小车安装
CH32V203引脚设置
PWM1: PB6 --- 驱动板:BIN2
PWM2: PB7 --- 驱动板:BIN1
PWM3: PB8 --- 驱动板:AIN2
PWM4: PB9 --- 驱动板:AIN1
TX: PA2 --- 树莓派:RXD GPIO15
RX: PA3 --- 树莓派:TXD GPIO14
波特率：115200
调试串⼝TX: PA9
调试串⼝RX: PA10
波特率：115200
调试串⼝会每秒打印编码器状态
TIM2:
PA0 - CH1 (编码器A相) --- 驱动板:E1B
PA1 - CH2 (编码器B相) --- 驱动板:E1A
TIM3:
PA6 - CH1 (编码器A相) --- 驱动板:E2B
PA7 - CH2 (编码器B相) --- 驱动板:E2A
驱动板介绍
UART通信指令集表格
TX😛A2
RX😛A3
| 命令码 | 命令名称 | 功能描述 | 请求格式 | 响应格式 |
|---|
| 0x01 | 获取编码器1 | 读取编码器1的当前计数值 | AA 02 01 2D | AA 08 01 [计数值4字节] [方向1字节] [速度2字节] [CRC] |
| 0x02 | 获取编码器2 | 读取编码器2的当前计数值 | AA 02 02 24 | AA 08 02 [计数值4字节] [方向1字节] [速度2字节] [CRC] |
| 0x03 | 获取双编码器 | 同时读取两个编码器值 | AA 02 03 23 | AA 0F 03 [编码器1:7字节] [编码器2:7字节] [CRC] |
| 0x04 | 设置PWM1 | 设置PWM通道1的占空比 | AA 03 04 [占空比0-100] [CRC] | AA 03 04 [状态] [CRC] |
| 0x05 | 设置PWM2 | 设置PWM通道2的占空比 | AA 03 05 [占空比0-100] [CRC] | AA 03 05 [状态] [CRC] |
| 0x06 | 设置PWM3 | 设置PWM通道3的占空比 | AA 03 06 [占空比0-100] [CRC] | AA 03 06 [状态] [CRC] |
| 0x07 | 设置PWM4 | 设置PWM通道4的占空比 | AA 03 07 [占空比0-100] [CRC] | AA 03 07 [状态] [CRC] |
| 0x08 | 设置全部PWM | 同时设置4个PWM通道 | AA 06 08 [PWM1] [PWM2] [PWM3] [PWM4] [CRC] | AA 03 08 [状态] [CRC] |
| 0x09 | 获取PWM状态 | 读取所有PWM的当前设置值 | AA 02 09 15 | AA 06 09 [PWM1] [PWM2] [PWM3] [PWM4] [CRC] |
| 0x0A | 复位编码器1 | 将编码器1计数值清零 | AA 02 0A 1C | AA 03 0A [状态] [CRC] |
| 0x0B | 复位编码器2 | 将编码器2计数值清零 | AA 02 0B 1B | AA 03 0B [状态] [CRC] |
| 0x0C | 复位所有编码器 | 将两个编码器同时清零 | AA 02 0C 0E | AA 03 0C [状态] [CRC] |
CRC校验计算手册
1. CRC算法参数
- 算法类型：CRC-8
- 多项式：0x07 (x⁸ + x² + x + 1)
- 初始值：0x00
- 输入反转：否
- 输出反转：否
- 异或输出：无
- 注意：头帧AA不进行计算
2. CRC计算表（查表法）
使用以下256字节的查找表：
static const uint8_t crc8_table[256] = {
0x00, 0x07, 0x0E, 0x09, 0x1C, 0x1B, 0x12, 0x15, 0x38, 0x3F, 0x36, 0x31, 0x24, 0x23, 0x2A, 0x2D,
0x70, 0x77, 0x7E, 0x79, 0x6C, 0x6B, 0x62, 0x65, 0x48, 0x4F, 0x46, 0x41, 0x54, 0x53, 0x5A, 0x5D,
0xE0, 0xE7, 0xEE, 0xE9, 0xFC, 0xFB, 0xF2, 0xF5, 0xD8, 0xDF, 0xD6, 0xD1, 0xC4, 0xC3, 0xCA, 0xCD,
0x90, 0x97, 0x9E, 0x99, 0x8C, 0x8B, 0x82, 0x85, 0xA8, 0xAF, 0xA6, 0xA1, 0xB4, 0xB3, 0xBA, 0xBD,
0xC7, 0xC0, 0xC9, 0xCE, 0xDB, 0xDC, 0xD5, 0xD2, 0xFF, 0xF8, 0xF1, 0xF6, 0xE3, 0xE4, 0xED, 0xEA,
0xB7, 0xB0, 0xB9, 0xBE, 0xAB, 0xAC, 0xA5, 0xA2, 0x8F, 0x88, 0x81, 0x86, 0x93, 0x94, 0x9D, 0x9A,
0x27, 0x20, 0x29, 0x2E, 0x3B, 0x3C, 0x35, 0x32, 0x1F, 0x18, 0x11, 0x16, 0x03, 0x04, 0x0D, 0x0A,
0x57, 0x50, 0x59, 0x5E, 0x4B, 0x4C, 0x45, 0x42, 0x6F, 0x68, 0x61, 0x66, 0x73, 0x74, 0x7D, 0x7A,
0x89, 0x8E, 0x87, 0x80, 0x95, 0x92, 0x9B, 0x9C, 0xB1, 0xB6, 0xBF, 0xB8, 0xAD, 0xAA, 0xA3, 0xA4,
0xF9, 0xFE, 0xF7, 0xF0, 0xE5, 0xE2, 0xEB, 0xEC, 0xC1, 0xC6, 0xCF, 0xC8, 0xDD, 0xDA, 0xD3, 0xD4,
0x69, 0x6E, 0x67, 0x60, 0x75, 0x72, 0x7B, 0x7C, 0x51, 0x56, 0x5F, 0x58, 0x4D, 0x4A, 0x43, 0x44,
0x19, 0x1E, 0x17, 0x10, 0x05, 0x02, 0x0B, 0x0C, 0x21, 0x26, 0x2F, 0x28, 0x3D, 0x3A, 0x33, 0x34,
0x4E, 0x49, 0x40, 0x47, 0x52, 0x55, 0x5C, 0x5B, 0x76, 0x71, 0x78, 0x7F, 0x6A, 0x6D, 0x64, 0x63,
0x3E, 0x39, 0x30, 0x37, 0x22, 0x25, 0x2C, 0x2B, 0x06, 0x01, 0x08, 0x0F, 0x1A, 0x1D, 0x14, 0x13,
0xAE, 0xA9, 0xA0, 0xA7, 0xB2, 0xB5, 0xBC, 0xBB, 0x96, 0x91, 0x98, 0x9F, 0x8A, 0x8D, 0x84, 0x83,
0xDE, 0xD9, 0xD0, 0xD7, 0xC2, 0xC5, 0xCC, 0xCB, 0xE6, 0xE1, 0xE8, 0xEF, 0xFA, 0xFD, 0xF4, 0xF3
};
3. CRC计算函数
static uint8_t CalculateCRC(uint8_t *data, uint8_t length) {
uint8_t crc = 0x00; // 初始值
for (uint8_t i = 0; i < length; i++) {
crc = crc8_table[crc ^ data[i]];
}
return crc;
}
编码器数据格式详细说明
1. 编码器数据结构
1.1 编码器信息结构体
typedef struct {
int32_t count; // 累计计数值（有符号32位）
int16_t speed; // 速度值（有符号16位，脉冲/采样周期）
uint8_t direction; // 方向：0=停止，1=正转，2=反转
uint32_t last_count; // 上次计数值（内部使用）
} Encoder_TypeDef;
1.2 编码器参数
2. 编码器命令响应格式
2.1 获取单个编码器（命令0x01/0x02）
响应帧结构：
AA [长度] [命令] [编码器数据(7字节)] [CRC]
编码器数据详细格式：
字节0-3：计数值（32位有符号，大端序）
字节4：方向（1字节）
字节5-6：速度值（16位有符号，大端序）
示例：
- 命令：
AA 02 01 2D （获取编码器1）
- 响应：
AA 08 01 00 00 1F 40 01 00 64 XX
AA：帧起始符08：数据长度（命令1字节+数据7字节+CRC1字节=9字节，长度字段包含自身？）01：命令码00 00 1F 40：计数值=8000（十进制）01：方向=正转00 64：速度=100脉冲/周期XX：CRC校验值，头帧AA不进行CRC校验
2.2 获取双编码器（命令0x03）
响应帧结构：
AA [长度] [命令] [编码器1数据(7字节)] [编码器2数据(7字节)] [CRC]
数据格式：
字节0-6：编码器1数据（同单个编码器格式）
字节7-13：编码器2数据（同单个编码器格式）
数据总长度：14字节编码器数据 + 命令1字节 + CRC1字节 = 16字节有效数据
3. 编码器数值解析
3.1 计数值解析
3.2 方向解析
0x00：停止/无运动0x01：正转（顺时针）0x02：反转（逆时针）
3.3 速度解析
4. 编码器复位命令
4.1 复位操作
- 复位编码器1：
AA 02 0A 1C
- 复位编码器2：
AA 02 0B 1B
- 复位所有编码器：
AA 02 0C 0E
复位后的状态：
- 累计计数值清零
- 速度值清零
- 方向设置为停止
- 定时器计数器重置为中间值32768
PWM控制详细解析说明
1. PWM硬件配置
1.1 PWM通道映射
PWM1 -> PB6 -> TIM4_CH1
PWM2 -> PB7 -> TIM4_CH2
PWM3 -> PB8 -> TIM4_CH3
PWM4 -> PB9 -> TIM4_CH4
1.2 定时器参数
2. PWM控制命令格式
2.1 设置单个PWM（命令0x04-0x07）
请求帧格式：
AA [长度] [命令] [占空比] [CRC]
参数说明：
- 占空比：1字节，范围0-100（百分比）
- 0%：完全关闭（GPIO输出低电平）
- 100%：完全开启（GPIO输出高电平）
示例：
- 设置PWM1占空比为50%：
AA 03 04 32 XX
AA：起始符03：长度（命令1+数据1+CRC1=3字节）04：命令码（设置PWM1）32：占空比=50（十进制）XX：CRC，头帧AA不进行CRC校验
2.2 设置全部PWM（命令0x08）
请求帧格式：
AA [长度] [命令] [PWM1] [PWM2] [PWM3] [PWM4] [CRC]
参数说明：
- 4个占空比值，每个1字节，范围0-100
- 顺序：PWM1, PWM2, PWM3, PWM4
示例：
- 同时设置4个PWM：
AA 06 08 64 32 19 00 XX
64：PWM1=100%32：PWM2=50%19：PWM3=25%00：PWM4=0%
2.3 获取PWM状态（命令0x09）
响应帧格式：
AA [长度] [命令] [PWM1] [PWM2] [PWM3] [PWM4] [CRC]
示例响应：
AA 06 09 64 32 19 00 XX
表示当前占空比：
PWM1=100%，PWM2=50%，PWM3=25%，PWM4=0%
3. PWM输出控制逻辑
3.1 占空比控制
// PWM占空比计算公式
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 100 - ccp;
- ccp=0：TIM_Pulse=100，输出始终为低（占空比0%）
- ccp=100：TIM_Pulse=0，输出始终为高（占空比100%）
- ccp=50：TIM_Pulse=50，高电平占50%
3.2 特殊处理：占空比为0%
当占空比设置为0时，系统会：
- 关闭PWM输出
- 将对应GPIO配置为推挽输出模式
- 输出低电平
- 完全关闭电机/负载
3.3 限制保护
- 占空比自动限制在0-100范围内
- 超过100的值自动截断为100
- 输入值直接转换为uint16_t类型
4. PWM状态管理
4.1 内部状态数组
static uint8_t pwm_status[4] = {0, 0, 0, 0};
- 存储当前4个PWM通道的占空比设置
- 每次设置PWM时更新
- 通过CMD_GET_PWM_STATUS命令读取
4.2 状态响应码
0x01：操作成功0xFD：数据长度错误0xFE：CRC校验错误0xFF：未知命令错误
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