青岛大学 RoboMaster 嵌入式 代码开源

Developing

开发测试中

Gitee Github

软件功能介绍

本开源软件为青岛大学未来战队机器人的嵌入式控制代码。参考了官方开源和其他战队代码，结合对其他嵌入式项目的理解（如PX4），从零编写而成。

主要特色：

• 实时性强，CPU利用率低
• 一个项目适配不同型号的机器人和不同的操作手。
• 利用Cmake & GCC实现跨平台开发
• 不依赖特定操作系统和IDE

实现了可以通过命令行，切换所适配的机器人和操作手。代码完成后只需要烧写一次，减少维护的工作量，减少出错的可能性。用到的系统和软件全部免费。

图片展示

利用命令行可以辅助调试程序、校准开发板、初始化机器人、读取不同参数配置。

命令行界面（CLI）

客户端UI

推荐开发配置

系统

• Windows Subsystem for Linux (WSL) 2 Ubuntu 安装说明

• Ubuntu native 详细信息

配置环境

• Visual Studio Code
  • 安装必备插件C/C++ CMake
• 安装构建工具sudo apt install cmake gcc-arm-none-eabi ninja-build

获取源代码

1. 克隆本库 git clone --recursive https://gitee.com/qsheeeeen/qdu-rm-mcu.git

或者

1. git clone https://gitee.com/qsheeeeen/qdu-rm-mcu.git
2. git submodule init && git submodule update

编译固件

• 命令行操作

  1. cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE:STRING=cmake/arm-none-eabi.cmake -H. -B./build -G Ninja
  2. cd build && ninja

• VS Code 操作

  1. 选择构建类型
  2. 编译

调试 & 烧写

Ozone

• Ubuntu native

  1. 安装Jlink驱动
  2. 安装Ozone Linux版
  3. 正常调试

• Windows WSL with WSLg

  1. Windows Host中安装Jlink驱动
  2. WSL中安装Ozone Linux版
  3. WSL中使用Ozone调试，通过网络连接Jlink

• Windows WSL without WSLg

  1. Windows Host中安装Jlink驱动和Ozone
  2. Windows Host中使用Ozone调试，通过USB连接Jlink，在ozone project中修改路径

OpenOCD

TODO

文件目录结构&文件用途说明

文件夹	来源	内容
build	CMake	构建产物
cmake	开发者	cmake脚本
doc	开发者	文档
image	开发者	图片
ld	开发者	链接脚本
src	开发者	源代码
third_party	开发者	第三方仓库
utils	开发者	使用到的工具，如CubeMonitor, Matlab

src	内容
bsp	文件夹内包含开发板信息，基于STM32 HAL对板载的外设进行控制，方便适配各种开发板
component	包含各种组件，自成一体，相互依赖，但不依赖于其他文件夹
device	独立于开发板的设备，依赖于HAL和bsp
firmware	固件入口
hal	硬件抽象层
middleware	中间件，基于RTOS为thread提供功能
module	对机器人各模块的抽象，各模块一起组成机器人
rtos	实时操作系统
thread	独立的线程，module的运行容器，也包含通信、姿态解算等
usb	USB库

系统介绍

硬件系统框图（全官方设备）

嵌入式程序数据流向图

嵌入式程序层次图

原理介绍

云台控制原理

云台控制原理（与PX类似）

其他参考文献

• 软件架构参考PX4 Architectural Overview

• 云台控制参考PX4 Controller Diagrams

• 底盘Mixer和CAN的Control Group参考PX4 Mixing and Actuators

• PID请参考pid.c

TODO

• 利用好CCM RAM参考文档
• 使用TinyUSB
• 使用MPU保护内存地址空间，防止错误访存出现。例如NULL指针读写。
• 实现固件运行在开发板，机器人运行在Gazebo的Hardware in the Loop(HITL)仿真