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各位莫友,帮我看下我的pwm为什么一直是高电平,而且控制车轮转动的4个管脚都输出高电平。。。。蛋疼中。。。。
谢谢各位捧场!!!
//MCU:Mega16;晶振:8MHz;
//PWM:4KHz;滤波器频率:100Hz;系统频率:100Hz;10ms;
#include <iom16v.h>
#include <macros.h>
#include <math.h>
//#define checkbit(var,bit) (var&(0x01<<(bit))) /*定义查询位函数*/
//#define setbit(var,bit) (var|=(0x01<<(bit))) /*定义置位函数*/
//#define clrbit(var,bit) (var&=(~(0x01<<(bit)))) /*定义清零位函数*/
//-------------------------------------------------------
//输出端口初始化
void PORT_initial(void)
{
DDRA=0B00000000;
PINA=0X00;
PORTA=0X00;
DDRB=0B00000000;
PINB=0X00;
PORTB=0X00;
DDRC=0B00010000;
PINC=0X00;
PORTC=0X00;
DDRD=0B11110010;
PIND=0X00;
PORTD=0X00;
}
//-------------------------------------------------------
//定时器1初始化
void T1_initial(void)
{
TCCR1A|=(1<<COM1A1)|(1<<WGM10)|(1<<COM1B1); //T1:8位快速PWM模式、匹配时清0,TOP时置位
TCCR1B|=(1<<WGM12)|(1<<CS11); //PWM:8分频:8M/8/256=4KHz;
}
//-------------------------------------------------------
//定时器2初始化
void T2_initial(void) //T2:计数至OCR2时产生中断
{
OCR2=0X4E; //T2:计数20ms(0X9C)10ms(0X4E)时产生中断;
TIMSK|=(1<<OCIE2);
TCCR2|=(1<<WGM21)|(1<<CS22)|(1<<CS21)|(1<<CS20); //CTC模式,1024分频
}
//-------------------------------------------------------
//外部中断初始化
void INT_initial(void)
{
MCUCR|=(1<<ISC01)|(1<<ISC00)|(1<<ISC11)|(1<<ISC10); //INT0、INT1上升沿有效
GICR|=(1<<INT0)|(1<<INT1); //外部中断使能
}
//-------------------------------------------------------
//串口初始化;
void USART_initial( void )
{
UBRRH = 0X00;
UBRRL = 51; //f=8MHz;设置波特率:9600:51;19200:25;
UCSRB = (1<<RXEN)|(1<<TXEN); //接收器与发送器使能;
UCSRC = (1<<URSEL)|(1<<UCSZ0)|(1<<UCSZ1); //设置帧格式: 8 个数据位, 1 个停止位;
UCSRB|=(1<<RXCIE); //USART接收中断使能
}
//-------------------------------------------------------
//串口发送数据;
void USART_Transmit( unsigned char data )
{
while ( !( UCSRA & (1<<UDRE))); //等待发送缓冲器为空;
UDR = data; //将数据放入缓冲器,发送数据;
}
//-------------------------------------------------------
//串口接收数据中断,确定数据输出的状态;
#pragma interrupt_handler USART_Receive_Int:12
static char USART_State;
void USART_Receive_Int(void)
{
USART_State=UDR;//USART_Receive();
}
//-------------------------------------------------------
//在轮处已经把轮的信号一个正一个反,使得方向统一
//计算LH侧轮速:INT0中断;
//-------------------------------------------------------
static int speed_real_LH;
//-------------------------------------------------------
#pragma interrupt_handler SPEEDLHINT_fun:2
void SPEEDLHINT_fun(void)
{
if (0==(PINB&BIT(0)))
{
speed_real_LH-=1;
}
else
{
speed_real_LH+=1;
}
}
//-------------------------------------------------------
//计算RH侧轮速,:INT1中断;
//同时将轮速信号统一成前进方向了;
//-------------------------------------------------------
static int speed_real_RH;
//-------------------------------------------------------
#pragma interrupt_handler SPEEDRHINT_fun:3
void SPEEDRHINT_fun(void)
{
if (0==(PINB&BIT(1)))
{
speed_real_RH+=1;
}
else
{
speed_real_RH-=1;
}
}
//-------------------------------------------------------
//ADport采样:10位,采样基准电压Aref
//-------------------------------------------------------
static int AD_data;
float adc_v;
//-------------------------------------------------------
int ADport(unsigned char port)
{
ADMUX=port;
ADMUX &=0x3f;//外部基准源
ADCSRA|=(1<<ADEN)|(1<<ADSC)|(1<<ADPS1)|(1<<ADPS0); //采样频率为8分频;
while(!(ADCSRA&(BIT(ADIF))));
AD_data=ADC;//读结果
adc_v=(unsigned long)AD_data*3365/1024;
return (adc_v);
}
//*
//-------------------------------------------------------
//Kalman滤波,8MHz的处理时间约1.8ms;
//-------------------------------------------------------
static float angle, angle_dot; //外部需要引用的变量
//-------------------------------------------------------
static const float Q_angle=0.001, Q_gyro=0.003, R_angle=0.5, dt=0.01;
//注意:dt的取值为kalman滤波器采样时间;
static float P[2][2] = {
{ 1, 0 },
{ 0, 1 }
};
static float Pdot[4] ={0,0,0,0};
static const char C_0 = 1;
static float acc2;
static float q_bias, angle_err, PCt_0, PCt_1, E, K_0, K_1, t_0, t_1;
//-------------------------------------------------------
void Kalman_Filter(float angle_m,float gyro_m) //gyro_m:gyro_measure
{
/* ////、、、、、、、、、、、、、、、、、在这写angle对不对?给出angle的初始值
acc2=ADport(2);
acc2=acc2-1650;
acc2=acc2/800.0;
if(acc2>1)
acc2=1;
else if(acc2<-1)
acc2=-1;
acc2=180/3.1415*asin(acc2);
angle=acc2;
*/
angle+=(gyro_m-q_bias) * dt;//先验估计
Pdot[0]=Q_angle - P[0][1] - P[1][0];// Pk-' 先验估计误差协方差的微分
Pdot[1]=- P[1][1];
Pdot[2]=- P[1][1];
Pdot[3]=Q_gyro;
P[0][0] += Pdot[0] * dt;// Pk- 先验估计误差协方差微分的积分 = 先验估计误差协方差
P[0][1] += Pdot[1] * dt;
P[1][0] += Pdot[2] * dt;
P[1][1] += Pdot[3] * dt;
angle_err = angle_m - angle;//zk-先验估计
PCt_0 = C_0 * P[0][0];
PCt_1 = C_0 * P[1][0];
E = R_angle + C_0 * PCt_0;
K_0 = PCt_0 / E;//Kk
K_1 = PCt_1 / E;
t_0 = PCt_0;
t_1 = C_0 * P[0][1];
P[0][0] -= K_0 * t_0;//后验估计误差协方差
P[0][1] -= K_0 * t_1;
P[1][0] -= K_1 * t_0;
P[1][1] -= K_1 * t_1;
angle += K_0 * angle_err;//后验估计
q_bias += K_1 * angle_err;//后验估计
angle_dot = gyro_m-q_bias;//输出值(后验估计)的微分 = 角速度/////////////////ci此处得到angle_dot
/////////////////////////这样的angle对不对?
/////如果不要我加的那一块angle语句,那么这里得到的angle是什么?是由最初值迭代过去的?可是没看到迭代过程啊。
}
//*/
/*
//-------------------------------------------------------
//互补滤波
//-------------------------------------------------------
static float angle,angle_dot; //外部需要引用的变量
//-------------------------------------------------------
static float bias_cf;
static const float dt=0.01;
//-------------------------------------------------------
void complement_filter(float angle_m_cf,float gyro_m_cf)
{
bias_cf*=0.998; //陀螺仪零飘低通滤波;500次均值;
bias_cf+=gyro_m_cf*0.002;
angle_dot=gyro_m_cf-bias_cf;
angle=(angle+angle_dot*dt)*0.90+angle_m_cf*0.05;
//加速度低通滤波;20次均值;按100次每秒计算,低通5Hz;
}
*/
//-------------------------------------------------------
//////////////////////这块要有比较大的改动!!//////////////////////////////////////
//用rad表示角度
//k这个加速度计:800mv/g。满量程:1.5g*0.8=1.2v。0g的情况下为1.65v。
//k陀螺仪的参数:0角速度时1.35v。-300deg/sec~300deg/sec。每deg/sec=0.67mv。即满量程是:这个什么情况!
//应该都仅仅用到一个方向,7361的X,陀螺仪的x。
//AD采样;
//以角度表示;
//加速度计:1.2V=1g=90°;满量程:1.3V~3.7V;
//陀螺仪:0.5V~4.5V=-80°~+80°;满量程5V=200°=256=200°;
//-------------------------------------------------------
static float gyro,acceler,w;
//-------------------------------------------------------
void AD_calculate(void)
{
acceler=ADport(2); //AD的加速度计原始数据 //角度校正
gyro=ADport(3); //AD得陀螺仪原始数据
acceler=acceler-1650;
acceler=acceler/800.0;//*100 求出多少g
if(acceler>1)
acceler=1;
else if(acceler<-1)
acceler=-1;
acceler=180/3.1415*asin(acceler); //asin得出来的是rad还是reg??应该是rad、这。。。
w=(gyro-1178)/0.67;//1169 ?????????这是何如????应该是减去多少?反正这里得到的是reg。
gyro=w;
Kalman_Filter(acceler,gyro);
/*
acceler*=0.0061035; //系数换算:2.5/(1.2*512);///%%%2.5/(0.8*512)************改了此
acceler=asin(acceler);
gyro*=0.00341; //角速度系数:(3.14/180)* 100/512=0.003407;?
*/
//complement_filter(acceler,gyro);
}
//-------------------------------------------------------
//PWM输出和控制前后转动
//-------------------------------------------------------
void PWM_output (int PWM_LH,int PWM_RH)
{
if (PWM_LH<0)
{
/////////////////////////////这个思想对不对?当1、2都置一时不就是两端都输出1,电机不转吧?
PORTC &=~(1<<1);//反转,反箭头
PORTC |=(1<<2);///////至一,转向箭头方向,于是箭头方向就是反方向由
PWM_LH*=-1;///////////////////////////////哦这个是不是让一段一直保持为1,当此时置一使得不前后转,然后这边给个方向信号。
}
else
{
PORTC &=~(1<<2);//正转,箭头
PORTC |=(1<<1);
}
if (PWM_LH>252)
{
PWM_LH=252;
}
if (PWM_LH<-252)
{
PWM_LH=-252;
}
/////////////////////////////
if (PWM_RH<0)
{
PORTC &=~(1<<3);//反转,反箭头
PORTC |=(1<<4);///////至一,转向箭头方向,于是箭头方向就是反方向由
PWM_RH*=-1;
}
else
{
PORTC &=~(1<<4);//正转,箭头
PORTC |=(1<<3);
}
if (PWM_RH>252)
{
PWM_RH=252;
}
if (PWM_RH<-252)
{
PWM_RH=-252;
}
OCR1AH=0;
OCR1AL=PWM_LH; //OC1A输出;
OCR1BH=0;
OCR1BL=PWM_RH; //OC1B输出;
}
//////////////////////////////此处zl用的是4个电位计做为四个系数,此处我采用feng的做法直接设系数
//-------------------------------------------------------
//计算PWM输出值
//车辆直径:76mm; 12*64pulse/rev; 1m=3216pulses;
//-------------------------------------------------------
//static int speed_diff,speed_diff_all,speed_diff_adjust;
//static float K_speed_P,K_speed_I;
static float K_voltage,K_angle,K_angle_dot,K_position,K_position_dot;
static float position,position_dot;
static float K_angle_AD=400,K_angle_dot_AD=10,K_position_AD=5.5,K_position_dot_AD=300;
static float position_dot_filter;
static float PWM;
static int speed_output_LH,speed_output_RH;
static int Turn_Need,Speed_Need;
/*此处是feng的思路,我要把两者结合,把4个实体电位计换成具体值
volatile double ut,angle_ek,speed,speed_filter=0,position=0;
volatile int Kp_angle=400;
volatile int Kd_angle=10;
volatile int Kp_speed=300;
volatile double Ki_speed=5.5;
volatile double Kd_speed=0;??????????
*///-------------------------------------------------------
void PWM_calculate(void)
{
if ( 1==(~PINB&BIT(6)) ) //左转。。。。此处的按键的逻辑错了貌似。
{
Turn_Need=-40;
}
else if ( 1==(~PINB&BIT(7)) ) //右转
{
Turn_Need=40;
}
else //不转
{
Turn_Need=0;
}
if ( 1==(~PINB&BIT(4)) ) //前进
{
Speed_Need=-2;
}
else if ( 1==(~PINB&BIT(5)) ) //后退
{
Speed_Need=2;
}
else //不动
{
Speed_Need=0;
}
position_dot=(speed_real_LH+speed_real_RH)*0.5;
/////这两条是不是反了?
position_dot_filter*=0.85; //车轮速度滤波
position_dot_filter+=position_dot*0.15; /////////////////////////position_dot_filter
position+=position_dot_filter;///////////////////////////position
//position+=position_dot; //这一条还要不要?这怎么不要了,这个
position+=Speed_Need;
if (position<-768) //防止位置误差过大导致的不稳定
{
position=-768;
}
else if (position>768)
{
position=768;
}
PWM = K_angle*angle *K_angle_AD + K_angle_dot*angle_dot *K_angle_dot_AD +
K_position*position *K_position_AD + K_position_dot*position_dot_filter *K_position_dot_AD;
speed_output_RH = PWM - Turn_Need;
speed_output_LH = - PWM - Turn_Need ;
/*
speed_diff=speed_real_RH-speed_real_LH; //左右轮速差PI控制;
speed_diff_all+=speed_diff;
speed_diff_adjust=(K_speed_P*speed_diff+K_speed_I*speed_diff_all)/2;
*/
PWM_output (speed_output_LH,speed_output_RH);
}
//-------------------------------------------------------
//定时器2中断处理
//-------------------------------------------------------
static unsigned char temp;
//-------------------------------------------------------
#pragma interrupt_handler T2INT_fun:4
void T2INT_fun(void)
{
AD_calculate();
PWM_calculate();
if(temp>=4) //10ms即中断;每秒计算:100/4=25次;
{
//////////////////////////此处是干嘛呢????
if (USART_State==0X30) //ASCII码:0X30代表字符'0'
{
USART_Transmit(angle*57.3+128);
USART_Transmit(angle_dot*57.3+128);
USART_Transmit(128);
}
else if(USART_State==0X31) //ASCII码:0X30代表字符'1'
{
USART_Transmit(speed_output_LH+128);
USART_Transmit(speed_output_RH+128);
USART_Transmit(128);
}
else if(USART_State==0X32) //ASCII码:0X30代表字符'2'
{
USART_Transmit(speed_real_LH+128);
USART_Transmit(speed_real_RH+128);
USART_Transmit(128);
}
else if(USART_State==0X33) //ASCII码:0X30代表字符'3'
{
USART_Transmit(K_angle+128);
USART_Transmit(K_angle_dot+128);
USART_Transmit(K_position_dot+128);
}
temp=0;
}
speed_real_LH=0;
speed_real_RH=0;
temp+=1;
}
//-------------------------------------------------------
int i,j;
//-------------------------------------------------------
void main(void)
{
PORT_initial();
T2_initial();
INT_initial();
USART_initial ();
SEI();
///////////////c此处和那4个参数一样就是系数而已,换算不换算其实无所谓。保留、/////////////////////////////////
K_position=1;///0.8 * 0.209; //换算系数:(256/10) * (2*pi/(64*12))=0.20944;//256/10:电压换算至PWM,256对应10V;
K_angle=1;///34 * 25.6; //换算系数:256/10 =25.6;
K_position_dot=1;///1.09 * 20.9; //换算系数:(256/10) * (25*2*pi/(64*12))=20.944;
K_angle_dot=1;////2 * 25.6; //换算系数:256/10 =25.6;
for (i=1;i<=500;i++) //延时启动PWM,等待卡尔曼滤波器稳定
{
for (j=1;j<=300;j++);;
}
T1_initial();
while(1)
{
;
}
}
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