# Micropython pyboard-controller-robot PYB差速主控底盘

**Repository Path**: wangms168071/pyb-controller_robot

## Basic Information

- **Project Name**: Micropython pyboard-controller-robot PYB差速主控底盘
- **Description**: 基于PYB作为单片机的两轮差速小车或机器人底盘
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: pyb-controller-v3.4
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 4
- **Created**: 2021-09-16
- **Last Updated**: 2021-09-16

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# PYB差速主控底盘开源工程
## 项目介绍
**这是一个基于PYB作为单片机的两轮差速小车或机器人底盘。**

    本系统可以很好地适用于两轮差速控制系统的控制需求，本系统已经集成了里程计、IMU等传感器，同时开发了和ROS上位机节点的串口通信功能，适用于作为ROS机器人的下位机系统。

维护人：
- 高鸿志
- 李佳洛
- 郭浩

## 版本记录

**pyb-controller-v3.4**    2021/4/25
- 大幅优化代码，增加参数注释，方便分辨可调和系统默认参数。
- 集成mpu9250模块到driver_flag中执行，只在单片机中读取9轴imu数值，但默认不发送到上位机。
- 将默认编码器设置为光电编码器，如需更换，需要修改main.py中的PID参数以及encoder.py中的机器人和编码器参数即可。

**pyb-controller-v3.3**    2021/4/15 
- 增加Micropython和匿名工作站的通信协议，实现和匿名工作站的通信任务，可以实现电机参数的实时绘图和PID调参
- 优化代码，提高了代码的执行效率，删除了不必要的外设OLED的使用（可自行增加）

**pyb-controller-v3.2**    2021/3/24 
- 优化ROS上下位机通信控制

**pyb-controller-v3.1**    2021/3/1 
- 增加USB串口，将USB口设置为USB_VCP模式，使得单片机可以直接通过USB口和上位机实现串口收发功能

**pyb-controller-v3.0**    2021/2/20 
- 增加电机PID闭环后线性校正代码，因为未较好的调整参数，故使用该方法

## 项目架构

### 代码结构
- main.py
- motor.py
- encoder.py
- pid.py
- oled.py
- ps2.py
- serial.py
- imu.py
- mpu9250.py


### 硬件器材

1.  PYB（STM32F405）* 1

2.  带编码器电机的机器人底盘(编码器电机 * 2 + L298N * 1) * 1

3.  PS2手柄 * 1

4.  两轮编码器电机驱动模块 * 1

5.  整体电源模块 * 1

6.  mpu9250(9轴)传感器模块 * 1  



### 引脚图

![输入图片说明](https://images.gitee.com/uploads/images/2021/0118/124735_f7906c8e_6524532.jpeg "O1CN01kU8SiB1fxThk86jBc_!!87224073 [原始大小].jpg")


| 外接引脚  |  PYB左侧引脚 |   |   |   |   |  PYB右侧引脚 | 外接引脚 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| encoderMA_A |  Y1(TIM8 CH1) |   |   |   |   |   |   |
| encoderMA_B |  Y2(TIM8 CH2) |   |   |   |   |   |   |
| PWMA |  Y3(TIM4 CH3) |   |   |   |   |   |   |
| PWMB |  Y4(TIM4 CH4) |   |   |   |   |   |   |
| AIN1 |  Y5 |   |   |   |   | Y12 | \ |
| AIN2 |  Y6 |   |   |   |   | Y11 | \ |
| \ |  Y7 |   |   |   |   | (IIC2 SDA)Y10 | SDA(OLED) |
| \ |  Y8 |   |   |   |   | (IIC2 SCL)Y19 | SCL(OLED) |
| SCL(mpu9250) |  X9(IIC1 SCL) |   |  |   |   | X8  | \ |
| SDL(mpu9250) |  X10(IIC1 SDA) |   |  |   |   | X7  | \ |
| BIN1 |  X11 |   |   |   |   | X6  | \ |
| BIN2 |  X12 |   |   |   |   |  X5 | \ |
|   |   |   |   |   |   | (UART2 RX)X4 | TX(USB-TTL) |
|   |   |   |   |   |   |  (UART2 TX)X3 | RX(USB-TTL) |
|   |   |   |   |   |   | X2 | encoderMB_B(TIM5 CH2) |
|   |   |   |   |   |   | X1 | encoderMB_A(TIM5 CH1) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|   | X18 | X19 | X20 | X21 | X22 |  |   |
|   | DAT(PS2) | CMD(PS2) | CS(PS2) |  CLK(PS2) |  \ |   |   |


### 附录

1.  STM32拥有编码器功能的定时有：1、2、3、4、5、8，这几个定时器的的CH1、CH2可用于编码器AB相测速，CH1N等带N的通道不能用于编码器测速。定时器6、7为基本定期，仅用作定时和计数功能，无如PWM等其他特殊功能。
2.  板载加速度计为MMA7660，该器件是NXP的3-Axis Orientation/Motion Detection Sensor（三轴加速度传感器，不包含三轴陀螺仪，如需要陀螺仪，可使用mpu6050六轴传感器模块，即三轴加速度+三轴陀螺仪），该加速度计的测量范围±1.5g，采用I2C通信接口，当使用板载加速度计时就不能再使用X9和X10引脚，否则会造成加速度计无法正常工作，反之亦然。
3.  本单片机引脚较少，不适合用作四轮的底盘控制，需要购买增加更多普通IO口的PLUS版。
4.  上下位机通信协议采用元组作为通信的基本格式，发送和接收端只需进行编码和解码操作即可直接使用，方便快捷。