瑞萨模型车的软件设计与调试-方华启.pdf

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1、瑞萨模型车的软件设计与调试瑞萨模型车的软件设计与调试演讲人：方华启指导老师：何顶新学校：华中科技大学2012.03.25主讲人简介：方华启2009年第三届瑞萨超级MCU模型车大赛亚军主要负责模型车软件设计与编写2012年瑞萨模型车比赛华科参赛队队长主要内容主要内容�瑞萨模型车需求分析�瑞萨模型车软件架构�瑞萨模型车软件测试�瑞萨模型车软件调试需求分析需求分析比赛规则：�限制最小系统板-组委会提供R8C最小系统�电池必须是AA型电池8节以内�模型车不可以自动变长�模型车高度限制�赛车脱离赛道记为失败关键字：�巡线，稳定，快速需求分析需求分析我们所需要的硬件条件�

2、8个数字传感器<=8个普通IO口�闸门传感器<=1个普通IO口�测速传感器<=采用定时器的脉冲捕获计数�坡道传感器<=普通IO口�人机交互�串口<=UART模块�拨码开关8位<=8个普通IO口�SD卡<=SPI模块�8个LED<=8个普通IO口�遥控器<=1个普通IO口�四轮驱动<=4路PWM<=定时器产生�转向舵机<=1路PWM<=定时器产生�1ms时基中断<=测速采样<=定时器产生有了硬件基础，怎样开始我们的程序呢？需求分析需求分析硬件需求已定，是否可以实现？�阅读R8C芯片资料，了解芯片基本功能�详细阅读TIMER，UART，IO，SPI,Interru

3、pt等模块了解可行性�参考样例设计以及代码�进行最小系统板测试�投板验证需求分析需求分析模型车控制系统建模期望读到的驱动执误差传感器输出传感器状态行系统反馈主要有两个子系统：舵机系统，电机系统需求分析需求分析模型分解——舵机系统期望读到的传感器模式确认偏差舵机系统输出传感器状态实际状态反馈需求分析需求分析模型分解——电机系统模式确认期望速度偏差电机系统输出实际速度反馈软件构架软件构架需求：赛道类型区别明显，非常适用有限状态机。实现：在代码上的体现就是由switch-case组成。swith（gl_pattern){case:xxxif….else….做什么。。

4、。gl_pattern=？break；}以上结构证明是可行的，当然非常鼓励大家能够用一些更犀利的技巧来实现。软件构架软件构架顶层框图软件构架软件构架模型车运行时的有限状态机框图软件构架软件构架标志位模式软件构架软件构架程序整体结构中的几个关键点�赛道的基本元素正常行驶�特殊标志位的判断要精确并且具备鲁棒性�状态机要包含小车在赛道上有可能出现的所有状态�模式跳转要有足够的容错能力软件测试软件测试�驱动测试�模块测试软件测试软件测试--驱动测试驱动测试�传感器测试�电机驱动测试�舵机驱动测试�时基中断测试�编码器测试�串口驱动测试�外围硬件测试软件测试软件测试--

5、驱动测试驱动测试传感器测试�灵敏度的调整�返回数据测试软件测试软件测试--驱动测试驱动测试电机驱动测试�单独正反转测试�-100~+100占空比输出测试�四轮差速输出测试软件测试软件测试--驱动测试驱动测试舵机驱动测试�舵机中心值调整�舵机正反向调整�舵机角度步长适应�舵机控制周期适应�舵机从左到右角度连续变化测试软件测试软件测试--驱动测试驱动测试时基中断测试�1ms中断准确性测试�1ms中断最长执行时间测试�1ms中断是否可嵌套（根据需求可选）软件测试软件测试--驱动测试驱动测试编码器测试�编码器鉴向测试（根据需求可选）�编码器线数确定�编码器周长适配�编

6、码器测速适配软件测试软件测试--驱动测试驱动测试串口驱动测试�单个字符输入输出测试�串口中断测试�带双环缓冲串口格式化输出实现测试软件测试软件测试--驱动测试驱动测试外围硬件测试�LED测试�拨码测试�遥控器测试�SD卡测试（可选文件系统测试）�等等软件测试软件测试--模块测试模块测试�直道循线测试�直道稳速测试�直道加减速测试�弯道循线测试�弯道极速测试�直角弯测试�换道测试�等等软件测试软件测试--模块测试模块测试直道测试软件测试软件测试--模块测试模块测试弯道测试软件测试软件测试--模块测试模块测试直角弯、换道测试�标志线准确度测试�各种速度下标志线检测

7、测试�标志线位置变换测试�连续直角弯、换道测试�姿态调整软件调试软件调试�调试准备�影响赛车稳定性的因素分析�提高赛车稳定性的一些方法调试准备调试准备�无线串口，SD卡，遥控器�DV录像分析�数据分析调试准备调试准备�调试数据记录�调试解决方案记录影响赛车稳定性因素分析影响赛车稳定性因素分析直角弯弯道侧换道滑长直道赛车稳其他入弯定性提高赛车稳定性的一些方法提高赛车稳定性的一些方法长直道入弯甩出赛道�检查方向：�程序---直道入弯处理�赛道---是否太滑太脏�车轮---着地性能防滑胶带�车体---机械结构�电机---方向好坏性能�舵机---速度过慢�整车---加

8、减速性能提高赛车稳定性的一些方法提高赛