20.2-电磁杆在磁轨道的测试 零基础入门智能车竞赛 STM32电磁小车

** **功能介绍放开头， 使用便捷无需愁。
这是全网最详细、性价比最高的STM32实战项目入门教程，通过合理的硬件设计和详细的视频笔记介绍，硬件使用STM32F103主控资料多方便学习，通过3万字笔记、12多个小时视频、20多章节代码手把手教会你如何开发和调试。让你更快掌握嵌入式系统开发。

**V3.3.0-STM32智能小车 **
**视频: **[https://www.bilibili.com/video/BV16x4y1M7EN/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click]
V3:HAL库开发、功能：PID速度控制、PID循迹、PID跟随、遥控、避障、PID角度控制、视觉控制、电磁循迹、RTOS等功能。

使用示波器调试(如果没有示波器可以不跟着做这节)

1. 先烧录 **"20-2_LED"**程序到单片机
   放置之前程序控制了四个引脚 导致影响 电磁杆电平，拔掉板子上的红外对管线。

使用万用表调试(如果没有万用表可以不跟着做这节)

1. 先烧录 **"20-2_LED"**程序到单片机

** **放置之前程序控制了四个引脚 导致影响 电磁杆电平，拔掉板子上的红外对管线。

使用单片机测量电压调试

需要准备的东西: 新版的没有调试过的电磁杆、螺丝刀、小车、底板、杜邦线四根、6P的XH2.54线、摄像头支架。

正式内容:

这里我们先用最简单通过完全轮询的方式实现(轮询的速度足够普通循迹小车场景使用)

如果想通过其他方式实现可以参考这几篇文章：

[STM32CubeMX | HAL库的ADC多通道数据采集（轮训、DMA、DMA+TIM)、读取内部传感器温度_tim+adc+dma采集-CSDN博客]

[【STM32】HAL库—快速使用ADC_stm32hal库adc轮询-CSDN博客]

采样时间和采样频率的计算

ADC采样两点间隔的时间一定要大于ADC的转换时间！

需要等待ADC完成一次转换后，再进行下一次采样。如果采样间隔时间小于ADC的转换时间，那么你可能在一个转换还没有完成的情况下就开始了下一个采样，这样会导致数据丢失或者错误。

**STM32F103 一般将时钟配置主频为72M、APB2为72M。ADC挂在APB2时钟总线上，且ADC的时钟不能超过14M。所以一般将ADC的分频设置为6，ADC的时钟主频就为72/6=12MHz。那么一个周期就是：1/12MHz=0.0833us。**

以下截图为STM32F1参考手册（手册编号RM0008，可在ST官网直接搜索下载）：

上图的意思是：ADC对输入电压采样若干个ADC_CLK周期，这些周期可通过ADC_SMPR1和ADC_SMPR2寄存器中的SMP[2:0]位进行修改。每个通道都可以用不同的采样时间进行采样。

ADC转换时间 = 采样时间 + 12.5个周期

示例：
** 当ADC时钟主频为14MHz并且采样时间为1.5个周期时：采样时间 = 1.5 + 12.5 = 14个周期；一个周期的时间为1/14MHz，一共14个周期，** 1 / 14MHz * 14个周期 = 1us ，那么此时ADC的采样频率就是1/1us=1000KHz=1MHz，这也是理论上ADC的最大采样频率。

STM32F1系列的时钟主频一般设置为了12M，采样时间的设置所对应采样频率如下图所示：

知道了最短时间后，当ADC时钟主频为12M并且采样时间为1.5个周期时，ADC采样两点的时间必须大于1.17us。

这个对我们现在编写的循迹方式基本没有影响，因为我们是每次测量完一组ADC，就进行计算处理、电机控制、OLED显示等操作，这些操作时间肯定大于采样时间

开启完全轮询

将代码文件夹"MyCode_V3.3.0" 复制到桌面或者其他没有中文字符的路径。

然后我们复制一份19-5_LED命名 20-2_LED 在这个上面进行修改

打开"'LED.ioc'" 我们把之前红外循迹的四个GPIO做修改，改为ADC1的对应通道。

设置ADC采集

然后点击生成代码

用keil 打开项目工程

** 先编译一下，因为之前把红外对管四个更改了，所以有些报错。**

需要把错误的注释掉。

这里

如果还有错误，这个需要删掉

然后编译确定没有错误

增加用于保存ADC变量值的

float g_fVoltage[4];//ADC电压采集值 值对应的四个通道和引脚分别是 ADC1_NI5 PA5 、ADC1_NI7 PA7、ADC1_NI8 PB0、ADC1_NI9 PB1

我们把模式0显示6050的代码注释掉

然后我们添加代码，把采集的数据显示在屏幕上

//采集四个通道电压值  
for(int i=0;i< 4;i++)
{
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,50);
g_fVoltage[i]=(float)HAL_ADC_GetValue(&hadc1)/4096*3.300; ////计算测量的电压值 /4069是因为4096是12位ADC的最大值（即2^12）、*3.300 是将归一化的数值乘以参考电压
}
  
sprintf((char *)OledString,"v1:%.2f v2:%.2f rn",g_fVoltage[0],g_fVoltage[1]);//显示 1、2 电压值
OLED_ShowString(0,4,OledString,12);//这个是oled驱动里面的，是显示位置的一个函数，

sprintf((char *)OledString,"v3:%.2f v4:%.2f rn",g_fVoltage[2],g_fVoltage[3]);//显示3、4 电压值
OLED_ShowString(0,5,OledString,12);//这个是oled驱动里面的，是显示位置的一个函数，

然后代码烧录一下，可以用一根杜邦线，把3.3和其中一个引脚B0接到一起(注意不要把GND和3.3J接到一起)。

然后OLED对V3就会显示3.30左右

注意:

1. 不要把3.3和GND引脚用杜邦线插一起。
2. 把四个红外对管都要拔掉。
   
   然后我们把电磁循迹杆 放置到已经通有正弦交流信号的上方，将电磁杆使用连接线，连接到底板上。

电磁杆连接线插入底板的方向如下:

插上之后是这样的不要插反了。

拧动螺丝的同时观察 四个通道电压测量值的变化。

因为外面的两个电感是和轨道垂直的，所以外面使用外面 两个进行循迹。

另一个通道的

然后把小车放置到中间，小车的v1电压和V4电压应该测量值大致相同

审核编辑 黄宇