20届智能车竞赛-轮腿视觉-控制算法开源

项目简介

这是一个基于英飞凌TC264芯片的FOC（磁场定向控制）双驱动器演示项目，主要用于展示智能车控制系统的设计与实现。项目集成了平衡车控制、机器视觉、舵机控制、PID算法等多种功能模块。

本项目是与C. Wang合作，在Y. Li和Y. Wang学长的帮助下完成的。

硬件平台

• 主控芯片: 英飞凌TC264D (AURIX系列)
• 开发板: 逐飞科技TC264 V2.6版本
• 驱动器: CYT2BL3 FOC双驱动器
• 传感器:
  • IMU660RA 六轴陀螺仪
  • MT9V03X 摄像头模组
• 显示屏: IPS200液晶显示屏
• 其他: 4路舵机、蜂鸣器、LED指示灯

主要功能

1. 平衡车控制系统

• 基于PID算法的角度和角速度控制
• 速度闭环控制
• 卡尔曼滤波器用于姿态解算
• 实时的平衡状态监控

2. 元素识别

• 摄像头图像采集与显示
• 边缘检测与线性跟踪
• 十字路口检测
• 圆环识别
• 路障检测
• 坡道等元素，详见/code/camera

3. 舵机控制系统

• 4路独立舵机控制（腿部关节）
• PWM信号生成，频率300Hz
• 可调节的舵机角度范围和中心位置
• 动态舵机控制算法

4. 通信系统

• 与小驱动器的UART通信（460800波特率）
• 实时速度数据反馈
• 电机占空比控制指令发送

5. 传感器数据处理

• IMU数据读取与滤波
• 姿态角计算
• 陀螺仪漂移补偿

项目结构

├── code/                     # 用户自定义代码
│   ├── balance_car_control.* # 平衡车控制算法
│   ├── leg_control.*         # 腿部控制模块
│   ├── steer_control.*       # 舵机控制模块
│   ├── camera.*              # 摄像头处理
│   ├── pid.*                 # PID控制算法
│   ├── small_driver_uart_control.* # 驱动器通信
│   └── ...
├── libraries/                # 库文件
│   ├── infineon_libraries/   # 英飞凌官方库
│   ├── zf_common/           # 逐飞通用库
│   ├── zf_device/           # 逐飞设备驱动
│   └── zf_driver/           # 逐飞底层驱动
├── user/                    # 主程序文件
│   ├── cpu0_main.c          # CPU0主程序
│   ├── cpu1_main.c          # CPU1主程序
│   └── isr.*                # 中断服务程序
└── README.md               # 项目说明文档