其实早该写这篇blog了,因为比赛已经在23号的时候就结束了。从去年看到比赛规则出来,一时兴起,跑去和沈春阳说我也想做飞思卡尔这个比赛,到现在也算是大半年了,实际准备的时间可能也就两三个月。
一开始,对于这个比赛也不是很了解,只知道沈春阳参加过,而且觉得自己做出一辆小车,让他在赛道上飞驰,是件很有意思的事情。我因为之前每次比赛都是写程序的,于是第一件事情就是熟悉飞思卡尔比赛规定的芯片。比赛规定主控芯片必须使用飞思卡尔公司生产的芯片,共有六个系列:
1. 32位Kinetis系列
2. 32位ColdFire系列
3. 32位MPC56xx系列
4. 16位9S12系列
5. DSC系列
6. 8位单片机系列(可使用2片)
Kinetis系列是飞思卡尔公司最新推出的基于ARM-Cortex-M4内核的单片机,正好我也学过一些ARM的知识,于是就成了我们选择的芯片。其实其他系列也算历史悠久,ColdFire系列据说是原Motorola公司生产的M68K系列基础上开发的,第一台苹果电脑使用的就是M68K系列的CPU。 MPC56xx系列则是使用的著名的PowerPC的指令集,许多的超级计算机就是使用的PowerPC指令集的CPU。
一开始,对于K60芯片,我也是无处下手,只有看网上各种资料和数据手册。STM32的芯片,官方有提供一个库,直接调用他的库就能使用他的芯片了,而飞思卡尔没有提供一个类似的库给K60,这也是两家公司的一个设计思想不同吧,其实飞思卡尔在他自己的开发工具CodeWarror里面提供了一个Processor Expert 工具,可以通过设置后,自动生成一些代码,然后就直接调用生成的代码就可以了。只是很多人可能直接就用的IAR、Keil之类的开发工具,就不知道有这么一个东西了吧。
网上有很多看准飞思卡尔这个比赛商机的商家,他们提供了各种各样的K60核心板,也提供了他们自己写的底层库,方便客户使用。我就使用了野火提供的K60底层库,将它移植到了CodeWarrior开发环境中。
直到大三上学期结束,我也就是在干着熟悉芯片,然后移植别人的底层库的工作。 我的队友也在这个时候,用实验室的制版机,做了我们的第一块电路板,这块电路板也只是一个电机驱动的测试电路。
这个时候,我们只是刚刚组装好了车模,买来了野火的鹰眼ov7725摄像头,然后就各自回家了。
第二个学期开始,我们就有些紧张了,在网上看到各种视频,各个论坛上有人发帖说车子已经跑到多少米每秒了。
我们第一块电路板也发出去做了回来。 结果就是两个巨大的问题。 (一) 摄像头的线序刚好和插座上的线序是左右相反的,摄像头插上去没法用。 (二) 控制电路与驱动电路之间用的光耦隔离是有问题的,光耦出来的波形几乎都是高电平。
于是又改电路板:
这次电路板暂时能用了,但是还是没法跑起来,我照着网上搜刮来的程序,自己大概写了一个程序,不过,只要舵机一动,单片机就重启了!这还了得,程序没法运行啊。赶紧查问题,结果发现是舵机的供电问题,没有独立供电,舵机一动,单片机的电压就迅速的被拉低了,自然就重启了。这会,我们先用单独的DC-DC降压模块先给舵机供电,让它跑了起来。然后叫做硬件的曹亮同学做了好几个电源模块,一开始的线性稳压芯片没接舵机,能正常稳压到5V,结果舵机一动,电压又被拉低了,最后只好用了DC-DC降压模块。
下面这个视频是使用这块电路板,然后外加的独立的DC-DC模块给舵机供电的。
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于是改了电路板,将舵机供电独立用了DC-DC模块。
这块板子也不是那么完美无缺,这次出现了一个之前都没有的问题。舵机的定时器和电机的定时器用了同一个定时器!本来K60是有三个FTM定时器,每个定时器可以输出8路不同占空比的信号,但是同一个FTM定时器只能使用一个频率,而舵机控制和电机控制是需要不同的频率的。两种解决方法:软件上,两个都使用同一个频率,这个当然不行。还有一个就是改变占空比的函数改成整个初始化,这个也有一个问题,就是舵机和电机的控制相当于两个频率不停的变换。所以软件上的改变没有什么好处。最后只有在硬件上改动了,将原来舵机控制的线割断,然后飞了一根线过去。
这块电路板一直用到了最后参加华南赛区比赛。
当改完第三块电路板的时候,马上就是湖南省的省赛了。这个节骨眼上,又出问题了,车子的齿轮被磨坏了! 这种问题居然都会被我碰上。 调试那天,车子没有齿轮,我向其他组没有来参加省赛的借齿轮,不过没有这么快能到,于是,我只好用手推着小车在调试跑道上跑跑了。
第二天,正式比赛,我换上了借来的齿轮。程序也没有怎么调,最后用一个很慢的速度,跑完了初赛的两轮,两轮成绩都是一样——27s,因为没有在起跑线停住还加了一秒。
省赛可以说是正式见识到了这个比赛到底是怎么一个流程,也知道要准备一些什么了。
离华南赛区的比赛还有20多天,还可以提升一下速度。速度一上来,之前的一些没出现的问题也暴露出来了,我们这边铺的跑道,由于被人踩,被另外一组的车砸,已经坑坑洼洼,而且很多灰,我们摄像头组的车轮刚好很怕脏,只要有一点点灰尘,就容易打滑,在弯道根本没法提速。这时我听说城南学院那边用省赛时的跑道铺了个新的跑道,我就去蹭他们的跑道:-P,他们的跑道维护的比我们好,干净很多。下面就是我的车在那里跑的视频:
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最后,我们终于启程,到了武汉。一下车就感觉武汉真心热。然后坐了一个多小时的车到了华中科技大学光谷体育馆
华科的树真心多啊!校园感觉就是在一个树林里面建的。
第一天报道,第二天试车,第三天预赛,第四天决赛。
比赛结束,我们组获得了摄像头组二等奖。比赛中也还是有一些些的遗憾,不过也有更高兴的事情,那就是认识了一些一起玩车的人,他们和我们一样为了同一个目标,更快、更强努力过,同样也遇到过我们所遇到过的一些问题,当我们聊起来的时候,就觉得特别亲切。
回来的时候,我还在武昌火车站碰到了一个网友,之前一直只在网上交流,这回真正的面对面了,还是有些巧合的,本来他们的车应该18点多就开的,结果晚点了四个多小时,刚好被我碰到了,哈哈。
最后附上一张我与厦大发车妹纸的合照,她是我初中同学,呵呵。
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