第八届飞思卡尔线性ccd组平衡车获奖程序.docx
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第八届飞思卡尔线性ccd组平衡车获奖程序
#include/*commondefinesandmacros*/
#include"derivative.h"/*derivative-specificdefinitions*/
#include
#include
///////////ccd引脚///////////////////////////////
#defineTSL1401_CLK_DDRDDRK_DDRK5//
#defineTSL1401_CLKPORTK_PK5//
#defineTSL1401_SI_DDRDDRK_DDRK4//
#defineTSL1401_SIPORTK_PK4//
/////////////////////////////////////////////////
#defineMOTOR_LEFT_SPEED_POSITIVE（g_fLeftMotorOut>0）
#defineMOTOR_RIGHT_SPEED_POSITIVE（g_fRightMotorOut>0）
#defineSPEED_CONTROL_OUT_MAX10000
#defineSPEED_CONTROL_OUT_MIN-10000
#defineCONTROL_PERIOD5
#defineOPTICAL_ENCODE_CONSTANT157//编码器线数
#defineSPEED_CONTROL_COUNT20
#defineSPEED_CONTROL_PERIOD（SPEED_CONTROL_COUNT*CONTROL_PERIOD）//ms
#defineCAR_SPEED_CONSTANT1000.0/（SPEED_CONTROL_COUNT*CONTROL_PERIOD）/（float）OPTICAL_ENCODE_CONSTANT
#defineDIRECTION_CONTROL_COUNT2
#defineDIRECTION_CONTROL_PERIOD（DIRECTION_CONTROL_COUNT*CONTROL_PERIOD）
#defineTHRESHOLD8
#defineMIDDLE0x49
#defineANGLE_CONTROL_P22.6
#defineANGLE_CONTROL_D0.89
#defineSPEED_CONTROL_P55
#defineSPEED_CONTROL_I4.5
#defineDIR_CONTROL_P7.4
#defineDIR_CONTROL_D0.13
/*ad采集有关的变量*/
floatAD_Gyro_Sum,AD_Gyro,AD_Angle_Sum,AD_Angle;
/*角度控制有关的变量*/
floatj,g_fAngleControlOut,angle_offset=945,gyro_offset=1533;
/*速度控制有关的变量*/
floatg_fCarSpeed,g_fSpeedControlIntegral,g_fSpeedControlOutOld,
g_fSpeedControlOutNew,g_fSpeedControlOut;
/*电机输出相关变量*/
floatg_fLeftMotorOut,g_fRightMotorOut;
/*测速有关的变量*/
intg_nLeftMotorPulse,g_nRightMotorPulse,g_nLeftMotorPulseSigma,g_nRightMotorPulseSigma;
/*方向控制有关的变量*/
floatline,direction,direction_control,g_fDirectionControlOutOld,DIR_GYRO_SUM,
g_fDirectionControlOutNew,g_fDirectionControlOut,DIR_GYRO,DIR_GYRO_Sum,DIRECTION_OFFSET=1378;
/*各类计数器*/
unsignedinti,g_n1MSEventCount,g_nSpeedControlPeriod,g_nDirectionControlCount,
g_nDirectionControlPeriod,g_nSpeedControlCount;
//-------------------------ccd用到的变量---------------------------//
unsignedcharTimerCnt20ms;//
unsignedcharintegration_piont;//
/*128个像素点的平均AD值*///
unsignedcharPixelAverageValue;//
/*128个像素点的平均电压值的10倍*///
unsignedcharPixelAverageVoltage;//
/*设定目标平均电压值，实际电压的10倍*///
intTargetPixelAverageVoltage=30;//
/*设定目标平均电压值与实际值的偏差，实际电压的10倍*///
intPixelAverageVoltageError=0;//
/*设定目标平均电压值允许的偏差，实际电压的10倍*///
intTargetPixelAverageVoltageAllowError=2;//
/*曝光时间*///
unsignedcharIntegrationTime=10;//
unsignedcharTimerFlag20ms=0;//
unsignedcharSciBuf[200]=0;//发送数据//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
//---------------------------cdd用到的函数------------------------//
voidImageCapture（void）;//提取像素点//
voidCalculateIntegrationTime（void）;//计算曝光时间//
unsignedcharPixelAverage（unsignedcharlen）;//计算像素点平均值
voidStartIntegration（void）;//开始曝光//
voidCpu_Delay200ns（void）;//延时//
voidSamplingDelay（void）;//
voidCpu_Delay1us（void）;//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
unsignedintg_nAngleControlFlag=1,//角度控制开关
g_nMotorControlFlag=1,//电机开关
g_nSpeedControlFlag=1,//速度控制开关,为0时不进行速度控制.
g_nDirectionControlFlag=1;//方向控制开关
floatCAR_SPEED_SET=0;
voiddelay（unsignedintz）;
voidtimer0_init（void）;//定时器中断
voidpll_init（void）;
voidad_init（void）;
voidsci_init（void）;
voidio_init（void）;
voidCCD_IO_Init（void）;
voidpwm_init（void）;
voidPutChar（unsignedcharChr）;
voidSCI_SendData（unsignedchar*data）;
voidSendHex（unsignedchardata）;
voidGetMotorPulse（void）;
voidSpeedControl（void）;
voidSpeedControlOutput（void）;
voidAngleControl（void）;
voidMotorOutput（void）;
voidMotorSpeedOut（void）;
voidSetMotorVoltage（floatfLeftVoltage,floatfRightVoltage）;
voidDirectionVoltageSigma（void）;
voidDirectionControl（void）;
voidDirectionControlOutput（void）;
unsignedcharsend_data_cnt;
voidmain（void）{
pwm_init（）;
pll_init（）;
sci_init（）;
ad_init（）;
io_init（）;
CCD_IO_Init（）;
timer0_init（）;
delay（3000）;
while（PORTK_PK2!
=0）;
while（PORTK_PK2==0）{
for（i=0;i<10;i++）{
ATD0CTL5=0x30;
while（ATD0STAT0_SCF!
=1）;
AD_Angle_Sum=AD_Angle_Sum+ATD0DR0;
AD_Gyro_Sum=AD_Gyro_Sum+ATD0DR1;
DIR_GYRO_Sum=DIR_GYRO_Sum+ATD0DR3;
}
AD_Angle=（float）（AD_Angle_Sum/10）;
AD_Gyro=（float）（AD_Gyro_Sum/10）;
DIR_GYRO=（float）（DIR_GYRO_Sum/10）;
AD_Angle_Sum=0;
AD_Gyro_Sum=0;
DIR_GYRO_Sum=0;
angle_offset=AD_Angle;
gyro_offset=AD_Gyro;
DIRECTION_OFFSET=DIR_GYRO+35;
while（PORTK_PK2==0）;
}
EnableInterrupts;
SciBuf[0]=0;//长度高字节，此设置为0
SciBuf[1]=12+4;//16
SciBuf[2]=0;//通道4的高字节数据
SciBuf[3]=0;//通道4的低字节数据
SciBuf[4]=0;//保留字节，设置为0
SciBuf[5]=0;//保留字节，设置为0
delay（2000）;
for（;;）{
/*if（TimerFlag20ms==1）{
TimerFlag20ms=0;
if（++send_data_cnt>=5）{
send_data_cnt=0;
SCI_SendData（&SciBuf[0]）;
}
}*/
for（;;）{
while（CAR_SPEED_SET<=30）{
CAR_SPEED_SET+=1;
delay（200）;
}
}
}
}
///////初始化锁相环,定时中断,AD采集,PWM,串口通信,io////////////////////////////////////////
voiddelay（unsignedintz）{//
unsignedintx,y;//
for（x=0;xfor（y=0;y<2000;y++）;//
}//
//
voidpll_init（void）{//
SYNR=0x53;//
REFDV=0x07;//
while（CRGFLG_LOCK!
=1）;//时钟频率已稳定，锁相环频率锁定//
CLKSEL_PLLSEL=1;//使能锁相环时钟//
}//
voidtimer0_init（void）{//
PITCFLMT_PITE=0;//
PITCE_PCE0=1;//使能pit0//
PITMTLD0=200-1;//5us//
PITLD0=200-1;//1ms//
PITINTE_PINTE0=1;//使能通道0中断//
PITCFLMT_PITE=1;//使能PIT模块,1ms产生一次中断//
}//
voidad_init（void）{//
ATD0CTL0=0x04;//采样完3后回绕道0//
ATD0CTL1=0x4f;//7:
0-外部触发,65:
10-12位精度,4:
0不放电,3210:
ch//
ATD0CTL2=0x40;//7:
06:
1快速清除5:
0停止模式使能43:
00下降沿触发2:
0禁止外部触发10:
00中断禁止
ATD0CTL3=0xa0;//7:
1右对齐无符号6543:
0100每次转换4个序列210:
000NoFIFO,Freeze模式下继续转
ATD0CTL4=0x04;//765:
000采样时间为4个AD时钟周期43210:
00400ATDClock=[BusClock*0.5]/[PRS+1]
ATD0CTL5=0x30;//6:
0特殊通道禁止,5:
1连续转换,4:
1多通道轮流采样//
ATD0DIEN=0x0000;//禁止数字输入//
}//
//
voidpwm_init（void）{//
PWMCTL=0xf0;//级联成4个16位pwm//
PWMPOL=0xff;//初始输出高电平//
PWMPRCLK=0x11;//时钟源A,B为总线周期4分频,为10MHZ//
PWMSCLA=5;//
PWMSCLB=5;//时钟SA,SB为A,B的1/250,即1MHZ//
PWMCLK=0x00;//选择时钟源SA,SB作为时钟//
PWMPER01=1500;//
PWMPER23=1500;//
PWMPER45=1500;//
PWMPER67=1500;//
PWMDTY01=0;//
PWMDTY23=0;//
PWMDTY45=0;//
PWMDTY67=0;//
PWME=0xff;//
}//
voidsci_init（）{//
SCI0CR1=0x00;//
SCI0SR2=0x80;/*Switchtothealternativeregisterset*///
SCI0ASR1=0x83;/*Clearalternativestatusflags*///
SCI0ACR1=0x00;//
SCI0ACR2=0x00;//
SCI0SR2=0x00;/*Switchtothenormalregisterset*///
（void）SCI0SR1;/*Resetinterruptrequestflags*///
SCI0CR2=0x00;/*Disableerrorinterrupts*///
SCI0BD=0x16;/*Setprescalerbits*///
SCI0CR2|=（SCI0CR2_TE_MASK|SCI0CR2_RE_MASK）;//
}//
voidPutChar（unsignedcharChr）{//
while（SCI0SR1_TDRE==0）{}/*Isthetransmitterempty?
*///
SCI0DRL=Chr;//
}//
voidSCI_SendData（unsignedchar*data）{//
intlen;//
unsignedcharlrc=0;//
PutChar（'*'）;//发送帧头，一个字节//
len=（int）（data[0]<<8）|（int）（data[1]）;//
data+=2;//调整指针//
PutChar（'L'）;//发送帧类型，共两个字节//
PutChar（'D'）;//
while（len--）{//发送数据的ASCII码，含保留字节和CCD数据//
SendHex（*data）;//
lrc+=*data++;//
}//
lrc=0-lrc;//计算CRC，可以为任意值//
SendHex（lrc）;//发送CRC校验ASCII//
PutChar（'#'）;//发送帧尾，一个字节//
}//
voidSendHex（unsignedchardata）{//
unsignedchartemp;//
temp=data>>4;//
if（temp>=10）{//
PutChar（temp-10+'A'）;//
}//
else{//
PutChar（temp+'0'）;//
}//
temp=data&0x0F;//
if（temp>=10）{//
PutChar（temp-10+'A'）;//
}//
else{//
PutChar（temp+'0'）;//
}//
}//
voidio_init（void）{//
DDRK=0x03;//011//
PORTK_PK0=0;//
PORTK_PK1=0;//
DDRB=0x00;//
DDRA=0x00;//
}//
voidCCD_IO_Init（void）{//
TSL1401_CLK_DDR=1;//
TSL1401_SI_DDR=1;//
TSL1401_CLK=0;//
TSL1401_SI=0;//
}//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//////////////////////////////////////////ccd函数//////////////////////////////////////////////
voidImageCapture（void）{//
unsignedchari;//
unsignedinttemp_int;//
TSL1401_SI=1;/*SI=1*///
SamplingDelay（）;//
TSL1401_CLK=1;/*CLK=1*///
SamplingDelay（）;//
TSL1401_SI=0;/*SI=0*///
SamplingDelay（）;//
//Delay20usforsamplethefirstpixel//
for（i=0;i<20;i++）{//
Cpu_Delay1us（）;//
}//
//SamplingPixel1//
ATD0CTL5=0x30;//
while（ATD0STAT0_SCF==0）;//
temp_int=ATD0DR2;//
SciBuf[6]=（byte）（temp_int>>4）;//
TSL1401_CLK=0;/*CLK=0*///
for（i=7;i<134;i++）{//
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;//////
TSL1401_CLK=1;/*CLK=1*///
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;////////
ATD0CTL5=0x30;//
while（ATD0STAT0_SCF==0）;//
temp_int=ATD0DR2;//
SciBuf[i]=（byte）（temp_int>>4）;//
TSL1401_CLK=0;/*CLK=0*///
}//
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;//////
TSL1401_CLK=1;/*CLK=1*///
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
SamplingDelay（）;
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