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昨天换了一个MZ48,回去测试了一下,编码器OK了,采回来的数据比较稳定,应该能保证0.05°,主要由于自己做的车架固定的传感器安装精度不太高;
下面是采的数据:
板子上设计了四个灯,全闪是待机,点一下按键全灭进入平衡状态,单个等常亮是表示方向,两个灯亮是原地转圈
下面插一下主要代码:
主程序-测试版
s16 Gyro_x,Gyro_y,Gyro_z;
u8 i;
u16 Voltage = 0;
Init_All(); //³õʼ»¯ËùÓÐÓ²¼þ
while(1)
{
Voltage = 0.4032 * Get_Adc(); //µç³Øµçѹ£¨µ¥Î»0.01V£©
SPI1_CS = 0;
for(i=0;i<SPI_Mz48;i++)
{
Mz48[i] = (SPI1_ReadWriteByte(0xFFFF) & 0x3FFF);
delay_us(1);
}
SPI1_CS = 1;
printf("\n MZ48_1Êý¾Ý£º%d MZ48_2Êý¾Ý£º%d µç³Øµçѹ£º%d \n",Mz48[0],Mz48[1],Voltage); // Ïò´®¿Ú´òÓ¡
// /*
// Gyro_x=getGyroX(); //XÖáÊý¾Ý
// Gyro_y=getGyroY(); //YÖáÊý¾Ý
// Gyro_z=getGyroZ(); //ZÖáÊý¾Ý
// */
// Gyro_x=getAccX(); //XÖáÊý¾Ý
// Gyro_y=getAccY(); //YÖáÊý¾Ý
// Gyro_z=getAccZ(); //ZÖáÊý¾Ý
//// printf("\n xÖáÊý¾Ý£º%d yÖáÊý¾Ý£º%d zÖáÊý¾Ý£º%d \n",Gyro_x,Gyro_y,Gyro_z); // Ïò´®¿Ú´òÓ¡
KEY_Scan();
if(Mini_Balance)
{
LED1 = 1;
LED2 = 1;
LED3 = 1;
LED4 = 1;
}
else
{
LED1 = ~LED1;
LED2 = ~LED2;
LED3 = ~LED3;
LED4 = ~LED4;
}
delay_ms(500); //ÉÔ×÷ÑÓʱ
}
SPI初始化:
//SPI1¿Ú³õʼ»¯,·ÃÎÊMZ48 RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE ); /* Configure SPI1 pins: SCK, MISO and MOSI */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //¸´ÓÃÍÆÍìÊä³ö GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* Configure I/O for MZ48 Chip select */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4; //SPI1_CS GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //¸´ÓÃÍÆÍìÊä³ö GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7); /* SPI1 configuration */ SPI_Cmd(SPI1, DISABLE); SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; //ÉèÖÃSPIµ¥Ïò»òÕßË«ÏòµÄÊý¾Ýģʽ:SPIÉèÖÃΪ˫ÏßË«Ïòȫ˫¹¤ SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //ÉèÖÃSPI¹¤×÷ģʽ:ÉèÖÃΪÖ÷SPI SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_16b; //ÉèÖÃSPIµÄÊý¾Ý´óС:SPI·¢ËͽÓÊÕ16λ֡½á¹¹ SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; //Ñ¡ÔñÁË´®ÐÐʱÖÓµÄÎÈ̬:ʱÖÓÐü¿ÕµÍ SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //Êý¾Ý²¶»ñÓÚµÚ¶þ¸öʱÖÓÑØ£¿£¿£¿£¨SPI_CPHA_1Edge£© SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSSÐźÅÓÉÓ²¼þ£¨NSS¹Ü½Å£©»¹ÊÇÈí¼þ£¨Ê¹ÓÃSSI룩¹ÜÀí:ÄÚ²¿NSSÐźÅÓÐSSIλ¿ØÖÆ SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //¶¨Òå²¨ÌØÂÊÔ¤·ÖƵµÄÖµ:²¨ÌØÂÊÔ¤·ÖƵֵΪ2¼´@72MHzʱΪ36M SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //Ö¸¶¨Êý¾Ý´«Êä´ÓMSBλ»¹ÊÇLSBλ¿ªÊ¼:Êý¾Ý´«Êä´ÓMSBλ¿ªÊ¼ SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; //CRCÖµ¼ÆËãµÄ¶àÏîʽ SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); //¸ù¾ÝSPI_InitStructÖÐÖ¸¶¨µÄ²ÎÊý³õʼ»¯ÍâÉèSPIx¼Ä´æÆ÷ /* Enable SPI1 */ SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //ʹÄÜSPIÍâÉè
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晚上睡觉前简单测了一下倾角的滤波融合,加速度不好控制,测试的效果一般,没感觉出不同滤波的差别:
我的代码注视部分贴上去老是乱码呢!
//*********************************************************
// 倾角计算
//*********************************************************
void Angle_Calcu(void)
{
float Accel_x; // X轴加速度值暂存
float Accel_z; // Z轴加速度值暂存
float Angle_ax; // 由加速度计算的倾斜角度
float K,A,x1,x2,y1;
float Vs[4];
//------加速度--------------------------
Accel_x = getAccX(); // 读取X轴加速度
Accel_z = getAccZ(); // 读取Z轴加速度
Angle_ax = atan((Accel_x * 1.0f) / (Accel_z * 1.0f)); // 去除零点偏移,计算得到角度(弧度)反正切
Angle_ax = (Angle_ax * 180 ) / 3.14 ; // 弧度转换为度
Vs[0] = Angle_ax;
//-------角速度-------------------------
//范围为2000deg/s时,换算关系:16.4 LSB/(deg/s)
Gyro_y = getGyroY(); //静止时角速度Y轴输出为-1左右
Gyro_y = -(Gyro_y + 1)/16.4; //去除零点偏移,计算角速度值,负号为方向处理
//-------卡尔曼滤波融合-----------------------
Kalman_Filter(Angle_ax,Gyro_y); //卡尔曼滤波计算倾角
Vs[1] = Angle;
//-------一阶互补滤波-----------------------
K = 0.075; //对加速度计取值的权重
A = K / (K + dt);
Angle = A * (Angle + Gyro_y * dt) + (1-A) * Angle_ax;
Vs[2] = Angle;
//-------二阶互补滤波-----------------------
K = 0.5;
x1 = (Angle_ax - Angle) * K * K;
y1 = y1 + x1 * dt;
x2 = y1 + 2 * K *(Angle_ax - Angle) + Gyro_y;
Angle = Angle + x2 * dt;
Vs[3] = Angle;
printf("%f \t %f \t %f \t %f \t %f \n",Gyro_y,Vs[0],Vs[1],Vs[2],Vs[3]); // 向串口打印
}
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