        int i=0, t;
  208. //        int pwm;
  209. //        float radian, radian_pt;

  211.           Stm32_Clock_Init(9);//系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置
  212.         uart_init(72,57600); //串口1初始化   
  213.         hw_tick_start();   // 定時(shí)器周期性中斷，用于提供系統(tǒng)脈搏
  214. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  215.         led_init();
  216.         pwm_init();
  217.         iic_init();
  218.         adxl345_init(&acc);
  219.         l3g4200d_init(&gyr);
  220.         hw_ir_init();
  221.         encoder_init();
  222.         while(0)
  223.         {
  224.                 if(tick_flag>100)
  225.                 {
  226.                         tick_flag = 0;
  227.                         printf("count: %d\r\n",encoder_read());

  229.                 }
  230.         }



  234. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  235. //        pid_init(&sPID, 4500,0,-300);6000--350        ;8000--350;11000--350;
  236. //        pid_init(&sPID, 6000,0,-35000);
  237.         pid_init(&sPID, 7500,0,-35000);          // 調(diào)節(jié)PID參數(shù)，后3個(gè)形參分別為：比例系數(shù)P，積分系數(shù)I，微分系數(shù)D
  238.         sPID.target = -3.5*PI/180;

  240.         radian_filted = 0;
  241.         adxl345_init(&acc);
  242.         l3g4200d_init(&gyr);
  243.         while(1)
  244.         {
  245.                 if(tick_flag)
  246.                 {
  247.                         tick_flag = 0;
  248.                         balance_proc();        // 調(diào)節(jié)小車，保持平衡
  249.                         control_proc();        // 根據(jù)遙控接收到的數(shù)據(jù)，調(diào)整電機(jī)輸出參數(shù)
  250.                 }
  251.         }
  252. }

復(fù)制代碼


作者: admin    時(shí)間: 2017-3-18 21:26
iic部分源碼：
  1. #include "ofme_iic.h"

  3. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  4. // ofme_iic.c
  5. // v2012.12.20
  6. // Copyright(C) ofourme@163.com
  7. // All rights reserved
  8. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  9. // iic 主機(jī)模擬程序 for F/S mode
  10. // 不可重入
  11. // 所有的函數(shù)結(jié)束后都是占有scl總線的，故不會(huì)有別的主機(jī)與之競(jìng)爭(zhēng)（除非與別的主...
  12. // 機(jī)處于完全同步），但別的主機(jī)也可能在程序運(yùn)行期間加入競(jìng)爭(zhēng)。
  13. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  14. // 詳見(jiàn)《I2C總線規(guī)范（周立功翻譯版）》
  15. // 傳輸格式：P8~P10
  16. // 同步與仲裁：P10~P11
  17. // 時(shí)序要求：P27~P28
  18. // tag: 同步發(fā)生于主機(jī)活躍的所有時(shí)間
  19. //      仲裁發(fā)生于主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的情況，包括ACK位
  20. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  21. // 全局變量，用于保存IIC_TIME_OUT等錯(cuò)誤信息。通過(guò)iic_error_check()獲取。
  22. static int _IIC_ERROR_CODE = IIC_OK;
  23. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  24. #ifndef F_SCL
  25.     #err "F_SCL not defined."
  26. #elif (F_SCL==100)
  27. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  28. // （重復(fù)）起始條件的保持時(shí)間。在這個(gè)周期后，產(chǎn)生第一個(gè)時(shí)間脈沖...
  29. //  4.0us<t_hd_sta or 0.6us<t_hd_sta
  30. #define T_HD_STA (4)
  31. // SCL時(shí)鐘的低電平周期 4.7us<t or 1.3us<t
  32. // SDA should hold at least 300ns while SCL is falling
  33. #define T_LOW1  (1)
  34. #define T_LOW2  (4)
  35. #define T_LOW   (T_LOW1+T_LOW2)
  36. // SCL時(shí)鐘的高電平周期 4.0us<t or 0.6us<t
  37. #define T_HIGH  (4)
  38. // 重復(fù)起始條件的建立時(shí)間 4.7us<t or 0.6us<t
  39. #define T_SU_STA (5)
  40. // 數(shù)據(jù)保持時(shí)間：
  41. // IIC總線器件：0<t<3.45us or 0<t<0.9us
  42. // 兼容CUBS的主機(jī)：5.0us<t<NULL or NULL<t<NULL
  43. // SDA should hold at least 300ns while SCL is falling
  44. #define T_HD_DAT (1)
  45. // 數(shù)據(jù)建立時(shí)間：250ns<t or 100ns<t
  46. #define T_SU_DAT (1)
  47. // 停止條件的建立時(shí)間：4.0us<t or 0.6us<t
  48. #define T_SU_STO (4)
  49. // 停止和啟動(dòng)條件之間的總線空閑時(shí)間 4.7us<t_buf or 1.3us<t_buf
  50. #define T_BUF   (5)
  51. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  52. #elif (F_SCL==400)
  53. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  54. #define T_HD_STA    (1)
  55. #define T_LOW1      (1)
  56. #define T_LOW2      (1)
  57. #define T_LOW       (T_LOW1+T_LOW2)
  58. #define T_HIGH      (1)
  59. #define T_SU_STA    (1)
  60. #define T_HD_DAT    (0)
  61. #define T_SU_DAT    (1)
  62. #define T_SU_STO    (1)
  63. #define T_BUF       (2)
  64. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  65. #else
  66. #err "F_SCL value error."
  67. #endif
  68. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  69. // 提供給iic的延時(shí)函數(shù)，單位為1微秒。
  70. #ifndef iic_delay
  71.     #err "iic_delay() not defined."
  72. #endif
  73. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  74. // 主機(jī)釋放SCL總線，而且等待外部主機(jī)、設(shè)備釋放SCL總線。用于SCL同步。
  75. /* "IIC SCL SYNCHRONIZE." 不屬于異常錯(cuò)誤，故大寫表示。*/
  76. #define IIC_SCL_RELEASE(t) \
  77. {\
  78.     SCL_H();\
  79.         t = 0;\
  80.         while(SCL==0)\
  81.         {\
  82.                 t++;\
  83.                 if(t==IIC_RAISING_COUNT) IIC_DEBUG("IIC SCL SYNCHRONIZE.\r\n");\
  84.                 if(t>=IIC_TIME_OUT_COUNT)\
  85.                 {\
  86.                         _IIC_ERROR_CODE = IIC_TIME_OUT;\
  87.                         IIC_DEBUG("iic scl synchronize time out.\r\n");\
  88.                         break;\
  89.                 }\
  90.         }\
  91. }
  92. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  93. // 保持時(shí)間T的高電平。但是如果總線電平被外部拉低，則提前退出。用于SCL同步。
  94. #define IIC_SCL_HOLD(T, t) \
  95. {\
  96.     for(t=0; t<T; t++)\
  97.     {\
  98.         iic_delay(1);\
  99.         if(SCL==0) break;\
  100.     }\
  101. }
  102. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  103. void iic_init(void)
  104. {
  105.         hw_iic_init(); // 外部函數(shù)。配置端口為開漏輸出。
  106. //        _IIC_ERROR_CODE = IIC_OK;        // 延后到iic_start()里面設(shè)置。
  107.         SCL_H();                // 釋放端口
  108.         SDA_H();
  109. }
  110. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  111. // iic_start()函數(shù)在總線忙碌的情況下返回失敗值
  112. int iic_start(void)
  113. {
  114. // 其它主機(jī)可能處于<1>start、<2>restart、<3>stop、<4>讀寫SDA且SDA為高電平。
  115. // 有可能獨(dú)占總線或與別的主機(jī)同步占有總線，這是我們希望的最好結(jié)果。
  116. // 但iic協(xié)議是否有可能導(dǎo)致不同步地占有總線？
  117. //
  118. // 程序?qū)嶋H上應(yīng)該檢查總線在T_BUF期間是否被占用，保證起始標(biāo)志時(shí)序不被打斷，...
  119. // 但使用軟件查詢方式無(wú)法確切認(rèn)定在延時(shí)期間總線電平?jīng)]有被外部主機(jī)拉低，...
  120. // 本程序的缺陷有可能導(dǎo)致不同步地占有總線！�。�
  121. // 只能寄希望于程序在后面的多主機(jī)競(jìng)爭(zhēng)中失敗退出而避免錯(cuò)誤了。


  124.         _IIC_ERROR_CODE = IIC_OK;

  126.     SCL_H();
  127.     SDA_H();
  128.     iic_delay(T_BUF+T_BUF_ALT);        // 保證SCL與SDA線的高電平維持時(shí)間

  130.     if( SCL==0 )            // SCL總線忙
  131.         {
  132.         return IIC_SCL_BUSY;
  133.         }
  134.     if( SDA==0 )            // SDA總線忙
  135.         {
  136.                 return IIC_SDA_BUSY;
  137.         }
  138.        
  139.     SDA_L();
  140.     iic_delay(T_HD_STA);
  141.     SCL_L();    // get the SCL & SDA bus

  143.     return IIC_OK;
  144. }

  146. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  147. // 在傳輸完數(shù)據(jù)后可立即調(diào)用iic_restart()，與iic_start()類似。
  148. void iic_restart(void)
  149. {
  150.         int t;
  151. // scl==0
  152.     SDA_H();
  153.     iic_delay(T_LOW);
  154.     IIC_SCL_RELEASE(t);
  155.     iic_delay(T_SU_STA);
  156.     SDA_L();
  157.     iic_delay(T_HD_STA);
  158.     SCL_L();    // get the SCL & SDA bus
  159. }
  160. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  161. void iic_stop(void)
  162. {
  163. // scl==0
  164.     SDA_L();
  165.     iic_delay(T_LOW);
  166.         SCL_H();        // release SCL, ignore pulling down by other device.
  167.     iic_delay(T_SU_STO);
  168.     SDA_H();    // release SDA
  169. }

  171. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  172. // 主機(jī)接收數(shù)據(jù)發(fā)送ack, 比較響應(yīng)位進(jìn)行多主機(jī)仲裁，由于ack為低電平，故實(shí)際不仲裁
  173. void iic_ack(void)
  174. {
  175.     int t;

  177. // scl==0
  178.     SDA_L();    // ack
  179.     iic_delay(T_LOW);
  180.     IIC_SCL_RELEASE(t);         // SCL SYNCHRONIZE
  181.     IIC_SCL_HOLD(T_HIGH, t);   // SCL SYNCHRONIZE
  182.     SCL_L();    // get the SCL bus
  183. }

  185. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  186. // 主機(jī)接收數(shù)據(jù)發(fā)送nack, 比較響應(yīng)位進(jìn)行多主機(jī)仲裁
  187. int iic_nack(void)
  188. {
  189.     int t;

  191. // scl==0
  192.     SDA_H();  // nack
  193.     iic_delay(T_LOW);
  194.     IIC_SCL_RELEASE(t);         // SCL SYNCHRONIZE
  195.     if(SDA==0)
  196.     {   // scl & sda had been released before.
  197.                 IIC_DEBUG("iic_nack() arbitrate failed.\r\n");
  198.                 // 應(yīng)該不用再發(fā)送時(shí)鐘直到nack周期結(jié)束？
  199.         return IIC_AARB_FAIL;
  200.     }
  201.     IIC_SCL_HOLD(T_HIGH, t);         // SCL SYNCHRONIZE
  202.     SCL_L();    // get the SCL bus

  204.     return IIC_OK;
  205. }
  206. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  207. // 主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)完等待從機(jī)響應(yīng)ack or nack，不進(jìn)行多主機(jī)仲裁
  208. int iic_wait_ack(void)
  209. {
  210.     int t, data;

  212. // scl==0
  213.     SDA_H();            // release SDA
  214.     iic_delay(T_LOW);   // wait for SDA to be change
  215.     IIC_SCL_RELEASE(t);        // SCL SYNCHRONIZE
  216.         data = SDA;
  217.     IIC_SCL_HOLD(T_HIGH, t);  // SCL SYNCHRONIZE
  218.     SCL_L();    // get the SCL bus

  220.     if(data) return IIC_NACK;
  221.     else     return IIC_ACK;
  222. }
  223. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  224. // 主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，不比較數(shù)據(jù)位進(jìn)行多主機(jī)仲裁
  225. u8 iic_read(void)
  226. {
  227.     u8 d;
  228.     int i, t;

  230. // sda==0, scl==0;
  231.     SDA_H(); // release SDA, wait for SDA to be change
  232.     for(i=0, d=0; i<8; i++)
  233.     {
  234.         iic_delay(T_LOW);
  235.         IIC_SCL_RELEASE(t);          // SCL SYNCHRONIZE
  236. //      read_bit();
  237.         d<<=1;
  238.         if(SDA) d++;
  239. // 理論上read函數(shù)和write函數(shù)在這里收發(fā)字節(jié)的第1位時(shí)，應(yīng)不斷檢測(cè)SCL高電平期間，...
  240. // SDA的電平有無(wú)變化以識(shí)別restart()或stop()標(biāo)志，但同時(shí)還要檢測(cè)SCL有無(wú)被外部拉低...
  241. // 在不使用中斷而采用純粹查詢手段的情況下，實(shí)現(xiàn)起來(lái)有困難，故不做判斷。
  242.         IIC_SCL_HOLD(T_HIGH, t);    // SCL SYNCHRONIZE
  243.         SCL_L();    // get the SCL bus
  244.     }

  246.     return d;
  247. }

  249. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  250. // 主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，比較數(shù)據(jù)位進(jìn)行多主機(jī)仲裁
  251. // 主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)的第一位且第一位為1時(shí)，其它主機(jī)可能在SCL高電平期間發(fā)送...
  252. // restart()或是stop()標(biāo)志，也即電平0->1或是1->0，理論上程序應(yīng)該檢測(cè)這種...
  253. // 情況的發(fā)生，并停止發(fā)送數(shù)據(jù)而發(fā)送一樣的restart或是stop標(biāo)志（見(jiàn)P11）。
  254. // 為簡(jiǎn)化程序，一旦遇到這種情況既轉(zhuǎn)化為IIC_ARB_FAIL處理。
  255. int iic_write(u8 data)
  256. {
  257.     int i, t, err = IIC_OK;

  259. // sda==0, scl==0;
  260.     for(i=0; i<8; i++, data<<=1)
  261.     {
  262.         iic_delay(T_LOW1);

  264. //                send_bit();
  265.                if(data&0x80)
  266.                    SDA_H();
  267.                else
  268.                    SDA_L();
  269. //
  270.             iic_delay(T_LOW2);
  271.                IIC_SCL_RELEASE(t);          // SCL SYNCHRONIZE
  272.                if( data&0x80 && (SDA==0) )//仲裁失敗
  273.                {   // scl & sda had been released before.
  274.                         // 理論上仲裁失敗就由其它主機(jī)接管控制器，程序可以停止產(chǎn)生SCL...
  275.                         // 在這里我們應(yīng)該可以直接返回 IIC_DARB_FAIL
  276.             // return IIC_DARB_FAIL;
  277.                         // 但我選擇發(fā)送0xff直到字節(jié)結(jié)束
  278.                         err = IIC_DARB_FAIL;
  279.                         data = 0xFF;
  280.         }
  281.         IIC_SCL_HOLD(T_HIGH, t);    // SCL SYNCHRONIZE
  282.         SCL_L();    // get the SCL bus
  283.     }

  285.     return err;
  286. }

  288. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  289. #if 0
  290. int iic_dev_read(u8 dev, u8 addr, u8* data)
  291. {
  292. // 注意將IIC_DEBUG()放iic_stop()后面，以免影響總線時(shí)序。

  294.     int i;

  296.     i = iic_start();  // select the device and set address
  297.     if( i != IIC_OK ) goto err_bus_busy;
  298.     i = iic_write(dev);
  299.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  300.     i = iic_wait_ack();
  301.     if( i != IIC_ACK) goto err_dev_fail;
  302.     i = iic_write(addr);
  303.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  304.     i = iic_wait_ack();
  305.     if( i != IIC_ACK) goto err_tar_fail;

  307.     iic_restart();
  308.     i = iic_write(dev|1);  // start read
  309.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  310.     i = iic_wait_ack();
  311.     if( i != IIC_ACK) goto err_dev_fail;
  312.     *data = iic_read();
  313.     i = iic_nack();// write nack to tell the slave stop transfer data.
  314.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;

  316. //end:
  317.     iic_stop();
  318. //        IIC_DEBUG("R: IIC READ DONE.\r\n");
  319.         if(_IIC_ERROR_CODE & IIC_TIME_OUT)
  320.         {
  321.                 IIC_DEBUG("r: iic time out.\r\n");
  322.                 return _IIC_ERROR_CODE;
  323.         }
  324.     return IIC_OK;
  325. err_bus_busy:
  326.         if(i == IIC_SCL_BUSY)
  327.                 IIC_DEBUG("r: iic scl bus busy.\r\n");
  328.         else
  329.                 IIC_DEBUG("r: iic sda bus busy.\r\n");
  330.         return i | _IIC_ERROR_CODE;
  331. err_arb_fail:
  332. //  總線仲裁失敗可能是由于硬件錯(cuò)誤或是多主機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。如果是硬件錯(cuò)誤，應(yīng)繼續(xù)產(chǎn)生...
  333. //  時(shí)鐘到字節(jié)傳輸結(jié)束，然后釋放總線？不管怎樣，都不應(yīng)該再調(diào)用iic_stop();
  334.         SDA_H();
  335.         SCL_H();
  336.         IIC_DEBUG("r: iic bus arbitrate failed.\r\n");
  337.         return i | _IIC_ERROR_CODE;        // IIC_ARB_FAIL
  338. err_dev_fail:
  339.         iic_stop();
  340.         IIC_DEBUG("r: iic device not respond.\r\n");
  341.         return IIC_DEVICE_FAIL | _IIC_ERROR_CODE;
  342. err_tar_fail:
  343.         iic_stop();
  344.         IIC_DEBUG("r: device target not respond.\r\n");
  345.         return IIC_TARGET_FAIL | _IIC_ERROR_CODE;
  346. }
  347. #else
  348. int iic_dev_read(u8 dev, u8 addr, u8* data)
  349. {
  350.         return iic_dev_gets(dev, addr, data, 1);
  351. }

  353. #endif
  354. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  356. int iic_dev_gets(u8 dev, u8 addr, u8* data, u16 n)
  357. {
  358.     int i;

  360.     i = iic_start();  // select the device and set address
  361.     if( i != IIC_OK ) goto err_bus_busy;
  362.     i = iic_write(dev);
  363.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  364.     i = iic_wait_ack();
  365.     if( i != IIC_ACK) goto err_dev_fail;
  366.     i = iic_write(addr);
  367.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  368.     i = iic_wait_ack();
  369.     if( i != IIC_ACK) goto err_tar_fail;

  371.     iic_restart();
  372.     i = iic_write(dev|1);  // start read
  373.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  374.     i = iic_wait_ack();
  375.     if( i != IIC_ACK) goto err_dev_fail;
  376.         if(n<1) n=1;
  377.         while(--n)
  378.     {
  379.                 *data++ = iic_read();
  380.                 iic_ack();
  381.         }
  382.         *data = iic_read();
  383.     i = iic_nack();// write nack to tell the slave stop transfer data.
  384.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;

  386. //end:
  387.     iic_stop();
  388. //        IIC_DEBUG("R: IIC READ DONE.\r\n");
  389.         if(_IIC_ERROR_CODE & IIC_TIME_OUT)
  390.         {
  391.                 IIC_DEBUG("r: iic time out.\r\n");
  392.                 return _IIC_ERROR_CODE;
  393.         }
  394.     return IIC_OK;
  395. err_bus_busy:
  396.         if(i == IIC_SCL_BUSY)
  397.                 IIC_DEBUG("r: iic scl bus busy.\r\n");
  398.         else
  399.                 IIC_DEBUG("r: iic sda bus busy.\r\n");
  400.         return i | _IIC_ERROR_CODE;
  401. err_arb_fail:
  402. //  總線仲裁失敗可能是由于硬件錯(cuò)誤或是多主機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。如果是硬件錯(cuò)誤，應(yīng)繼續(xù)產(chǎn)生...
  403. //  時(shí)鐘到字節(jié)傳輸結(jié)束，然后釋放總線？不管怎樣，都不應(yīng)該再調(diào)用iic_stop();
  404.         SDA_H();
  405.         SCL_H();
  406.         IIC_DEBUG("r: iic bus arbitrate failed.\r\n");
  407.         return i | _IIC_ERROR_CODE;        // IIC_ARB_FAIL
  408. err_dev_fail:
  409.         iic_stop();
  410.         IIC_DEBUG("r: iic device not respond.\r\n");
  411.         return IIC_DEVICE_FAIL | _IIC_ERROR_CODE;
  412. err_tar_fail:
  413.         iic_stop();
  414.         IIC_DEBUG("r: device target not respond.\r\n");
  415.         return IIC_TARGET_FAIL | _IIC_ERROR_CODE;
  416. }


  419. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  420. #if 0
  421. int iic_dev_write(u8 dev, u8 addr, u8 data)
  422. {
  423. // 注意將IIC_DEBUG()放iic_stop()后面，以免影響總線時(shí)序。

  425.     int i;

  427.     i = iic_start();
  428.     if( i != IIC_OK ) goto err_bus_busy;
  429.     i = iic_write(dev);
  430.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  431.     i = iic_wait_ack();
  432.     if( i != IIC_ACK) goto err_dev_fail;
  433.     i = iic_write(addr);
  434.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  435.     i = iic_wait_ack();
  436.     if( i != IIC_ACK) goto err_tar_fail;
  437.     i = iic_write(data);
  438.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  439. // 如果返回IIC_NACK，則不能再繼續(xù)往從機(jī)寫數(shù)據(jù)。本函數(shù)只寫一字節(jié)的數(shù)據(jù)，故忽略。
  440.     i = iic_wait_ack();
  441. //end:
  442.     iic_stop();
  443. //        IIC_DEBUG("W: IIC WRITE DONE.\r\n");
  444.         if( i != IIC_ACK)
  445.                 IIC_DEBUG("w: IIC DEVICE NO ACK.\r\n");
  446.         if(_IIC_ERROR_CODE & IIC_TIME_OUT)
  447.         {
  448.                 IIC_DEBUG("w: iic time out.\r\n");
  449.                 return _IIC_ERROR_CODE;
  450.         }
  451.     return IIC_OK;
  452. err_bus_busy:
  453.         if(i == IIC_SCL_BUSY)
  454.                 IIC_DEBUG("w: iic scl bus busy.\r\n");
  455.         else
  456.                 IIC_DEBUG("w: iic sda bus busy.\r\n");
  457.         return i | _IIC_ERROR_CODE;
  458. err_arb_fail:
  459. //  總線仲裁失敗可能是由于硬件錯(cuò)誤或是多主機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。如果是硬件錯(cuò)誤，應(yīng)繼續(xù)產(chǎn)生...
  460. //  時(shí)鐘到字節(jié)傳輸結(jié)束，然后釋放總線？不管怎樣，都不應(yīng)該再調(diào)用iic_stop();
  461.         SDA_H();
  462.         SCL_H();
  463.         IIC_DEBUG("w: iic bus arbitrate failed.\r\n");
  464.         return i | _IIC_ERROR_CODE;        // IIC_ARB_FAIL
  465. err_dev_fail:
  466.         iic_stop();
  467.         IIC_DEBUG("w: iic device not respond.\r\n");
  468.         return IIC_DEVICE_FAIL | _IIC_ERROR_CODE;
  469. err_tar_fail:
  470.         iic_stop();
  471.         IIC_DEBUG("w: device target not respond.\r\n");
  472.         return IIC_TARGET_FAIL | _IIC_ERROR_CODE;
  473. }

  475. #else

  477. int iic_dev_write(u8 dev, u8 addr, u8 data)
  478. {
  479.         u8 buf = data;
  480.         return iic_dev_puts(dev, addr, &buf, 1);
  481. }

  483. #endif

  485. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  487. int iic_dev_puts(u8 dev, u8 addr, u8* data, u16 n)
  488. {
  489. // 注意將IIC_DEBUG()放iic_stop()后面，以免影響總線時(shí)序。

  491.     int i;

  493.     i = iic_start();
  494.     if( i != IIC_OK ) goto err_bus_busy;
  495.     i = iic_write(dev);
  496.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  497.     i = iic_wait_ack();
  498.     if( i != IIC_ACK) goto err_dev_fail;
  499.     i = iic_write(addr);
  500.     if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  501.     i = iic_wait_ack();
  502.     if( i != IIC_ACK) goto err_tar_fail;

  504.         if(n<1) n=1;
  505.         while(--n)
  506.         {
  507.                 i = iic_write(*data++);
  508.             if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  509.             i = iic_wait_ack();
  510.                 if( i != IIC_ACK) goto err_tar_fail;        //could not write data.
  511.         }
  512.         i = iic_write(*data);
  513.            if( i != IIC_OK ) goto err_arb_fail;
  514.            iic_wait_ack();        // 最后一個(gè)字節(jié)，忽略ack。


  517. //end:
  518.     iic_stop();
  519. //        IIC_DEBUG("W: IIC WRITE DONE.\r\n");

  521.         if(_IIC_ERROR_CODE & IIC_TIME_OUT)
  522.         {
  523.                 IIC_DEBUG("w: iic time out.\r\n");
  524.                 return _IIC_ERROR_CODE;
  525.         }
  526.     return IIC_OK;
  527. err_bus_busy:
  528.         if(i == IIC_SCL_BUSY)
  529.                 IIC_DEBUG("w: iic scl bus busy.\r\n");
  530.         else
  531.                 IIC_DEBUG("w: iic sda bus busy.\r\n");
  532.         return i | _IIC_ERROR_CODE;
  533. err_arb_fail:
  534. //  總線仲裁失敗可能是由于硬件錯(cuò)誤或是多主機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。如果是硬件錯(cuò)誤，應(yīng)繼續(xù)產(chǎn)生...
  535. //  時(shí)鐘到字節(jié)傳輸結(jié)束，然后釋放總線？不管怎樣，都不應(yīng)該再調(diào)用iic_stop();
  536.         SDA_H();
  537.         SCL_H();
  538.         IIC_DEBUG("w: iic bus arbitrate failed.\r\n");
  539.         return i | _IIC_ERROR_CODE;        // IIC_ARB_FAIL
  540. err_dev_fail:
  541.         iic_stop();
  542.         IIC_DEBUG("w: iic device not respond.\r\n");
  543.         return IIC_DEVICE_FAIL | _IIC_ERROR_CODE;
  544. err_tar_fail:
  545.         iic_stop();
  546.         IIC_DEBUG("w: device target not respond.\r\n");
  547.         return IIC_TARGET_FAIL | _IIC_ERROR_CODE;
  548. }

  550. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
復(fù)制代碼
作者: admin    時(shí)間: 2017-3-18 21:26
紅外遙控部分：
  1. #include "ofme_ir_nec.h"
  2. #include "ofme_time.h"

  4. #define NEC_HEAD_PLUSE_MAX                (9000+900)
  5. #define NEC_HEAD_PLUSE_MIN                (9000-630)
  6. #define NEC_HEAD_SPACE_MAX                (4500+450)
  7. #define NEC_HEAD_SPACE_MIN                (4500-315)
  8. #define NEC_HEAD_MAX                        (NEC_HEAD_PLUSE_MAX+NEC_HEAD_SPACE_MAX)
  9. #define NEC_HEAD_MIN                        (NEC_HEAD_PLUSE_MIN+NEC_HEAD_SPACE_MIN)
  10. #define NEC_DATA_PLUSE_MAX                (560+56)
  11. #define NEC_DATA_PLUSE_MIN                (560-56)
  12. #define NEC_LOG0_SPACE_MAX                (560+56)
  13. #define NEC_LOG0_SPACE_MIN                (560-56)
  14. #define NEC_LOG0_MAX                        (NEC_DATA_PLUSE_MAX+NEC_LOG0_SPACE_MAX)
  15. #define NEC_LOG0_MIN                        (NEC_DATA_PLUSE_MIN+NEC_LOG0_SPACE_MIN)
  16. #define NEC_LOG1_SPACE_MAX                (1680+168)
  17. #define NEC_LOG1_SPACE_MIN                (1680-168)
  18. #define NEC_LOG1_MAX                        (NEC_DATA_PLUSE_MAX+NEC_LOG1_SPACE_MAX)
  19. #define NEC_LOG1_MIN                        (NEC_DATA_PLUSE_MIN+NEC_LOG1_SPACE_MIN)
  20. #define NEC_REPEAT_PLUSE_MAX        (9000+630)
  21. #define NEC_REPEAT_PLUSE_MIN        (9000-900)
  22. #define NEC_REPEAT_SPACE_MAX        (2500+175)
  23. #define NEC_REPEAT_SPACE_MIN        (2500-250)
  24. #define NEC_REPEAT_DELAY_MAX        (97940+9794+NEC_DATA_PLUSE_MAX)
  25. #define NEC_REPEAT_DELAY_MIN        (97940-9794+NEC_DATA_PLUSE_MIN)
  26. #define NEC_REPEAT_MAX                        (NEC_REPEAT_PLUSE_MAX+NEC_REPEAT_SPACE_MAX)
  27. #define NEC_REPEAT_MIN                        (NEC_REPEAT_PLUSE_MIN+NEC_REPEAT_SPACE_MIN)

  29. #define IR_INT_CLR()                        EXTI->PR = 1<<1

  31. #define IR_NEC_DEBUG

  33. // 接收到的數(shù)值
  34. u32 ir_data;
  35. // <0: ir_data無(wú)效; 0:ir_data有效，但已經(jīng)被處理過(guò)；>0: 連發(fā)次數(shù)；當(dāng)>0，外部程序可以進(jìn)行-1操作表示讀取數(shù)據(jù)
  36. int        ir_repeat = -1;
  37. // 0: OK; >0: error count; 外部程序可讀取此數(shù)值了解有無(wú)干擾信號(hào)或用于debug
  38. int ir_err_cnt = 0;

  40. void hw_ir_init(void)
  41. {

  43. //初始化紅外接收引腳的設(shè)置
  44. //開啟中斷,并映射
  45.         RCC->APB2ENR|=1<<4;       //PC時(shí)鐘使能                  
  46.         GPIOC->CRL&=0XFFFFFF0F;
  47.         GPIOC->CRL|=0X00000080;        //PC1輸入         
  48.         GPIOC->ODR|=1<<1;                //PC.1上拉      
  49.         Ex_NVIC_Config(GPIO_C,1,FTIR);//將line1映射到PC.1，下降沿觸發(fā).
  50.         MY_NVIC_Init(2,1,EXTI1_IRQChannel,2);

  52. }
  53. // 一體化紅外接收頭只能通過(guò)38kHz左右的載波（抗干擾&節(jié)能），并轉(zhuǎn)化為TTL低電平
  54. // 下降沿中斷
  55. void EXTI1_IRQHandler(void)
  56. //void ir_nec_receive(void)
  57. {
  58. //        step(<=-1：表示重復(fù)幀結(jié)束; 0：表示數(shù)據(jù)幀的開頭；32：表示連續(xù)幀之間的間隔；>=33：表示重復(fù)幀的開頭)
  59.         static int step=-1;
  60.         static int time1=0;
  61.         int        time2;
  62.         int interval;

  64.         time2 = hw_time_get();
  65.         interval = hw_interval_get(time1,time2);
  66.         time1 = time2;

  68.         if(interval>NEC_REPEAT_DELAY_MAX)//連發(fā)碼之間的最大間隔
  69.         {
  70.                 step = -1;
  71.                 goto err;
  72.         }
  73.         else if(interval>NEC_HEAD_MAX)
  74.         {
  75.                 goto err;
  76.         }
  77.         else if(interval>NEC_HEAD_MIN)
  78.         {
  79.                 ir_repeat=-1; // 表示ir_data無(wú)效
  80.                 ir_data = 0;
  81.                 step = 0;
  82. #ifdef IR_NEC_DEBUG
  83.                 putchar('[');
  84. #endif
  85.                 IR_INT_CLR();
  86.                 return;
  87.         }
  88.         else if(interval>NEC_REPEAT_MAX)
  89.         {
  90.                 goto err;
  91.         }
  92.         else if(interval>NEC_REPEAT_MIN)
  93.         {
  94.                 if(step != 33) goto err;
  95.                 step = 32;
  96.                 ir_repeat++;
  97. #ifdef IR_NEC_DEBUG
  98.                 putchar('-');
  99.                 putchar('R');
  100.                 printf("-%d*%d.", (ir_data>>16)&0x0FF, ir_repeat);
  101. #endif
  102.                 IR_INT_CLR();
  103.                 return;
  104.         }
  105.         else if(interval>NEC_LOG1_MAX)
  106.         {
  107.                 goto err;
  108.         }
  109.         else if(interval>NEC_LOG1_MIN)
  110.         {
  111.                 goto decode;
  112.         }
  113.         else if(interval>NEC_LOG0_MAX)
  114.         {
  115.                 goto err;
  116.         }
  117.         else if(interval>NEC_LOG0_MIN)
  118.         {
  119.                 goto decode;
  120.         }
  121.         else
  122.         {
  123.                 goto err;
  124.         }

  126. // 只有長(zhǎng)度為0或1的脈沖才能執(zhí)行到這里
  127. decode:
  128.         if(step<0 || step>=32) goto err;
  129.         ir_data>>= 1;
  130.         if(interval>NEC_LOG1_MIN)
  131.         {
  132.                 ir_data |= 0x80000000UL;
  133.         }
  134.         step++;
  135.         if(step==32)
  136.         {
  137.                 ir_repeat = 1;
  138. #ifdef IR_NEC_DEBUG
  139.                 putchar(']');
  140.                 printf("-%d*%d.", (ir_data>>16)&0x0FF, ir_repeat);
  141. #endif
  142.         }
  143.         IR_INT_CLR();
  144.         return;

  146. err:
  147. #ifdef IR_NEC_DEBUG
  148.         putchar('\r');
  149.         putchar('\n');
  150. #endif
  151.         if(step == 32)
  152.         {
  153.                 step = 33;
  154. #ifdef IR_NEC_DEBUG
  155.                 putchar('R');
  156. #endif
  157.         }
  158.         else if(step>=0) // 數(shù)據(jù)接收出錯(cuò)
  159.         {
  160.                 ir_err_cnt++;
  161.                 step = -1;
  162. #ifdef IR_NEC_DEBUG
  163.                 putchar('E');
  164. #endif
  165.         }
  166.         else
  167.         {
  168. #ifdef IR_NEC_DEBUG
  169.                 putchar('S');
  170. #endif
  171.         }

  173.         IR_INT_CLR();
  174.         return;
  175. }
復(fù)制代碼


作者: tam1974    時(shí)間: 2017-4-30 17:03
兩輪的人玩的不多呀
作者: lanxichang    時(shí)間: 2017-8-13 21:22
tam1974 發(fā)表于 2017-4-30 17:03
兩輪的人玩的不多呀

難度比較大，所以玩得人少
作者: dxa572862121    時(shí)間: 2017-9-27 15:54
是這樣的
作者: tianlin209    時(shí)間: 2018-4-22 15:46
適合初學(xué)者  做嘛
作者: 1017990143@qq.c    時(shí)間: 2018-7-18 08:31
學(xué)習(xí)
作者: Ray_96    時(shí)間: 2018-8-4 14:26
感謝分享
作者: nokia82    時(shí)間: 2018-9-7 11:02
謝謝分享



歡迎光臨 (http://www.torrancerestoration.com/bbs/) Powered by Discuz! X3.1