我也是臨危受命，在北京聯絡導師的時候，學校的老闆就催我早點回去。其實，我心知肚明，那就是乙個爛攤子，乙個有關擦窗機器人的專案。老師們做的更多的是模仿，缺少思考，更缺少工程思維。
起初拿到這個專案，我就斷言，這是乙個幾近於廢掉的專案。混亂的**，幼稚的演算法，不經考慮的硬體，甚至沒有調好的底層。
我只好給自己定乙個需求目標:
做出機械人在窗戶上的運動和路徑規劃。
第一天：
第一天先來重構程式結構，原來的程式是這樣的：
暫且不提**質量，混亂的結構，完全沒有主次：
那麼先把感測器的拿出來，再拿出控制層，哦，沒有控制層，只好重建，這個工程完全沒有閉環控制，那麼，怎麼可能走得直線嗎！怎麼可能按照一定的角度走，怎麼可能路徑規劃！
再就是執行緒管理層，暫時先用比較簡單地結構來重新寫。結果發現，原來的人寫了一堆的中斷，根本沒有系統意識，乙個隨便執行著的程式，正在等待著各種卡死。最後，通訊層，也就是上位機互動除錯，如果沒有上位機配合，怎麼調波形呢。
1.user - 排程管理,這一部分要詳細說下。原來的作者幾乎就是乙個loop()解決所有問題，控制和各種資源排程全在這乙個週期的迴圈裡面，完全沒有時序感，基本就是gg，所以我就做了這樣的簡單處理。
通過systick時鐘來確定不同週期的任務
duty_1ms:感測器處理部分，語音晶元，姿態器件，按鍵啦，氣壓計等等；
duty_10ms:控制層，控制機械人的兩個引數：basefly:油門也就是前進後退的基礎速度；angel:機械人的角度；
duty_50ms：任務排程器；
duty_100ms：上位機通訊；
這樣，整個系統就建立起基礎架構了！
mpu_lib - 姿態解算
（操蛋了，硬體設計第一大失誤，就是採用了103c8t6，一款128k的晶元，根本頂不住計算量，而且這個系列，沒有浮點數計算優化，所以只好通過配置mpu6050dmp解決問題，不過這也導致了後面的問題）
第一天，解決了姿態這一塊的問題，原來的作者就是通過簡單融合濾波，角度不穩定也不夠準。陀螺儀求角度的問題主要是存在零點漂移，加速度計的問題就是有遲滯性。因此需要做融合濾波，不詳細講這裡了。但是，這個**的資源太小，做計算加上卡爾曼根本頂不住，只好用dmp模式，但是dmp模式也存在漏洞，進而導致後面不得不推倒重來。
dmp是啥？dmp就是mpu6050內建的計算單元，使用了官方的姿態計算演算法，效果並不如人意。
以前做過dmp配置，配置完畢，讀取四元數，通過四元數計算角度：
這裡埋下了隱患。好，得到角度了。
直接上玻璃，不好調引數，那麼先在地上調。其實效果是一樣的。
第二天：
下面，就解決第二大問題，控制問題：
這就是控制層的函式，elecpid.fdb是控制器的目標角度值。yaw_control就是pid控制函式了。
這一部分就很有難度了。我個人認為，我的pid函式是最簡直漂亮的。採用了c語言 的指標函式這一技巧，非常的適合pid控制。還可以靈活切換不同的控制函式。pid控制使用了普通的線性pid控制器，控制機械人向某個方向按照一定的速度運轉，如果角度可以做到0~360°的話，就屬於全導航，但是鑑於我們姿態器件的演算法能力，我們實現了0~180°方向的導航，其實這已經滿足需求了。
pid控制見上圖，pid_reset的作用是設定引數，pid_calc則是控制輸出函式：
驅動電路如下：
基於pwm控制實現正轉和反轉的功率輸出，in2\in1接兩個pwm引腳。這裡就是佈線要求嚴格一點，pad上要多鋪過孔，大電流通過的同時，減少分布引數，較小電磁干擾，然後電容c1比較關鍵，必須使用快恢復二極體，包括做開關電源也是這裡處理不好，輸出就不好看。佈線也是乙個經驗問題。
之後，通過無線藍芽除錯具體的引數，基本做到：轉向反應快，超調小，控制平滑，就可以。
做到這種曲線，波動和偏差盡可能小。但是，系統的調節能力比較弱，慢速系統的癥結。
第三天：
我們弱化一下pid部分吧。直接將上層的任務排程層。因為實現時間太短。無法做複雜的任務排程管理。
我實現了上面兩個函式，就是乙個單執行緒排程器，將任務函式f插入*task中，然後taskrun作為定期檢查函式，定期檢查函式執行：
實現三個功能：
1.是否觸發函式（基於時間還是基於事件）；
2.函式是否使能；
3.是否登出函式；
然後執行函式佇列；
所以這裡需要有乙個非常嚴格的時鐘函式，為*task做標定。
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