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car-controlserver
Commit 5afe2c13 authored by 957dd's avatar 957dd
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drivers/devicecontrol/ptz0401_control.c
View file @ 5afe2c13
......@@ -15,28 +15,45 @@
#define MIN_PULSE_WIDTH 0.5f
#define MAX_PULSE_WIDTH 2.5f
/* ===================== 运动学参数（平滑控制核心） ===================== */
/* ===================== 运动学参数（分离配置） ===================== */
#define CONTROL_PERIOD 0.02f // 20ms 调用一次
#define SERVO_MAX_SPEED 180.0f // 最大角速度 °/s
#define SERVO_ACCEL 800.0f // 加速度 °/s²
#define STOP_DEADZONE 0.2f // 停止死区（度）
/* ===================== 角度限位 ===================== */
#define PAN_MIN_ANGLE 30.0f
#define PAN_MAX_ANGLE 150.0f
#define TILT_MIN_ANGLE 40.0f
#define TILT_MAX_ANGLE 140.0f
// --- 水平方向 (左右) 参数 ---
// 为了配合“立即停止”，建议适当加大加速度，让起步也更灵敏
#define PAN_MAX_SPEED 120.0f // 左右最大速度 °/s
#define PAN_ACCEL 300.0f // 左右加速度 °/s²
// --- 垂直方向 (上下) 参数 ---
#define TILT_MAX_SPEED 150.0f // 上下最大速度 °/s
#define TILT_ACCEL 700.0f // 上下加速度 °/s²
#define STOP_DEADZONE 0.2f // 停止死区（度）
static ServoAxis servo_pan = {90.0f, 90.0f, 0.0f, PAN_MIN_ANGLE, PAN_MAX_ANGLE};
static ServoAxis servo_tilt = {90.0f, 90.0f, 0.0f, TILT_MIN_ANGLE, TILT_MAX_ANGLE};
/* ===================== 角度限位 ===================== */
#define PAN_MIN_ANGLE 0.0f
#define PAN_MAX_ANGLE 270.0f
#define TILT_MIN_ANGLE 0.0f
#define TILT_MAX_ANGLE 80.0f
/* ===================== 对象初始化 ===================== */
static ServoAxis servo_pan = {
.angle = 135.0f, .target = 135.0f, .speed = 0.0f,
.min_limit = PAN_MIN_ANGLE, .max_limit = PAN_MAX_ANGLE,
.max_speed_cfg = PAN_MAX_SPEED,
.accel_cfg = PAN_ACCEL
};
static ServoAxis servo_tilt = {
.angle = 90.0f, .target = 90.0f, .speed = 0.0f,
.min_limit = TILT_MIN_ANGLE, .max_limit = TILT_MAX_ANGLE,
.max_speed_cfg = TILT_MAX_SPEED,
.accel_cfg = TILT_ACCEL
};
/* ===================== PWM 初始化 ===================== */
void pwm_PTZ_hz(void)
{
// 计算时钟频率，确保输出 50Hz PWM
int pwm_clock = 24000000 / (SERVO_FREQ * 1000);
pinMode(PWM_PIN_up, PWM_OUTPUT);
......@@ -52,16 +69,14 @@ void pwm_PTZ_hz(void)
/* ===================== 角度 → PWM 映射 ===================== */
static float calculate_pulse_width(float angle)
{
// 硬件物理保护：不允许超过 0-270 度范围
if (angle < 0) angle = 0;
if (angle > 270) angle = 270;
return ((MAX_PULSE_WIDTH - MIN_PULSE_WIDTH) / 270.0f) * angle + MIN_PULSE_WIDTH;
}
static int calculate_duty_cycle(float pulse_width)
{
float period = 1000.0f / SERVO_FREQ; // 20ms
float period = 1000.0f / SERVO_FREQ;
return (int)((pulse_width / period) * PWM_RANGE);
}
......@@ -79,40 +94,38 @@ static void servo_update(ServoAxis *s)
float abs_error = fabs(error);
// 1. 检查是否进入静止死区
// 只有在距离足够近且速度已经降下来时才真正停止，防止突然卡死
if (abs_error < STOP_DEADZONE && fabs(s->speed) < (SERVO_ACCEL * CONTROL_PERIOD)) {
if (abs_error < STOP_DEADZONE && fabs(s->speed) < (s->accel_cfg * CONTROL_PERIOD)) {
s->angle = s->target;
s->speed = 0;
return;
}
// 2. 计算刹车距离 (物理公式: d = v^2 / 2a)
// 预测以当前加速度减速到 0 需要走多少度
float braking_dist = (s->speed * s->speed) / (2.0f * SERVO_ACCEL);
// 2. 计算刹车距离 (d = v^2 / 2a)
float braking_dist = (s->speed * s->speed) / (2.0f * s->accel_cfg);
// 3. 速度规划
float desired_speed;
if (abs_error <= braking_dist) {
// 如果剩余距离已经小于等于刹车距离，目标速度应设为 0（开始减速）
desired_speed = 0;
} else {
// 否则，向目标方向以最大速度运行
desired_speed = (error > 0) ? SERVO_MAX_SPEED : -SERVO_MAX_SPEED;
desired_speed = (error > 0) ? s->max_speed_cfg : -s->max_speed_cfg;
}
// 4. 根据加速度计算当前步进速度
float speed_step = s->accel_cfg * CONTROL_PERIOD;
if (s->speed < desired_speed) {
s->speed += SERVO_ACCEL * CONTROL_PERIOD;
s->speed += speed_step;
if (s->speed > desired_speed && desired_speed >= 0) s->speed = desired_speed;
} else if (s->speed > desired_speed) {
s->speed -= SERVO_ACCEL * CONTROL_PERIOD;
s->speed -= speed_step;
if (s->speed < desired_speed && desired_speed <= 0) s->speed = desired_speed;
}
// 5. 更新实际位置
s->angle += s->speed * CONTROL_PERIOD;
// 6. 软限位二次约束：防止计算导致的越界抽动
// 6. 软限位二次约束
if (s->angle < s->min_limit) {
s->angle = s->min_limit;
s->speed = 0;
......@@ -137,26 +150,25 @@ void ptz_pwm_task_function(void *arg)
my_zlog_info("PTZ_pwm_task_function start");
while(1) {
PTZ_pwm_task();
delay_ms(20); // 50Hz 频率更新
delay_ms(20);
}
}
/* 云台线程初始化 */
void device_ptz_pwm_task_threadpoll_init()
{
my_zlog_info("PTZ_pwm_thread_init start");
// 假设 g_pool_device_gpio_control_t 是全局线程池变量
g_pool_device_gpio_control_t = thread_pool_init(1, 1);
thread_pool_add_task(g_pool_device_gpio_control_t, ptz_pwm_task_function, NULL);
}
/* 全局初始化接口 */
void PTZ_pwm_init(void)
{
pwm_PTZ_hz(); // 必须先初始化硬件配置
pwm_PTZ_hz();
servo_pan.angle = servo_pan.target = 90.0f;
servo_tilt.angle = servo_tilt.target = 90.0f;
servo_pan.speed = 0;
servo_tilt.speed = 0;
servo_apply(PWM_PIN_down, servo_pan.angle);
servo_apply(PWM_PIN_up, servo_tilt.angle);
......@@ -164,10 +176,10 @@ void PTZ_pwm_init(void)
device_ptz_pwm_task_threadpoll_init();
}
/* ===================== 控制接口（修改目标角度） ===================== */
/* ===================== 控制接口 ===================== */
void PTZ_pwm_left(void)
{
servo_pan.target -= 10.0f; // 步长可以适当加大，因为有平滑过渡
servo_pan.target -= 10.0f;
if (servo_pan.target < PAN_MIN_ANGLE)
servo_pan.target = PAN_MIN_ANGLE;
}
......@@ -179,32 +191,45 @@ void PTZ_pwm_right(void)
servo_pan.target = PAN_MAX_ANGLE;
}
void PTZ_pwm_up(void)
{
servo_tilt.target += 10.0f;
if (servo_tilt.target > TILT_MAX_ANGLE)
servo_tilt.target = TILT_MAX_ANGLE;
}
void PTZ_pwm_down(void)
void PTZ_pwm_up()
{
servo_tilt.target -= 10.0f;
if (servo_tilt.target < TILT_MIN_ANGLE)
servo_tilt.target = TILT_MIN_ANGLE;
}
void PTZ_pwm_down()
{
servo_tilt.target += 10.0f;
if (servo_tilt.target > TILT_MAX_ANGLE)
servo_tilt.target = TILT_MAX_ANGLE;
}
/* ===================== 停止逻辑（关键修改） ===================== */
void ptz_pwm_stop(void)
{
// 停止不是瞬间清零，而是将目标设为当前位置，让算法平滑减速
// --- 左右 (Pan) 立即停止 ---
// 1. 设置目标为当前角度（不再继续走）
servo_pan.target = servo_pan.angle;
// 2. 【核心】强制速度清零。
// 如果不清零，算法会根据加速度计算刹车距离并滑行一段。
// 强制清零后，位置更新立即停止，实现“急停”。
servo_pan.speed = 0.0f;
// --- 上下 (Tilt) 保持平滑缓冲 ---
// 只重置目标，让算法自动平滑减速到停止
servo_tilt.target = servo_tilt.angle;
}
/* ===================== 指令解析 ===================== */
void PTZ_pwm_change(unsigned char *buf)
{
// buf[2] 通常作为有效性检测或速度系数
if (buf[2] == 0) return;
// 假设 buf[1] 是命令字，通常协议里会有停止命令（例如 0 或 5）
// 如果收到 0 或者未定义的命令，应该调用 stop
if (buf[2] == 0) {
ptz_pwm_stop();
return; // 处理完停止直接退出，不检查 buf[2]
}
my_zlog_info("PTZ Receive CMD: %d", buf[1]);
......@@ -213,6 +238,7 @@ void PTZ_pwm_change(unsigned char *buf)
case 2: PTZ_pwm_down(); break;
case 3: PTZ_pwm_right(); break;
case 4: PTZ_pwm_left(); break;
default: break;
// 添加停止处理 (假设 0 是停止，具体看您的协议)
default: break; // 其他情况也停止，保证安全
}
}
\ No newline at end of file
drivers/devicecontrol/ptz0401_control.h
View file @ 5afe2c13
#ifndef PTZ0401_CONTROL_H__
#define PTZ0401_CONTROL_H__
/* ===================== 轴结构体与全局变量 ===================== */
// 增加了限位属性，便于在算法内部强制约束
typedef struct {
// --- 实时状态 ---
float angle; // 当前角度
float target; // 目标角度
float speed; // 当前速度
float min_limit; // 最小限位
float max_limit; // 最大限位
float speed; // 当前实时速度
// --- 静态配置 (每个轴独立) ---
float min_limit; // 最小角度限位
float max_limit; // 最大角度限位
float max_speed_cfg;// 最大速度配置 (°/s)
float accel_cfg; // 加速度配置 (°/s²)
} ServoAxis;
void device_ptz_pwm_task_threadpoll_init();
void pwm_PTZ_hz();
void PTZ_pwm_init();
void PTZ_pwm_change(unsigned char *buf) ;
void PTZ_pwm_change(unsigned char *buf);
void ptz_pwm_stop();
#endif
\ No newline at end of file
drivers/devicecontrol/ptz0402_control.c 0 → 100755
View file @ 5afe2c13
// #include "common.h"
// #include "modules_common.h"
// #include "ptz0402_control.h"
// #include "gpio_common.h"
// #include <math.h>
// /* ===================== 硬件/PWM 参数 ===================== */
// #define PWM_PIN_up 21
// #define PWM_PIN_down 2
// #define SERVO_FREQ 50.0f
// #define PWM_RANGE 1024
// // 舵机脉冲宽度（ms）- 适配 270 度舵机
// #define MIN_PULSE_WIDTH 0.5f
// #define MAX_PULSE_WIDTH 2.5f
// /* ===================== 运动学参数（平滑控制核心） ===================== */
// #define CONTROL_PERIOD 0.02f // 20ms 调用一次
// #define SERVO_MAX_SPEED 180.0f // 最大角速度 °/s
// #define SERVO_ACCEL 800.0f // 加速度 °/s²
// #define STOP_DEADZONE 0.2f // 停止死区（度）
// /* ===================== 角度限位 ===================== */
// #define PAN_MIN_ANGLE 0.0f
// #define PAN_MAX_ANGLE 270.0f
// #define TILT_MIN_ANGLE 0.0f
// #define TILT_MAX_ANGLE 270.0f
// static ServoAxis servo_pan = {90.0f, 90.0f, 0.0f, PAN_MIN_ANGLE, PAN_MAX_ANGLE};
// static ServoAxis servo_tilt = {90.0f, 90.0f, 0.0f, TILT_MIN_ANGLE, TILT_MAX_ANGLE};
// /* ===================== PWM 初始化 ===================== */
// void pwm_ptz0402_hz(void)
// {
// // 计算时钟频率，确保输出 50Hz PWM
// int pwm_clock = 24000000 / (SERVO_FREQ * 1000);
// pinMode(PWM_PIN_up, PWM_OUTPUT);
// pinMode(PWM_PIN_down, PWM_OUTPUT);
// pwmSetClock(PWM_PIN_up, pwm_clock);
// pwmSetRange(PWM_PIN_up, PWM_RANGE);
// pwmSetClock(PWM_PIN_down, pwm_clock);
// pwmSetRange(PWM_PIN_down, PWM_RANGE);
// }
// /* ===================== 角度 → PWM 映射 ===================== */
// static float calculate_pulse_width(float angle)
// {
// // 硬件物理保护：不允许超过 0-270 度范围
// if (angle < 0) angle = 0;
// if (angle > 270) angle = 270;
// return ((MAX_PULSE_WIDTH - MIN_PULSE_WIDTH) / 270.0f) * angle + MIN_PULSE_WIDTH;
// }
// static int calculate_duty_cycle(float pulse_width)
// {
// float period = 1000.0f / SERVO_FREQ; // 20ms
// return (int)((pulse_width / period) * PWM_RANGE);
// }
// static void servo_apply(int pin, float angle)
// {
// float pulse_width = calculate_pulse_width(angle);
// int pulse = calculate_duty_cycle(pulse_width);
// pwmWrite(pin, pulse);
// }
// /* ===================== 核心：带减速预测的运动学更新 ===================== */
// static void servo_update(ServoAxis *s)
// {
// float error = s->target - s->angle;
// float abs_error = fabs(error);
// // 1. 检查是否进入静止死区
// // 只有在距离足够近且速度已经降下来时才真正停止，防止突然卡死
// if (abs_error < STOP_DEADZONE && fabs(s->speed) < (SERVO_ACCEL * CONTROL_PERIOD)) {
// s->angle = s->target;
// s->speed = 0;
// return;
// }
// // 2. 计算刹车距离 (物理公式: d = v^2 / 2a)
// // 预测以当前加速度减速到 0 需要走多少度
// float braking_dist = (s->speed * s->speed) / (2.0f * SERVO_ACCEL);
// // 3. 速度规划
// float desired_speed;
// if (abs_error <= braking_dist) {
// // 如果剩余距离已经小于等于刹车距离，目标速度应设为 0（开始减速）
// desired_speed = 0;
// } else {
// // 否则，向目标方向以最大速度运行
// desired_speed = (error > 0) ? SERVO_MAX_SPEED : -SERVO_MAX_SPEED;
// }
// // 4. 根据加速度计算当前步进速度
// if (s->speed < desired_speed) {
// s->speed += SERVO_ACCEL * CONTROL_PERIOD;
// if (s->speed > desired_speed && desired_speed >= 0) s->speed = desired_speed;
// } else if (s->speed > desired_speed) {
// s->speed -= SERVO_ACCEL * CONTROL_PERIOD;
// if (s->speed < desired_speed && desired_speed <= 0) s->speed = desired_speed;
// }
// // 5. 更新实际位置
// s->angle += s->speed * CONTROL_PERIOD;
// // 6. 软限位二次约束：防止计算导致的越界抽动
// if (s->angle < s->min_limit) {
// s->angle = s->min_limit;
// s->speed = 0;
// } else if (s->angle > s->max_limit) {
// s->angle = s->max_limit;
// s->speed = 0;
// }
// }
// /* ===================== 任务与线程逻辑 ===================== */
// void PTZ_pwm_task(void)
// {
// servo_update(&servo_pan);
// servo_update(&servo_tilt);
// servo_apply(PWM_PIN_down, servo_pan.angle);
// servo_apply(PWM_PIN_up, servo_tilt.angle);
// }
// void ptz_pwm_task_function(void *arg)
// {
// my_zlog_info("PTZ_pwm_task_function start");
// while(1) {
// PTZ_pwm_task();
// delay_ms(20); // 50Hz 频率更新
// }
// }
// /* 云台线程初始化 */
// void device_ptz_pwm_task_threadpoll_init()
// {
// my_zlog_info("PTZ_pwm_thread_init start");
// // 假设 g_pool_device_gpio_control_t 是全局线程池变量
// g_pool_device_gpio_control_t = thread_pool_init(1, 1);
// thread_pool_add_task(g_pool_device_gpio_control_t, ptz_pwm_task_function, NULL);
// }
// /* 全局初始化接口 */
// void ptz0402_pwm_init(void)
// {
// pwm_ptz0402_hz(); // 必须先初始化硬件配置
// servo_pan.angle = servo_pan.target = 90.0f;
// servo_tilt.angle = servo_tilt.target = 90.0f;
// servo_apply(PWM_PIN_down, servo_pan.angle);
// servo_apply(PWM_PIN_up, servo_tilt.angle);
// device_ptz_pwm_task_threadpoll_init();
// }
// /* ===================== 控制接口（修改目标角度） ===================== */
// void PTZ_pwm_left(void)
// {
// servo_pan.target -= 10.0f; // 步长可以适当加大，因为有平滑过渡
// if (servo_pan.target < PAN_MIN_ANGLE)
// servo_pan.target = PAN_MIN_ANGLE;
// }
// void PTZ_pwm_right(void)
// {
// servo_pan.target += 10.0f;
// if (servo_pan.target > PAN_MAX_ANGLE)
// servo_pan.target = PAN_MAX_ANGLE;
// }
// void PTZ_pwm_up()
// {
// servo_tilt.target += 10.0f;
// if (servo_tilt.target > TILT_MAX_ANGLE)
// servo_tilt.target = TILT_MAX_ANGLE;
// }
// void PTZ_pwm_down()
// {
// servo_tilt.target -= 10.0f;
// if (servo_tilt.target < TILT_MIN_ANGLE)
// servo_tilt.target = TILT_MIN_ANGLE;
// }
// void ptz0402_pwm_stop(void)
// {
// // 停止不是瞬间清零，而是将目标设为当前位置，让算法平滑减速
// servo_pan.target = servo_pan.angle;
// servo_tilt.target = servo_tilt.angle;
// }
// /* ===================== 指令解析 ===================== */
// void ptz0402_pwm_change(unsigned char *buf)
// {
// // buf[2] 通常作为有效性检测或速度系数
// if (buf[2] == 0) return;
// my_zlog_info("PTZ Receive CMD: %d", buf[1]);
// switch (buf[1]) {
// case 1: PTZ_pwm_up(); break;
// case 2: PTZ_pwm_down(); break;
// case 3: PTZ_pwm_right(); break;
// case 4: PTZ_pwm_left(); break;
// default: break;
// }
// }
\ No newline at end of file
drivers/devicecontrol/ptz0402_control.h 0 → 100755
View file @ 5afe2c13
// #ifndef PTZ0402_CONTROL_H__
// #define PTZ0402_CONTROL_H__
// /* ===================== 轴结构体与全局变量 ===================== */
// // 增加了限位属性，便于在算法内部强制约束
// typedef struct {
// float angle; // 当前角度
// float target; // 目标角度
// float speed; // 当前速度
// float min_limit; // 最小限位
// float max_limit; // 最大限位
// } ServoAxis;
// void device_ptz0402_pwm_task_threadpoll_init();
// void pwm_ptz0402_hz();
// void ptz0402_pwm_init();
// void ptz0402_pwm_change(unsigned char *buf) ;
// void ptz0402_pwm_stop();
// #endif
\ No newline at end of file
drivers/gpio/device_init.c
View file @ 5afe2c13
......@@ -127,8 +127,8 @@ const deviceconfig_t device_configs[] = {
{
.device_id = DEVICE_PAO_PTZ0401,
.device_name = "ptz0401",
.gpio_pins = {5, 6, 7, 10, 16, 20, 22, 23, 24, 25, 26,-1},/* 补充GPIO引脚 */
.gpio_pwms = { 27,-1},
.gpio_pins = {5, 6, 7, 10, 16, 20, 22, 23, 24, 25, 26,27,-1},/* 补充GPIO引脚 */
.gpio_pwms = { -1},
.gpio_inputs={-1},
.device_pwm_init = pwm_PTZ_hz,
.device_control_stop = PTZ_pwm_init,/* 补充速度控制函数 */
......
drivers/gpio/gpio_control.c
View file @ 5afe2c13
......@@ -20,6 +20,7 @@ void tank0204_pin_value(int pin,int value);
void car0102_pin_value(int pin,int value);
void car0103_pin_value(int pin,int value);
void car0104_pin_value(int pin,int value);
void ptz0401_pin_value(int pin,int value);
void public_pwm_value(int pin ,int value);
void tank0202_pwm_value(int pin,int value);
......@@ -285,7 +286,7 @@ const gpiocontrol_t gpio_configs[] = {
{
.device_id = DEVICE_PAO_PTZ0401,
.category_id=0,
.device_pin_value =public_pin_value,
.device_pin_value =ptz0401_pin_value,
.device_pwm_value =public_pwm_value
},
{
......@@ -492,6 +493,12 @@ void car0104_pin_value(int pin,int value){
}else public_pin_value(pin,value);
}
void ptz0401_pin_value(int pin,int value){
if(pin==27){
public_pin_value(23,value);
}else public_pin_value(pin,value);
}
void public_pwm_value(int pin ,int value){
for(int i = 0 ; i <= g_gpio_softpwmcount ; i++) {
if(pin == g_gpioPwm[i]) {
......
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