2016年辽宁省电子设计大赛自动循迹小车制作心得[通俗易懂]

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

使用STM32F103的程序在这里：https://download.csdn.net/download/weixin_42089190/10456099

这个是报告：https://download.csdn.net/download/weixin_42089190/10456097

寄存器的配置其实大同小异，各位看官可以下载下来参考一下

     转眼间2018年6月3日了，刚刚完成了校级电赛的选拔，完成了全部基本部分与部分发挥部分（校级题目比省级多了进出车库的发挥项，因此实际上对于16年省赛的题目要求是全做出来的）。想想一个多月的努力，不禁想要把自己的制作过程写出来，既是对自己的思路的整理，也希望能给后来人一些启发。今天先写出来，我以后会慢慢整理的。                           

msp430f5529以及msp430g2553，stm32f103用I2C与ldc1314以及ldc2214的代码都整理好了。大家可以到CSDN用积分下载。（）

还可以在微信公众号三丰杂货铺后台发送1314获取百度网盘下载链接。

又一转眼，两年过去了。距离这个比赛已经好久。我此时（2020年5月28日）已然大四，马上要念研究生了。现在回头看这篇我刚开始接触CSDN写的文章，还没有学会markdown，而且认识也比较粗浅。大概会等毕业再进行详细更新，手头有的资料也会放上来。现在诸位看管暂且看这浅显的文字吧。文章末尾加了微信公众号，欢迎大家关注。

 

省赛今年推荐芯片加了一个FDC2214，这个芯片和LDC1614的寄存器几乎一模一样，我感觉应该好好练一练I2C，然后用I2C和2214和1614通信一下，肯定会有帮助！

 

因为是回忆，可能略有写散乱，希望诸君见谅。我会慢慢整理，最终版本应该会比较完善。

大家有什么问题，可以在下边评论，博主有时间会回答的。

 

 

目录

 

 

 

题目

车模的选择

 

1314的使用

2214的使用

 

 

路程识别

 

时间计算

硬币检测

 

 

 

 

七、发挥部分

八、其他发挥部分

九、感悟

 

一、题目

 

 

 

对于整个要求，我们先做了一个大致规划，1314检测线圈，PWM或者PID控制小车行走，12864显示路程，光电门测量路程，外部中断记录时间，MSP430G2553作为核心。蜂鸣器在发现硬币时响。

 

 

 

二、车模的选择

 

 

      其实，车模的选择对于这个比赛很重要。

 

 

     1、选择电机

    尤其是电机，很重要。电机的扭矩不够大的话，程序所要求的最低速度根本达不到。为什么要最低速度，因为速度太快，车就可能跑偏……

 

 

   2、轮胎

 

 

   其次是轮胎，要三个还是要四个？抓地能力要怎么选择？四轮车就意味着你的一侧的轮胎是并联在一起的，三轮的话只需要后轮搞成万向轮，控制前面两个轮子就好。楼主当初查资料，人家说三轮转弯快，四轮直行快，看见就看见了，也没啥直观的认识，因此买了一个四轮的。

喏，像这样：

                   

 

 

 

 

 

事实证明我还是太naive，因为给的速度过小，四轮车极容易堵转。（为了在缓慢速度下调节车子），最后我们还是把车换成了三轮的。后面加了个万向轮。结果，万向轮也容易被线堵住，我们没办法，车最后就成了这个鸟样儿：

 

当然，我们这个车也仍需要改进，因为万向轮的自由度太大，极易跑偏，其实应该加四个小柱子，把它们限定在一前面。（这个是听别人的建议，我们测评时没加限制）。现在回想，我认为，四轮车的话，又使用了好一点儿的电机，那驱动板就不能用L298N了，至少要用大电流的驱动模块，花几十块钱。

 

 

当然，为什么轮胎数量和抓地力有影响，其实归根结底还是电机的问题，电机不听话，给不了我们想要的速度，想让轮胎如臂指使，光靠那样的玩具电机是做不到的。而且，我们测评的时候，有很多同学使用四轮也相当6，（当然，测评时还有用履带的，相当稳）后来者们可以参考一下下面的电机：

 

当然，如果你是土豪，或者是玩儿飞思卡尔智能车的人，使用500多600多的车模，那你这一部分就完全不用操心了。

 

 

 

三、LDC1314模块

 

 

   首先，对于土豪，大可以买一个1314的EVM评估模块，或者是1000的模块，大概是100多元，对于我们（露出贫穷的微笑），我们上官网申请了3个1314和1614的样片。而电路板使用了老师给的板子，1314的封装也贼坑，最后在老师的帮助下才焊接好。别看我说只说了一两句，对于没有板子，而且不会焊接鬼畜封装的人来说，这一部分相当难。

        另外，1314想要检测金属，还需要线圈，1314是四通道，可以用四个线圈，离散量来检测。连续量貌似要用PID？（当然，听学长说，用PID也还真不一定有PWM跑得快……）线圈可以自己绕，也可以自己买，要是舍得，还可以自己让PCB工厂打印。

 

      有了四个线圈，就可以将它们并排固定在车轮前面来检测，这是最常用的。还有些同学想法极其巧妙，使用的是1000，只有一个线圈，舵机在前面扫一下，车就前进一点儿，挺稳的，但是速度贼慢~

    1314的主要原理就是连接上外部线圈，然后它会储存线圈送回来的Fsensor/F的频率比，如果检测到金属，这个值就会变大，硬币就会更大，然后这个值就放在寄存器里，我们通过II2C协议实时读取数据就可以了。

 

      还有一件难事，就是对于没玩儿过的人来说，如何初始化1314呢，毕竟它只有英文手册，那我只能说，去啃手册吧。。。。楼主队友当时啃了将近10多天，才真正啃下来，能使用了。

 

      1314的寄存器有R/W的，还有R的，像那种R类型的（比如STATUS），一般没啥用。还有一些没啥用的，比如OFFSETx（求偏差值的），RCOUNT（设置频率），这些需要设置，但设置却不需要太精细，随便写一个可能也没啥大影响。（个人感觉）比较重要的寄存器有DATAx，1314的最终结果就储存在这里，前几位是错误标志，后12位就是结果，如果线圈和1314模块接触不良，II2C读出的值就是4095，是不是很熟悉，就是12位都是1嘛。还有一些寄存器就很重要，比如CONFIG，你要一位一位地去看到底是啥用，可以结合百度文库已有的例程，在它的基础上修改。

 

 

 

                                                                                        2214的使用

     有想和我讨论的，可以在 下方留言

 

可以这么说，1614和1314很像，2214和1614几乎一样。我今天用1314的程序仿写了一个2214的程序。明天就去找老师要板子。关于，它的使用，我感觉就是要注意DATA有两个寄存器，要先读高16位的寄存器，再读低16位的。

 

 

今天老师又让我们重读手册，因为2214是高精度嘛。我们根据1314程序改出来的值只有8位能用，但它可是一个28位的传感器呀！所以，还需要吃透2214的各种模式。

数据处理的时间，通道转换的时间，应该尽量短，否则就是浪费精度。

 

对于2214的各种管脚：

 

      SD管脚是关断模式选择，直接悬空就好，毕竟我们需要使用它，而不是关闭，这个引脚没啥用。

 

      INTB是中断引脚，可以配置为通知MCU系统状态的变化。

 

我感觉需要重新做的有：

 

      1.更精确地配置时钟

 

 

      2.多通道与单通道的配置

      3.如何处理采集回来的数据（将long传回到PC）

 

 

 

 

 

问题：

       1传感器的频率如何知道呢？

 

四、路程计算

 

 

怎么计算路程了，有用霍尔传感器的，我们用的是光电门和码盘，原理都一样。就是光电门给光，码盘上有空隙，码盘堵住光和不堵住光的时候，会有脉冲，这时候就可以用一个外部中断，来告诉单片机有一个空隙过去了，那计算空隙，路程就出来了。

 

如图：

 

 

五、时间计算

 

这个，大家尽可以用定时器，G2553有两个定时器，还有一个看门狗，我们就用了看门狗。都不用一进入单片机就关狗了~哈哈

 

六、硬币检测

 

 

硬币其实好检测，因为硬币要比铁丝更明显，会读铁丝，自然会读硬币了。然后用蜂鸣器表示一下就行。

 

七、发挥部分

 

 

大家觉得，对于小车来说，最重要的发挥部分是什么呢？没错，就是速度，速度！！！没有速度，再多的功能都是虚的。速度方面需要大家好好去调节。因为电池的影响，或者是重物的影响，此时调好的程序，到了彼时，就一点用都没有了。所以，大家在比赛之前，一定要预留几个小时，将车调到最佳状态，然后就什么都不要动了，静静地等待测评就好了。

 

这也是我们组所犯的错误，追求完美，想要完成所有功能，结果上台后车没调节好，天知道有多冤枉！而其它组别呢，一个个儿的只调节速度，真的是被坑惨了。

 

八、省赛之外的其他发挥部分

 

 

我们学校在省赛外的其他发挥部分就是识别车库并进入了，这个大家可能并不感兴趣，我今天就先不写了，之后完善。主要是用摄像头，7670和7725都可以。关键是带FIFO，再说一遍，关键是带FIFO。

另外，我们还做了一个语音模块，让小车更智能，这个之后说。

 

九、感悟

感悟

不要怕花钱	想做好比赛，真的是需要花很多钱的，大家不要图省钱。电路板，该打印就打印，博主小组花了70多打印了几十个线圈，一个个测的精度；买摄像头的时候也是先买的不带FIFO的，结果买回来发现根本用不了；
组里某个人要对日程有规划	什么时间干什么事，出什么成果，应该是有规划的，要不然时间就有可能无谓地浪费掉。

2018年6月3日第一次更新

2018年6月4日第二次更新

2018年6月6日第二次更新，更新1314部分寄存器设置

2018年6月27日第三次更新，更新2214部分寄存器设置

2018年7月3日第四次更新    更新对于2214的理解与难点

2020年5月29号第五次更新，更新个人微信公众号

 

欢迎大家关注我的个人公众号，现阶段主要总结Robomaster相关的计算机视觉知识：Qt，C++，CMake,OpenCV等等
公众号名称：三丰杂货铺