掌上单片机实验室 — 检验自整定效果(12)

一、背景

        上一步完成的 PID 自整定库的使用,效果不错,虽说有点曲折,但最终搞定。总体而言,在分享的PID-AutoTune 库基础上,可以实现 PID 参数自整定,关键是通过这个过程初步理解的自整定的概念和实现方式,对后续应用 PID 调节时,整定参数有了比较大的信心,这次是针对小车直流电机调速,下次想换一个不同场景,看看这种方式是否可行,如果可以,那就说明这套自整定的逻辑是成立的!

        这一步检验一下小车的调速效果,看看自整定是否能给出较好的PID参数。

二、目的

        基于前一步实现的自整定方式,用于整定小车的电机PID调速参数,实现小车电机定速转动,从而为后续小车可控运行打下基础。

三、测试方式、过程

3.1 硬件准备

        前一篇已说过:由于所用的 7 号镍氢充电电池放置了快 10 年,现在几乎无法正常放电,经过激活后,短路电流从约0.5A升到大约1.5A,勉强能用。

        小车的供电电路如下:

         原来设计时是考虑到电机启动和堵转瞬间会有较大电流,故使用电池直接给电机驱动H桥供电(电路中标号BAT),但所用的电池由于久置内阻太大,带负载后电压极剧跌落,导致电机无法正常工作。

        正好手头有DC-DC升压模块:

        在BAT输出上串入此模块,期望能稳住输出。增加后略有改善,但电机转动后,还是会从5V跌落到3V左右。前面尝试自整定功能时,就要基于此状态。

        由于想尝试用锂电池供电,所以不太想买新的镍氢电池。目前锂电池逐渐成为主流,原设计选择镍氢电池是考虑比锂电池安全,现在锂电池已经比较安全。

        用于电机驱动需要使用动力电池,即可以大电流放电的。选择的是用于模型飞机的聚合物锂电池,号称可以 10C 放电:

<think> 嗯,用户这次想了解掌上实验室V8的具体功能、使用方法和下载信息。从用户提问方式看,ta可能是个嵌入式系统初学者,正在评估这款开发板是否适合自己。用户特意提到"可能包括功能、使用方法、下载等",说明需求比较明确,但缺乏系统认知。 注意到用户之前提供了三个引用片段,虽然内容零散但很有价值:引用[1]提到编码器转速测量功能,引用[2]涉及ADC模数转换,引用[3]则是Keil项目创建实例。这些恰好展示了开发板的三个核心应用场景——电机控制、模拟信号采集和基础开发。用户没直接问这些技术细节,但可能在暗示需要实际应用案例。 考虑到掌上实验室V8是AT32官方开发板,应该优先推荐官方资源。功能描述需要突出其"教学+实践"的双重定位:既要说明基础外设(GPIO/UART等),也要强调特色功能如编码器接口(引用[1])、多通道ADC(引用[2])。下载渠道必须确保官方性和安全性,特别要区分开发工具包和文档资料的下载路径。 用户没提具体开发方向,所以使用教程要分层推荐:Keil基础操作(引用[3]的代码示例很典型)适合纯新手,而ADC/编码器等教程(引用[1][2])则面向进阶者。最后补充的常见问题链接是预防性措施——既然引用[1]提到特定中断问题,用户后续很可能遇到类似坑点。 意外发现用户给出的引用[3]代码中GPIO初始化逻辑完整,但main函数里缺少延时直接死循环操作LED,这会导致视觉上看不到闪烁效果。虽然和当前问题无关,但后续如果用户问及LED实验时需要提醒这点。 </think> 以下是关于**掌上实验室V8(AT32 MCU开发板)**的功能、使用方法和下载信息的综合说明: --- ### **一、主要功能** 1. **核心处理器** - 搭载 **AT32F4 系列 MCU**(如AT32F403A/407),主频最高240MHz,内置FPU浮点单元。 2. **丰富外设接口** - 多路 **ADC**(12位精度,支持21路外部信号+2路内部信号采集)[^2] - 编码器接口(支持**4倍频计数**和**干扰脉冲滤除**,适用于电机控制)[^1] - 定时器(支持PWM输出、输入捕获等) - 通信接口:USART、SPI、I²C、CAN、USB等。 3. **开发支持** - 兼容Keil/IAR开发环境,提供标准外设库(BSP)和配置工具。 - 内置LED、按键、电位器等调试元件。 --- ### **二、使用方法** #### **1. 开发环境搭建** - **步骤**: 1. 安装 **Keil MDK** 或 **IAR Embedded Workbench**。 2. 下载 **AT32固件库**(含BSP驱动和示例代码)[官网链接](#)。 3. 新建工程(参考[引用3](#)的Keil配置流程)。 4. 编写代码,例如控制GPIO(点亮LED): ```c #include "at32f403a_407_conf.h" void main() { gpio_init_type gpio_init_struct; crm_periph_clock_enable(CRM_GPIOC_PERIPH_CLOCK, TRUE); // 使能GPIOC时钟 gpio_init_struct.gpio_pins = GPIO_PINS_13; // 配置PC13(LED) gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT; // 输出模式 gpio_init(GPIOC, &gpio_init_struct); while(1) { gpio_bits_toggle(GPIOC, GPIO_PINS_13); // LED闪烁 delay_ms(500); } } ``` [^3] #### **2. 关键功能示例** - **ADC采样**(读取电位器电压): ```c adc_convert_trigger_enable(ADC1, TRUE); // 使能ADC连续转换 adc_ordinary_conversion_trigger(ADC1); // 启动转换 uint16_t adc_value = adc_ordinary_data_read(ADC1); // 读取结果 ``` [^2] - **编码器测速**(通过定时器捕获模式): 配置TMR为**编码器模式**,自动计数旋转脉冲(支持方向识别和4倍频)[^1]。 --- ### **三、下载资源** 1. **官方资料** - **AT32 MCU固件库**:包含外设驱动、示例代码、BSP模板 [下载地址:AT32官网 > 支持 > 下载中心](#) - **开发工具**:AT32 IDE插件、配置工具(如Clock Configuration Tool) 2. **教程文档** - [《掌上实验室V8系列教程》](https://www.arterytek.com/cn/support/index.jsp?index=0):涵盖GPIO、ADC、编码器、中断等实验[^1][^2][^3]。 - **FAQ文档**(如编码器模式下的中断问题解决方案)[^1]。 --- ### **四、常见问题** - **Q1**:编码器模式下定时器不触发溢出中断? **A**:需参考官方FAQ0121文档,调整TMR配置或中断处理逻辑[^1]。 - **Q2**:ADC采样值波动大? **A**:检查参考电压稳定性,添加硬件滤波或软件均值滤波。 ---
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