2024年电子设计竞赛H题总结（24.6s省一）

1. 项目总结

H题自动行驶小车，个人感觉难点就在，要跑的稳、跑的准、跑得快。

此篇文章使用的陀螺仪为维特的HWT101，因为我在调试的时候发现mpu6050实在是太慢，数据都不是连续的，我太菜的缘故，非常难给陀螺仪数据写PID，由于没多少时间，发现维特的这个速度快，但是费钱。瞧不上这种方案的佬可以忽略。

循迹模块就是普通的灰度循迹。主控为MSPM0G3507官方的那块板子。

比完赛放假->开学->一堆事情处理，到现在终于闲下来了。

2.算法简介

大致流程如下

第一题就直接锁定陀螺仪0度向前走，而后编码器的值(我已经换算成圈数)达到某一值时停止即可。速度和陀螺仪航向角均为闭环反馈控制。

第二题就是首先锁0度，和第一题一样走，走完之后切换为循迹。我的循迹采用的还是对速度进行了闭环控制，使得速度更稳定些。而后七路循迹什么都没有扫到的情况下，判断为走出半圆(这里可消抖处理，避免因为走的过程中的机械抖动导致判断出现误差)。走出半圆后切换为锁定陀螺仪数值180度向前走，固定脉冲值，而后再切换循迹，再判断无黑线扫到，停车。每个切换的过程中均加入声光提示即可。这里有个小优化，就是将声光提示放入中断，比如说100ms的中断。操作起来就是，先将某个标志位置1，然后中断判断1后，声光提示，然后进入这个100ms中断3次之后标志位置0，声光提示结束。这样非阻塞式，让主函数可以丝滑衔接下一个任务。

第三题就是，一开始锁定需要前进的角度，比如我之前测试的47度向前走固定的脉冲数即可，然后怎么让他丝滑一些呢，我的做法是(以第一步为例)，沿直线走到一定的位置之后，将航向角的给定值调整为0度左右，再走固定的脉冲数，第一步和第二步速度一样，只有脉冲数和航向角的给定值不一样。走完前两步之后，让他正好落在C点，开始循迹，这样会显得特别丝滑没有停顿。进入循迹之后，同第二问，走出半圆之后，又同第一步，改变航向角的给定值走到D点即可。

第四问，我就是for循环执行了四遍第三题。

需要补充的是，陀螺仪的数据，维特的数据是0-359，而有时候，比如第一题0可以直接跳到359的话，误差突然变大会使系统崩溃，为此我给陀螺仪的数据进行了一定的处理。

总的来说难点还是再陀螺仪上，我是逃兵，处理不了MPU6050，如果MPU6050读取的速度能够快的话，其实方案是可以一样的。

非常大的不足之处在于，没有路径反馈，说白了就是不知道自己走到了哪，一旦跑偏了就完了，也就是类似我这种加了纯前馈给脉冲数的做法，不过禁用摄像头的情况下确实也难以做到知道自己走到哪儿的程度。

附上部分代码：

case 5: { Xans_speed = 5; for (i=0; i<=3; i++) { /*摆正，然后转头*/ /*陀螺仪修正*/ yawflag = 1; if(i == 0) Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 8.8, 8.8, -48, yaw_speed); else if(i == 1) Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 7.68, 7.68, -46, yaw_speed); else if(i == 2) Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 7.72, 7.72, -45, yaw_speed); else if(i == 3) Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 7.85, 7.85, -46, yaw_speed); /*找线*/ Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 1.56, 1.56, 3, yaw_speed); //Motor_Config(&work_flag, 3, 3, null,null, null, 25, spd_position); //Motor_Config(&work_flag, -3, 3, null,null, null, null, speedpid); work_flag.Priority = null; while(1) { delay_ms(10); if(M||L1||L2||L3||R1||R2||R3) { bl_flag =1; break; }else if(!M&&!L1&&!L2&&!L3&&!R1&&!R2&&!R3) { Motor_Config(&work_flag, 3, 3, null,null, null, 15, spd_position); } } /*循迹*/ Motor_Config(&work_flag, 12, 12, SLeft, null, null, null, speedpid); /*等待循迹结束(识别不到)，到达B点声光提示,然后左转一下*/ globel_position = 0; while(1) { delay_ms(10); if(!M&&!R1&&!L1&&!R2&&!L2&&!R3&&!L3&&globel_position>1056) { bl_flag =1; break; } } /*摆头*/ yawflag = 0; /*直走*/ if(i == 0) Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 7.18, 7.18, 226, yaw_speed); else if(i == 1) Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 7.23, 7.23, 226, yaw_speed); else if(i == 2) Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 7.18, 7.18, 226, yaw_speed); else if(i == 3) Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 7.23, 7.23, 226, yaw_speed); /*找线*/ Motor_Config(&work_flag, 18, 18, null, 2, 2, 176, yaw_speed); //Motor_Config(&work_flag, 3, -3, null,null, null, null, speedpid); work_flag.Priority = null; while(1) { delay_ms(10); if(R2||M||R1||R3||L1||L2||L3) { bl_flag =1; break; }else if(!M&&!L1&&!L2&&!L3&&!R1&&!R2&&!R3){ Motor_Config(&work_flag, 3, 3, null,null, null, -15, spd_position); } } /*循迹*/ Motor_Config(&work_flag, 12, 12, Smiddle, null, null, null, speedpid); /*等待循迹结束(识别不到)，到达B点声光提示,然后右转一下，这里右转是方便第四题继续走*/ globel_position = 0; while(1) { delay_ms(10); if(!M&&!R1&&!L1&&!R2&&!L2&&!L3&&!R3&&globel_position>1056) { bl_flag =1; break; } } } Motor_Config(&work_flag, 0, 0, null, null, null, null, Frees); Pwm1_Set(0);Pwm2_Set(0); break; }

最终视频：

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