芯耀
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這個是全網(wǎng)最詳細的STM32項目教學視頻。
第一篇CSDN文章在這里在這里:
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V3:HAL庫開發(fā)、手把手教學下面功能：PID速度控制、PID循跡、PID跟隨、遙控、避障、PID角度控制、openmv視覺控制、電磁循跡、FreeRTOS、K210視覺智能車(更新中)、K230視覺智能車(更新中)、MSPM0G3507視覺智能車(更新中)
22.5.2-多任務創(chuàng)建和調(diào)度(有示例代碼)
創(chuàng)建多任務時候要注意防止 低優(yōu)先級任務被"餓死"情況，要讓高優(yōu)先級任務主動進入阻塞態(tài)才能防止低優(yōu)先級任務被餓死。
這里我們繼續(xù)新建一個任務用于執(zhí)行裸機時候1 2 3 4 5 6 模式的代碼
復制一下22-3_LED_FreeRTOS的工程，命名為22-5_LED_FreeRTOS
然后打開LED.ioc
Task Name:MultiModeTask 多模式任務的意思
Priority:osPriorityAboveNormal 優(yōu)先級設置的高于正常優(yōu)先級
Stack Size (Words):128 這個任務棧 先按照默認
Entry Function:StartMultiModTask 這是任務的函數(shù)名字
把模式 1和2和3 4 5 6 的代碼都是復制到任務函數(shù)里面
復制到這里
下面就是復制后的
/* USER CODE BEGIN Header_StartMultiModTask */
/**
* @brief Function implementing the MultiModeTask thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_StartMultiModTask */
void StartMultiModTask(void const * argument)
{
/* USER CODE BEGIN StartMultiModTask */
/* Infinite loop */
for(;;)
{
if(g_ucMode == 1)
{
///**** 紅外PID循跡功能******************/
g_ucaHW_Read[0] = READ_HW_OUT_1;//讀取紅外對管狀態(tài)、這樣相比于寫在if里面更高效
g_ucaHW_Read[1] = READ_HW_OUT_2;
g_ucaHW_Read[2] = READ_HW_OUT_3;
g_ucaHW_Read[3] = READ_HW_OUT_4;
if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 0 )
{
// printf("應該前進rn");//注釋掉更加高效，減少無必要程序執(zhí)行
g_cThisState = 0;//前進
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 1&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 0 )//使用else if更加合理高效
{
// printf("應該右轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = -1;//應該右轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 1&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 0 )
{
// printf("快速右轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = -2;//快速右轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 1&&g_ucaHW_Read[1] == 1&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 0)
{
// printf("快速右轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = -3;//快速右轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 1&&g_ucaHW_Read[3] == 0 )
{
// printf("應該左轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = 1;//應該左轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 1 )
{
// printf("快速左轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = 2;//快速左轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 1&&g_ucaHW_Read[3] == 1)
{
// printf("快速左轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = 3;//快速左轉(zhuǎn)
}
g_fHW_PID_Out = PID_realize(&pidHW_Tracking,g_cThisState);//PID計算輸出目標速度 這個速度，會和基礎速度加減
g_fHW_PID_Out1 = 3 + g_fHW_PID_Out;//電機1速度=基礎速度+循跡PID輸出速度
g_fHW_PID_Out2 = 3 - g_fHW_PID_Out;//電機1速度=基礎速度-循跡PID輸出速度
if(g_fHW_PID_Out1 >5) g_fHW_PID_Out1 =5;//進行限幅 限幅速度在0-5之間
if(g_fHW_PID_Out1 <0) g_fHW_PID_Out1 =0;
if(g_fHW_PID_Out2 >5) g_fHW_PID_Out2 =5;//進行限幅 限幅速度在0-5之間
if(g_fHW_PID_Out2 <0) g_fHW_PID_Out2 =0;
if(g_cThisState != g_cLastState)//如何這次狀態(tài)不等于上次狀態(tài)、就進行改變目標速度和控制電機、在定時器中依舊定時控制電機
{
motorPidSetSpeed(g_fHW_PID_Out1,g_fHW_PID_Out2);//通過計算的速度控制電機
}
g_cLastState = g_cThisState;//保存上次紅外對管狀態(tài)
}
if(g_ucMode == 2)
{
//***************遙控模式***********************//
//遙控模式的控制在串口三的中斷里面
}
if(g_ucMode == 3)
{
//******超聲波避障模式*********************//
避障邏輯
if(HC_SR04_Read() > 25)//前方無障礙物
{
motorPidSetSpeed(1,1);//前運動
HAL_Delay(100);
}
else{ //前方有障礙物
motorPidSetSpeed(-1,1);//右邊運動 原地
HAL_Delay(500);
if(HC_SR04_Read() > 25)//右邊無障礙物
{
motorPidSetSpeed(1,1);//前運動
HAL_Delay(100);
}
else{//右邊有障礙物
motorPidSetSpeed(1,-1);//左邊運動 原地
HAL_Delay(1000);
if(HC_SR04_Read() >25)//左邊無障礙物
{
motorPidSetSpeed(1,1);//前運動
HAL_Delay(100);
}
else{
motorPidSetSpeed(-1,-1);//后運動
HAL_Delay(1000);
motorPidSetSpeed(-1,1);//右邊運動
HAL_Delay(50);
}
}
}
}
if(g_ucMode == 4)
{
//**********PID跟隨功能***********//
g_fHC_SR04_Read=HC_SR04_Read();//讀取前方障礙物距離
if(g_fHC_SR04_Read < 60){ //如果前60cm 有東西就啟動跟隨
g_fFollow_PID_Out = PID_realize(&pidFollow,g_fHC_SR04_Read);//PID計算輸出目標速度 這個速度，會和基礎速度加減
if(g_fFollow_PID_Out > 6) g_fFollow_PID_Out = 6;//對輸出速度限幅
if(g_fFollow_PID_Out < -6) g_fFollow_PID_Out = -6;
motorPidSetSpeed(g_fFollow_PID_Out,g_fFollow_PID_Out);//速度作用與電機上
}
else motorPidSetSpeed(0,0);//如果前面60cm 沒有東西就停止
HAL_Delay(10);//讀取超聲波傳感器不能過快
}
if(g_ucMode == 5)
{
//*************MPU6050航向角 PID轉(zhuǎn)向控制*****************//
sprintf((char *)Usart3String,"pitch:%.2f roll:%.2f yaw:%.2frn",pitch,roll,yaw);//顯示6050數(shù)據(jù) 俯仰角 橫滾角 航向角
HAL_UART_Transmit(&huart3,( uint8_t *)Usart3String,strlen(( const char *)Usart3String),0xFFFF);//通過串口三輸出字符 strlen:計算字符串大小
// mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw);//返回值:0,DMP成功解出歐拉角
// while(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)!=0){} //這個可以解決經(jīng)常讀不出數(shù)據(jù)的問題
g_fMPU6050YawMovePidOut = PID_realize(&pidMPU6050YawMovement,yaw);//PID計算輸出目標速度 這個速度，會和基礎速度加減
g_fMPU6050YawMovePidOut1 = 1.5 + g_fMPU6050YawMovePidOut;//基礎速度加減PID輸出速度
g_fMPU6050YawMovePidOut2 = 1.5 - g_fMPU6050YawMovePidOut;
if(g_fMPU6050YawMovePidOut1 >3.5) g_fMPU6050YawMovePidOut1 =3.5;//進行限幅
if(g_fMPU6050YawMovePidOut1 <0) g_fMPU6050YawMovePidOut1 =0;
if(g_fMPU6050YawMovePidOut2 >3.5) g_fMPU6050YawMovePidOut2 =3.5;//進行限幅
if(g_fMPU6050YawMovePidOut2 <0) g_fMPU6050YawMovePidOut2 =0;
motorPidSetSpeed(g_fMPU6050YawMovePidOut1,g_fMPU6050YawMovePidOut2);//將最后計算的目標速度 通過motorPidSetSpeed控制電機
}
if(g_ucMode == 6)
{
sprintf((char*)OledString, "lHW:%d ", g_lHW_State);//視覺識別結(jié)果
OLED_ShowString(0,0,OledString,12);//這個是oled驅(qū)動里面的，是顯示位置的一個函數(shù)，
g_fHW_PID_Out = PID_realize(&pidOpenmv_Tracking,g_cThisState);//PID計算輸出目標速度 這個速度，會和基礎速度加減
g_fHW_PID_Out1 = 0.5 + g_fHW_PID_Out;//電機1速度=基礎速度+循跡PID輸出速度
g_fHW_PID_Out2 = 0.5 - g_fHW_PID_Out;//電機1速度=基礎速度-循跡PID輸出速度
if(g_fHW_PID_Out1 >1.2) g_fHW_PID_Out1 =1.2;//進行限幅 限幅速度在0-1.2之間
if(g_fHW_PID_Out1 <0) g_fHW_PID_Out1 =0;
if(g_fHW_PID_Out2 >1.2) g_fHW_PID_Out2 =1.2;//進行限幅 限幅速度在0-1.2之間
if(g_fHW_PID_Out2 <0) g_fHW_PID_Out2 =0;
if(g_cThisState != g_cLastState)//如何這次狀態(tài)不等于上次狀態(tài)、就進行改變目標速度和控制電機、在定時器中依舊定時控制電機
{
motorPidSetSpeed(g_fHW_PID_Out1,g_fHW_PID_Out2);//通過計算的速度控制電機
}
g_cLastState = g_cThisState;//保存上次紅外對管狀態(tài)
}
osDelay(1);
}
/* USER CODE END StartMultiModTask */
}
這個osDelay(1)要帶著，因為只有高優(yōu)先級任務阻塞或者掛起狀態(tài)，低優(yōu)先級任務才有機會運行。
并且為了我們方便查看調(diào)試任務是否執(zhí)行和剩余任務?？臻g 我們增加調(diào)試信息
UBaseType_t stackHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark(NULL);// 獲取當前任務的棧高水位值
printf("StartMultiModTask Mark: %u wordsn", (unsigned int)stackHighWaterMark);
size_t freeHeapSize = xPortGetFreeHeapSize();// 獲取系統(tǒng)的可用堆空間
printf("StartMultiModTask Free Heap Size: %u bytesn", (unsigned int)freeHeapSize);
然后我們需要修改之前寫的 幾個高水位值的輸出
然后連接DAP進行燒錄，燒錄教程見：第二章-GPIO與中斷 ->2.1-點燈-燒錄程序->方法一內(nèi)容
燒錄后，復位，小燈閃爍
然后連接DAP串口，串口連接和設置教程見：：第四章-串口實驗(簡單輸出)->4.2串口實驗->接線圖->使用dap
然后可以關閉串口看一下輸出的結(jié)果
仔細觀察一下輸出結(jié)果可以找到四個任務都有輸出執(zhí)行。
前面我們 輸出的時候 把對應函數(shù)名字記得改一下這樣方便查看每個變量
然后我們通過串口就可用觀察出來幾個任務是否在執(zhí)行，這樣會十分方便我們在FreeRTOS中調(diào)試
但是我們發(fā)現(xiàn)OLED屏幕上沒有顯示當前模式，我們從之前的main.c中把當前模式顯示的代碼找到，增加到OLED顯示的任務中
sprintf((char *)OledString," g_ucMode:%d",g_ucMode);//顯示g_ucMode 當前模式
OLED_ShowString(0,6,OledString,12); //顯示在OLED上
sprintf((char *)Usart3String," g_ucMode:%d",g_ucMode);//藍牙APP顯示
HAL_UART_Transmit(&huart3,( uint8_t *)Usart3String,strlen(( const char *)Usart3String),50);//阻塞式發(fā)送通過串口三輸出字符 strlen:計算字符串大小
然后我們按下按鍵key1 發(fā)現(xiàn)屏幕模式更新的非常慢，可能是因為每次變化模式后 StartMultiModTask任務函數(shù)里面的，模式1到6中的函數(shù)就會有一部分被執(zhí)行里面調(diào)用的無法釋放CPU使用權的HAL_Delay 所以我們這里把StartMultiModTask 函數(shù)中的HAL_Delay 都換成osDelay
然后StartMultiModTask任務就會變成一下內(nèi)容：
/* USER CODE BEGIN Header_StartMultiModTask */
/**
* @brief Function implementing the MultiModeTask thread.
* @param argument: Not used
* @retval None
*/
/* USER CODE END Header_StartMultiModTask */
void StartMultiModTask(void const * argument)
{
/* USER CODE BEGIN StartMultiModTask */
/* Infinite loop */
for(;;)
{
UBaseType_t stackHighWaterMark = uxTaskGetStackHighWaterMark(NULL);// 獲取當前任務的棧高水位值
printf("StartMultiModTask Mark: %u wordsn", (unsigned int)stackHighWaterMark);
size_t freeHeapSize = xPortGetFreeHeapSize();// 獲取系統(tǒng)的可用堆空間
printf("StartMultiModTask Free Heap Size: %u bytesn", (unsigned int)freeHeapSize);
if(g_ucMode == 1)
{
///**** 紅外PID循跡功能******************/
g_ucaHW_Read[0] = READ_HW_OUT_1;//讀取紅外對管狀態(tài)、這樣相比于寫在if里面更高效
g_ucaHW_Read[1] = READ_HW_OUT_2;
g_ucaHW_Read[2] = READ_HW_OUT_3;
g_ucaHW_Read[3] = READ_HW_OUT_4;
if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 0 )
{
// printf("應該前進rn");//注釋掉更加高效，減少無必要程序執(zhí)行
g_cThisState = 0;//前進
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 1&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 0 )//使用else if更加合理高效
{
// printf("應該右轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = -1;//應該右轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 1&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 0 )
{
// printf("快速右轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = -2;//快速右轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 1&&g_ucaHW_Read[1] == 1&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 0)
{
// printf("快速右轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = -3;//快速右轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 1&&g_ucaHW_Read[3] == 0 )
{
// printf("應該左轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = 1;//應該左轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 0&&g_ucaHW_Read[3] == 1 )
{
// printf("快速左轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = 2;//快速左轉(zhuǎn)
}
else if(g_ucaHW_Read[0] == 0&&g_ucaHW_Read[1] == 0&&g_ucaHW_Read[2] == 1&&g_ucaHW_Read[3] == 1)
{
// printf("快速左轉(zhuǎn)rn");
g_cThisState = 3;//快速左轉(zhuǎn)
}
g_fHW_PID_Out = PID_realize(&pidHW_Tracking,g_cThisState);//PID計算輸出目標速度 這個速度，會和基礎速度加減
g_fHW_PID_Out1 = 3 + g_fHW_PID_Out;//電機1速度=基礎速度+循跡PID輸出速度
g_fHW_PID_Out2 = 3 - g_fHW_PID_Out;//電機1速度=基礎速度-循跡PID輸出速度
if(g_fHW_PID_Out1 >5) g_fHW_PID_Out1 =5;//進行限幅 限幅速度在0-5之間
if(g_fHW_PID_Out1 <0) g_fHW_PID_Out1 =0;
if(g_fHW_PID_Out2 >5) g_fHW_PID_Out2 =5;//進行限幅 限幅速度在0-5之間
if(g_fHW_PID_Out2 <0) g_fHW_PID_Out2 =0;
if(g_cThisState != g_cLastState)//如何這次狀態(tài)不等于上次狀態(tài)、就進行改變目標速度和控制電機、在定時器中依舊定時控制電機
{
motorPidSetSpeed(g_fHW_PID_Out1,g_fHW_PID_Out2);//通過計算的速度控制電機
}
g_cLastState = g_cThisState;//保存上次紅外對管狀態(tài)
}
if(g_ucMode == 2)
{
//***************遙控模式***********************//
//遙控模式的控制在串口三的中斷里面
}
if(g_ucMode == 3)
{
//******超聲波避障模式*********************//
避障邏輯
if(HC_SR04_Read() > 25)//前方無障礙物
{
motorPidSetSpeed(1,1);//前運動
osDelay(100);
}
else{ //前方有障礙物
motorPidSetSpeed(-1,1);//右邊運動 原地
osDelay(500);
if(HC_SR04_Read() > 25)//右邊無障礙物
{
motorPidSetSpeed(1,1);//前運動
osDelay(100);
}
else{//右邊有障礙物
motorPidSetSpeed(1,-1);//左邊運動 原地
osDelay(1000);
if(HC_SR04_Read() >25)//左邊無障礙物
{
motorPidSetSpeed(1,1);//前運動
osDelay(100);
}
else{
motorPidSetSpeed(-1,-1);//后運動
osDelay(1000);
motorPidSetSpeed(-1,1);//右邊運動
osDelay(50);
}
}
}
}
if(g_ucMode == 4)
{
//**********PID跟隨功能***********//
g_fHC_SR04_Read=HC_SR04_Read();//讀取前方障礙物距離
if(g_fHC_SR04_Read < 60){ //如果前60cm 有東西就啟動跟隨
g_fFollow_PID_Out = PID_realize(&pidFollow,g_fHC_SR04_Read);//PID計算輸出目標速度 這個速度，會和基礎速度加減
if(g_fFollow_PID_Out > 6) g_fFollow_PID_Out = 6;//對輸出速度限幅
if(g_fFollow_PID_Out < -6) g_fFollow_PID_Out = -6;
motorPidSetSpeed(g_fFollow_PID_Out,g_fFollow_PID_Out);//速度作用與電機上
}
else motorPidSetSpeed(0,0);//如果前面60cm 沒有東西就停止
osDelay(10);//讀取超聲波傳感器不能過快
}
if(g_ucMode == 5)
{
//*************MPU6050航向角 PID轉(zhuǎn)向控制*****************//
sprintf((char *)Usart3String,"pitch:%.2f roll:%.2f yaw:%.2frn",pitch,roll,yaw);//顯示6050數(shù)據(jù) 俯仰角 橫滾角 航向角
HAL_UART_Transmit(&huart3,( uint8_t *)Usart3String,strlen(( const char *)Usart3String),0xFFFF);//通過串口三輸出字符 strlen:計算字符串大小
// mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw);//返回值:0,DMP成功解出歐拉角
// while(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)!=0){} //這個可以解決經(jīng)常讀不出數(shù)據(jù)的問題
g_fMPU6050YawMovePidOut = PID_realize(&pidMPU6050YawMovement,yaw);//PID計算輸出目標速度 這個速度，會和基礎速度加減
g_fMPU6050YawMovePidOut1 = 1.5 + g_fMPU6050YawMovePidOut;//基礎速度加減PID輸出速度
g_fMPU6050YawMovePidOut2 = 1.5 - g_fMPU6050YawMovePidOut;
if(g_fMPU6050YawMovePidOut1 >3.5) g_fMPU6050YawMovePidOut1 =3.5;//進行限幅
if(g_fMPU6050YawMovePidOut1 <0) g_fMPU6050YawMovePidOut1 =0;
if(g_fMPU6050YawMovePidOut2 >3.5) g_fMPU6050YawMovePidOut2 =3.5;//進行限幅
if(g_fMPU6050YawMovePidOut2 <0) g_fMPU6050YawMovePidOut2 =0;
motorPidSetSpeed(g_fMPU6050YawMovePidOut1,g_fMPU6050YawMovePidOut2);//將最后計算的目標速度 通過motorPidSetSpeed控制電機
}
if(g_ucMode == 6)
{
sprintf((char*)OledString, "lHW:%d ", g_lHW_State);//視覺識別結(jié)果
OLED_ShowString(0,0,OledString,12);//這個是oled驅(qū)動里面的，是顯示位置的一個函數(shù)，
g_fHW_PID_Out = PID_realize(&pidOpenmv_Tracking,g_cThisState);//PID計算輸出目標速度 這個速度，會和基礎速度加減
g_fHW_PID_Out1 = 0.5 + g_fHW_PID_Out;//電機1速度=基礎速度+循跡PID輸出速度
g_fHW_PID_Out2 = 0.5 - g_fHW_PID_Out;//電機1速度=基礎速度-循跡PID輸出速度
if(g_fHW_PID_Out1 >1.2) g_fHW_PID_Out1 =1.2;//進行限幅 限幅速度在0-1.2之間
if(g_fHW_PID_Out1 <0) g_fHW_PID_Out1 =0;
if(g_fHW_PID_Out2 >1.2) g_fHW_PID_Out2 =1.2;//進行限幅 限幅速度在0-1.2之間
if(g_fHW_PID_Out2 <0) g_fHW_PID_Out2 =0;
if(g_cThisState != g_cLastState)//如何這次狀態(tài)不等于上次狀態(tài)、就進行改變目標速度和控制電機、在定時器中依舊定時控制電機
{
motorPidSetSpeed(g_fHW_PID_Out1,g_fHW_PID_Out2);//通過計算的速度控制電機
}
g_cLastState = g_cThisState;//保存上次紅外對管狀態(tài)
}
osDelay(1);
}
/* USER CODE END StartMultiModTask */
}
然后按KEY1 觀察當前模式顯示發(fā)現(xiàn)已經(jīng)快很多，但是還是感覺有點慢，我們提高一下OLED顯示任務的優(yōu)先級
設置成正常優(yōu)先級，然后重新生成代碼
編譯燒錄測試一下，這次的屏幕刷新效率會比之前高一下些。
這樣就完成了四個任務較為合理的調(diào)度，下面章節(jié)完成，任務中完善內(nèi)容，先用全局變量 實現(xiàn)之前裸機的功能。
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