STC16f40k128 使用VOFA+进行电机PID参数整定

2023-10-31 11:50

本文主要是介绍STC16f40k128 使用VOFA+进行电机PID参数整定,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 前言
  • VOFA+简介
  • 必要工作
    • 配置STC16的UART模块
    • VOFA+使用

前言

最近为了准备智能车比赛,参加相关培训,受学长推荐受用VOFA+上位机可视化波形,协助电机转速PID调整。
但是我这个芯片吧,STC16它不支持在线仿真,所以看关键变量的话就必须得借助串口来协助调试程序了。

VOFA+简介

VOFA+是一个串口调试助手,但凭它简单的通信协议、数据可视化以及频域分析,三维打印等优点在众多串口调试助手中脱颖而出。
在这里插入图片描述
就凭一个打印波形,屁颠屁颠就冲这软件来了。

必要工作

下面讲解一下如何使用keil对STC16进行开发时,将需要重点关注的变量打印到VOFA+上来,甚至对其可视化。

配置STC16的UART模块

VOFA+本质上是一个串口,打印我们想要关注的数据就是需要STC16和串口之间的通信。STC16上有专门用于通信的模块UART(通用异步收发传输器),他的通信协议相较于其他的IIC,SPI,CAN等通信协议都简单得多,UART也更容易上手。
(UART 原理我就不讲了 直接贴代码吧)

uart.c文件
文件中包含uart初始化函数以及通信字符传输函数,文件中已经对printf做了重定向,像c语言直接printf(“”)想要的数据就可以实现了

#include "stc16f.h"
#include "stdio.h"
#include "uart.h"
#include "led.h"
#include "pid.h"unsigned char  TX1_Cnt;    //发送计数
unsigned char  RX1_Cnt;    //接收计数
unsigned char  TX2_Cnt;    //发送计数
unsigned char  RX2_Cnt;    //接收计数
unsigned char  TX3_Cnt;    //发送计数
unsigned char  RX3_Cnt;    //接收计数
unsigned char  TX4_Cnt;    //发送计数
unsigned char  RX4_Cnt;    //接收计数static uint8_t tempData[16] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0x80,0x7F};bit B_TX1_Busy; //发送忙标志
bit B_TX2_Busy; //发送忙标志
bit B_TX3_Busy; //发送忙标志
bit B_TX4_Busy; //发送忙标志unsigned char  xdata RX1_Buffer[UART1_BUF_LENGTH]; //接收缓冲
unsigned char  xdata RX2_Buffer[UART2_BUF_LENGTH]; //接收缓冲void Init_UART1(void)
{TR1 = 0;AUXR &= ~0x01;      //S1 BRT Use Timer1AUXR |=  (1<<6);    //Timer1 set as 1T modeTMOD &= ~(1<<6);    //Timer1 set As TimerTMOD &= ~0x30;      //Timer1_16bitAutoReload;TH1 = (unsigned char)(BaudRate1Timer / 256);TL1 = (unsigned char)(BaudRate1Timer % 256);ET1 = 0;    //禁止中断INTCLKO &= ~0x02;  //不输出时钟TR1  = 1;SCON = (SCON & 0x3f) | 0x40;    //UART1模式, 0x00: 同步移位输出, 0x40: 8位数据,可变波特率, 0x80: 9位数据,固定波特率, 0xc0: 9位数据,可变波特率
//  PS  = 1;    //高优先级中断ES  = 1;    //允许中断REN = 1;    //允许接收P_SW1 &= 0x3f;
//  P_SW1 |= 0x00;      //UART1 switch to, 0x00: P3.0 P3.1, 0x40: P3.6 P3.7, 0x80: P1.6 P1.7, 0xC0: P4.3 P4.4
//  PCON |=  (1<<4);   //内部短路RXD与TXD, 做中继, ENABLE,DISABLEB_TX1_Busy = 0;TX1_Cnt = 0;RX1_Cnt = 0;
}
void PrintString1(unsigned char *puts)
{for (; *puts != 0;  puts++)     //遇到停止符0结束{SBUF = *puts;B_TX1_Busy = 1;while(B_TX1_Busy);}
}
void UART1_int (void) interrupt 4
{LED_A_TG;if(RI){RI = 0;RX1_Buffer[RX1_Cnt] = SBUF;if(++RX1_Cnt >= UART1_BUF_LENGTH)   RX1_Cnt = 0;}if(TI){TI = 0;B_TX1_Busy = 0;}
}
void UART1_SendData(char dat)
{
//	ES = 0;			//关串口中断SBUF = dat;		B_TX1_Busy = 1;	while(B_TX1_Busy); //等待发送成功
//	TI = 0;			//清除发送中断标志
//	ES = 1;			//开串口中断
}
void UART1_SendString(char *s)
{while(*s)//检测字符串结束符{UART1_SendData(*s++);//发送当前字符}
}
//void Vofa_Graph()
//{
//	static float temp[2];
//	
//	temp[0] = pid_Speed.ReferenceValue;
//	temp[1] = pid_Speed.ActualValue;
	memcpy(tempData, (uint8_t *)&temp, sizeof(temp));
//	write((char*)temp,sizeof(float)*2);//}char putchar(char c)
{UART1_SendData(c);return c;
}

uart.h文件

#ifndef _UART_H_
#define _UART_H_#include "stc16f.h"#define BaudRate1   9600// 
#define BaudRate2   19200
#define BaudRate3   115200
#define BaudRate4   4800#define BaudRate1Timer   (65536 - MAIN_Fosc / BaudRate1 / 4)
#define BaudRate2Timer   (65536 - MAIN_Fosc / BaudRate2 / 4)
#define BaudRate3Timer   (65536 - MAIN_Fosc / BaudRate3 / 4)
#define BaudRate4Timer   (65536 - MAIN_Fosc / BaudRate4 / 4)#define UART1_BUF_LENGTH    128
#define UART2_BUF_LENGTH    128
#define UART3_BUF_LENGTH    128
#define UART4_BUF_LENGTH    128void Init_UART1(void);
void Init_UART2(void);
void Init_UART3(void);
void Init_UART4(void);
void PrintString1(u8 *puts);
void UART1_SendData(char dat);
void UART1_SendString(char *s);
void Vofa_Graph(void);#endif

我这里使用Timer1作为UART1的波特率发生器。虽然STC16有很多UART,用一个就够了,而且Timer3Timer4用来捕获电机的编码器输入进行测速,Timer0做定时中断。
若需要修改波特率,需要在uart.h文件中修改BaudRate1宏定义即可。

VOFA+使用

打开VOFA软件后,对VOFA进行配置

数据引擎选择firewater协议,这个协议可以简单打印数据波形。
数据接口选择stc16的com端口号,这个可以进设备管理器查看
查询端口COM号
根据你配置的UART1的波特率,在VOFA上选择相同的波特率波特率一定要跟配置的一样,不然打印出来的就是乱码。

根据firewater的协议,打印你想要观察的数据
在这里插入图片描述
打印数据,printf函数我放在我的主函数里面的,整个文件贴上来了

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "STC16f.h"
#include "intrins.h"#include "clk.h"
#include "led.h"
#include "timer.h"
#include "wake.h"
#include "pwm.h"
#include "uart.h"
#include "encoder.h"
#include "pid.h"
#include "math.h"int main()
{WTST = 0;EA = 1; // enable global InterruptP0M1 = 0x00;   P0M0 = 0x00;   //设置为准双向口P1M1 = 0x00;   P1M0 = 0x00;   //设置为准双向口P2M1 = 0x00;   P2M0 = 0x00;   //设置为准双向口P3M1 = 0x00;   P3M0 = 0x00;   //设置为准双向口P4M1 = 0x00;   P4M0 = 0x00;   //设置为准双向口P5M1 = 0x00;   P5M0 = 0x00;   //设置为准双向口P6M1 = 0x00;   P6M0 = 0x00;   //设置为准双向口P7M1 = 0x00;   P7M0 = 0x00;   //设置为准双向口Init_Clock(IRC24M);Init_UART1();Init_PID();Init_PWMA();Forward();Init_Encoder();Init_Timer0();LED_A_Off;LED_B_Off;//	RSTCFG |= 1<<4; // 使P5.4管脚作复位脚while(1){static int t=0;t++;printf("%0.2f,%0.2f \r\n",pid_Speed.ReferenceValue,pid_Speed.ActualValue);}
}

注意printf()函数的写法必须跟协议的一样,数据中间不能再有其他的字符,不然只会打印数据,没有波形
在vofa中选择控件,拖动坐标轴到旁边的tab框框里。
在这里插入图片描述
右键坐标轴填充
在这里插入图片描述
X轴选择时间轴,Y轴选择ALL
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
拖动下边的红色端子,就可以调节波形的刻度了
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2022-12-07更新
最近准备智能车比赛已经换STC32芯片学习了,但最近也没有写博客。资源已上传到gitee开源
https://gitee.com/XuHaotianGaoHuizhen/STC32

这篇关于STC16f40k128 使用VOFA+进行电机PID参数整定的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/315144

相关文章

使用Docker构建Python Flask程序的详细教程

《使用Docker构建PythonFlask程序的详细教程》在当今的软件开发领域,容器化技术正变得越来越流行,而Docker无疑是其中的佼佼者,本文我们就来聊聊如何使用Docker构建一个简单的Py... 目录引言一、准备工作二、创建 Flask 应用程序三、创建 dockerfile四、构建 Docker

Python使用vllm处理多模态数据的预处理技巧

《Python使用vllm处理多模态数据的预处理技巧》本文深入探讨了在Python环境下使用vLLM处理多模态数据的预处理技巧,我们将从基础概念出发,详细讲解文本、图像、音频等多模态数据的预处理方法,... 目录1. 背景介绍1.1 目的和范围1.2 预期读者1.3 文档结构概述1.4 术语表1.4.1 核

Python使用pip工具实现包自动更新的多种方法

《Python使用pip工具实现包自动更新的多种方法》本文深入探讨了使用Python的pip工具实现包自动更新的各种方法和技术,我们将从基础概念开始,逐步介绍手动更新方法、自动化脚本编写、结合CI/C... 目录1. 背景介绍1.1 目的和范围1.2 预期读者1.3 文档结构概述1.4 术语表1.4.1 核

Conda与Python venv虚拟环境的区别与使用方法详解

《Conda与Pythonvenv虚拟环境的区别与使用方法详解》随着Python社区的成长,虚拟环境的概念和技术也在不断发展,:本文主要介绍Conda与Pythonvenv虚拟环境的区别与使用... 目录前言一、Conda 与 python venv 的核心区别1. Conda 的特点2. Python v

Spring Boot中WebSocket常用使用方法详解

《SpringBoot中WebSocket常用使用方法详解》本文从WebSocket的基础概念出发,详细介绍了SpringBoot集成WebSocket的步骤,并重点讲解了常用的使用方法,包括简单消... 目录一、WebSocket基础概念1.1 什么是WebSocket1.2 WebSocket与HTTP

C#中Guid类使用小结

《C#中Guid类使用小结》本文主要介绍了C#中Guid类用于生成和操作128位的唯一标识符,用于数据库主键及分布式系统,支持通过NewGuid、Parse等方法生成,感兴趣的可以了解一下... 目录前言一、什么是 Guid二、生成 Guid1. 使用 Guid.NewGuid() 方法2. 从字符串创建

Python使用python-can实现合并BLF文件

《Python使用python-can实现合并BLF文件》python-can库是Python生态中专注于CAN总线通信与数据处理的强大工具,本文将使用python-can为BLF文件合并提供高效灵活... 目录一、python-can 库:CAN 数据处理的利器二、BLF 文件合并核心代码解析1. 基础合

Python使用OpenCV实现获取视频时长的小工具

《Python使用OpenCV实现获取视频时长的小工具》在处理视频数据时,获取视频的时长是一项常见且基础的需求,本文将详细介绍如何使用Python和OpenCV获取视频时长,并对每一行代码进行深入解析... 目录一、代码实现二、代码解析1. 导入 OpenCV 库2. 定义获取视频时长的函数3. 打开视频文

Spring IoC 容器的使用详解(最新整理)

《SpringIoC容器的使用详解(最新整理)》文章介绍了Spring框架中的应用分层思想与IoC容器原理,通过分层解耦业务逻辑、数据访问等模块,IoC容器利用@Component注解管理Bean... 目录1. 应用分层2. IoC 的介绍3. IoC 容器的使用3.1. bean 的存储3.2. 方法注

Python内置函数之classmethod函数使用详解

《Python内置函数之classmethod函数使用详解》:本文主要介绍Python内置函数之classmethod函数使用方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地... 目录1. 类方法定义与基本语法2. 类方法 vs 实例方法 vs 静态方法3. 核心特性与用法(1编程客