STC16f40k128 使用VOFA+进行电机PID参数整定

2023-10-31 11:50
文章标签 进行 参数 使用 电机 pid 整定 stc16f40k128 vofa

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。

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