# 第二十四届全国机器人大赛 R1

**Repository Path**: ibst/curc

## Basic Information

- **Project Name**: 第二十四届全国机器人大赛 R1
- **Description**: 世界机器人运动会 全国第四名 | 全国机器人大赛Robocon 全国第八名
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: MIT
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-10-31
- **Last Updated**: 2025-11-13

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: Robocon, 机器人, PID, RC, 控制

## README

# Fir_Car

## 项目简介
Fir_Car 是基于 STM32F4 系列微控制器开发的嵌入式控制系统，主要用于机器人或智能小车的运动控制。该项目集成了 FreeRTOS 实时操作系统，支持 CAN、UART、I2C、PWM 等多种外设通信方式，并结合 PID 控制算法实现对电机、舵机、IMU 等模块的精确控制。

主要功能模块包括：
- **CAN 总线通信**：用于与电机控制器（如 GM6020、M3508）进行数据交互。
- **FreeRTOS 多任务调度**：实现多线程控制，包括速度控制、CAN 通信、IMU 数据采集等。
- **PID 控制算法**：用于电机速度和位置的闭环控制。
- **SBUS 接收机通信**：用于遥控器信号解析。
- **IMU 数据解析**：用于姿态感知和导航。
- **电机控制**：支持多种电机驱动器，如 AK7010、GM6020、M3508。

## 项目结构
```
Core/
├── Inc/              // 核心头文件（如 main.h、stm32f4xx_hal_conf.h）
├── Src/
│   ├── main.c        // 主程序入口
│   ├── freertos.c    // FreeRTOS 任务初始化及线程函数
│   ├── can.c         // CAN 总线初始化及过滤器配置
│   ├── gpio.c        // GPIO 引脚配置
│   ├── i2c.c         // I2C 初始化
│   ├── tim.c         // 定时器配置
│   ├── usart.c       // UART 初始化
│   └── stm32f4xx_it.c // 中断处理函数
├── Drivers/
│   ├── CMSIS/        // ARM CMSIS 核心库
│   └── STM32F4xx_HAL_Driver/ // STM32 HAL 驱动库
├── Middlewares/
│   └── Third_Party/FreeRTOS/ // FreeRTOS 实时操作系统源码
├── USER/
│   ├── Inc/          // 用户自定义头文件（如 PID.h、RobotControl.h）
│   └── Src/          // 用户功能实现代码（如 PID 控制、电机驱动、IMU 解析）
├── EWARM/            // IAR 工程文件及编译输出
└── README.txt        // 项目说明文档
```

## 主要功能模块说明

### 1. FreeRTOS 多任务调度
- 使用 FreeRTOS 实现多线程控制，包括：
  - `StartDefaultTask`：主任务
  - `AK7010_Task`：电机控制任务
  - `M3508_Task`：电机控制任务
  - `speedtask`：速度控制任务
  - `sbustask`：SBUS 信号处理任务
  - `ads1115`：ADC 数据采集任务
  - `Change_yaw`：偏航角控制任务
  - `Change_N`：导航控制任务
  - `Ak7010_reinit`：电机重新初始化任务

### 2. CAN 总线通信
- 使用 STM32 的 CAN 控制器实现与外部电机控制器（如 GM6020、M3508）的通信。
- 支持 CAN1 和 CAN2 双通道通信。
- 包含 CAN 过滤器配置函数 `can1_filter_init` 和 `can2_filter_init`。

### 3. PID 控制算法
- 实现增量式 PID 控制，用于电机速度和位置控制。
- 支持多个 PID 实例，适用于不同电机或传感器控制。

### 4. 电机控制
- **GM6020**：支持 CAN 总线控制的电机驱动器，用于速度和位置控制。
- **M3508**：支持 CAN 总线控制的电机驱动器，用于底盘运动控制。
- **AK7010**：支持 CAN 总线控制的伺服电机，用于机械臂或舵机控制。

### 5. SBUS 信号解析
- 支持 Futaba SBUS 接收机协议，用于遥控器信号输入。
- 解析通道数据并映射为控制指令。

### 6. IMU 数据采集与解析
- 支持 CH Robotics 系列 IMU，通过 UART 接口获取姿态数据。
- 实现数据同步、CRC 校验、数据解析等功能。

### 7. 机器人运动控制
- 实现基于运动学模型的速度分解与方向控制。
- 支持世界坐标系与自身坐标系之间的转换。
- 支持路径规划、速度限制、加速度限制等功能。

## 编译与调试
- 使用 **IAR Embedded Workbench** 编译和调试。
- 工程文件位于 `EWARM/Fir_Car.ewp`。
- 支持 IAR 的调试器（如 J-Link）进行在线调试。

## 依赖库
- **STM32 HAL 库**：用于 STM32 外设驱动。
- **FreeRTOS**：实时操作系统，用于任务调度。
- **CMSIS**：ARM 提供的数学和系统控制库。

## 开发环境
- **IDE**：IAR Embedded Workbench for ARM
- **MCU**：STM32F427xx
- **编译器**：IAR ARM Compiler

## 使用说明
1. 打开 `EWARM/Fir_Car.ewp` 工程文件。
2. 配置 CAN、UART、I2C 等外设参数。
3. 编写或修改 `USER/Src/` 中的控制逻辑。
4. 编译并下载到目标板。
5. 使用调试器连接并运行程序。

## 注意事项
- 确保 CAN、UART 等外设的引脚配置与硬件一致。
- FreeRTOS 的堆栈大小和优先级需根据任务需求合理配置。
- PID 参数需根据实际系统进行调优。

## 版权信息
本项目基于 MIT 许可证开源，请参考项目根目录下的 `LICENSE` 文件。

## 联系方式
如有问题或建议，请提交 Issue 或联系项目维护者。

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**项目地址**：[https://gitee.com/ibst/curc](https://gitee.com/ibst/curc)