# smartcar_20th

**Repository Path**: user-arthur/smartcar_20th

## Basic Information

- **Project Name**: smartcar_20th
- **Description**: 第20届智能车 缩微光电组别——华北赛区二等奖

- **Primary Language**: C
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 7
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-05-29
- **Last Updated**: 2026-03-15

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: 智能车

## README

# 智能车项目文档

## 项目简介
本项目是为智能车设计的一套控制系统，主要功能包括路径识别、电机控制、陀螺仪数据处理、图像处理等。项目基于嵌入式系统开发，适用于自动循迹、避障、圆环识别等场景。

## 主要功能模块

### 控制模块 (`control.c`)
- **转向控制**：`turn(float mid, float k)` 函数用于控制车辆转向。
- **舵机控制**：`servo(float mid)` 和 `servo_control_roundabout(float mid)` 用于普通和圆环场景下的舵机控制。
- **电机控制**：`Motor_Control(int32 Speed_L, int32 Speed_R)` 和 `Final_motor_control(int32 speed, float k)` 用于控制左右电机速度。

### 图像处理模块 (`image.c`)
- **图像裁剪**：`crop_image()` 函数用于从摄像头获取图像并进行裁剪。
- **图像二值化**：`image_binaryzation(uint8_t threshold)` 函数用于将图像转换为黑白二值图像。
- **起始点检测**：`Get_Start_Point()` 函数用于检测图像中的起始点。
- **路径识别**：`Dir_Labyrinth_5()` 函数用于识别路径并返回路径点。

### 编码器模块 (`encoder.c`)
- **编码器初始化**：`encoder_init()` 函数用于初始化编码器。
- **编码器数据获取**：`encoder_data_get()` 函数用于获取编码器数据。
- **速度计算**：`Update_Wheel_Pulses()` 和 `Get_Wheel_Speed()` 用于计算车轮速度。

### 陀螺仪模块 (`gyro.c`)
- **陀螺仪初始化**：`gyro_zero_param_init()` 函数用于初始化陀螺仪参数。
- **陀螺仪数据处理**：`gyro_transform_value()` 函数用于转换陀螺仪数据。
- **积分计算**：`gyro_yaw_integral()` 和 `reset_yaw_integral()` 用于计算偏航角积分。

### PID 控制模块 (`pit.c`)
- **PID 计算**：`PID_Position()` 和 `PID_Increase()` 函数用于实现 PID 控制算法。
- **动态 PID 设置**：`dynamic_pid_value_set()` 函数用于动态调整 PID 参数。

### 圆环识别模块 (`roundabout.c`)
- **圆环状态检测**：`Detect_roundabout()` 函数用于检测是否进入圆环。
- **圆环路径识别**：`Loop_tarck()` 函数用于识别圆环路径。
- **圆环状态更新**：`Update_Roundabout_Dir()` 函数用于更新圆环方向。

### 显示模块 (`display.c`)
- **图像显示**：`display_image_page1()` 函数用于显示图像页面。
- **PID 参数显示**：`display_pid_page2()` 函数用于显示 PID 参数。
- **用户界面更新**：`UI_display_page()` 函数用于更新用户界面。

### 点线识别模块 (`dotted_line.c`)
- **点线状态识别**：`determine_dotted_link_mood()` 函数用于识别点线状态。
- **路径连接**：`Link_up_line()` 和 `Link_left_line()` 用于连接路径。

### 元素识别模块 (`element.c`)
- **路径点识别**：`row_col_element_find()` 函数用于识别路径点。
- **路径点计算**：`calculate_weighted_midpoint()` 函数用于计算路径中点。

### 闪存模块 (`flash.c`)
- **断路记忆**：`flash_break_road_1_memery_angle()` 等函数用于存储断路角度。
- **断路读取**：`flash_road_1_read_get()` 等函数用于读取断路数据。

### 初始化模块 (`init.c`)
- **系统初始化**：`init()` 函数用于初始化系统。

### 按键控制模块 (`key_control.c`)
- **按键处理**：`car_start()` 函数用于处理启动按键。
- **页面切换**：`exchange_show_page_control()` 函数用于切换显示页面。

### 电机模块 (`motor.c`)
- **电机初始化**：`motor_init()` 函数用于初始化电机。
- **电机速度设置**：`L_motor_set_speed()` 和 `R_motor_set_speed()` 用于设置左右电机速度。

### 状态机模块 (`process.c`)
- **状态识别**：`determine_tracking_state()` 函数用于识别当前状态。
- **状态处理**：`Line_track_solution()` 和 `roundabout_solution()` 用于处理不同状态下的路径跟踪。

### 低通滤波器 (`function.c`)
- **滤波器初始化**：`LPF_InitByAlpha()` 和 `LPF_InitByFrequency()` 用于初始化低通滤波器。
- **滤波器更新**：`LPF_Update()` 函数用于更新滤波器输出。

## 使用说明

### 硬件要求
- 支持摄像头输入（如 MT9V03X）。
- 陀螺仪模块（如 ICM20602）。
- 编码器模块。
- 舵机和电机驱动模块。

### 软件要求
- 支持 C 编译器（如 GCC、IAR）。
- 嵌入式操作系统（如 FreeRTOS）。

### 编译与部署
1. 使用 IAR 或 GCC 编译器打开项目。
2. 配置硬件参数（如摄像头分辨率、陀螺仪偏移值等）。
3. 编译并烧录到目标设备。

### 运行流程
1. 系统初始化（包括摄像头、陀螺仪、编码器等）。
2. 进入主循环，实时获取图像和传感器数据。
3. 根据图像识别路径并计算中点。
4. 使用 PID 控制舵机和电机。
5. 在 OLED 或 TFT 屏幕上显示图像和调试信息。

## 调试与优化

### 调试工具
- 使用 `display.c` 中的函数在屏幕上显示图像和参数。
- 使用 `key_control.c` 中的按键切换调试页面。

### 参数调整
- **PID 参数**：在 `pit.c` 中调整 `Kp_base` 和 `Kd_base`。
- **图像阈值**：在 `image.c` 中调整 `th1` 和 `th`。
- **陀螺仪偏移**：在 `gyro.c` 中调整 `gyro_zero_param`。

## 版本与更新
- **版本 1.0**：基础功能实现，包括路径识别、PID 控制、图像处理等。
- **版本 1.1**：增加圆环识别功能。
- **版本 1.2**：优化图像处理算法，提高识别精度。

## 贡献指南
欢迎提交 Pull Request 来改进项目。请确保代码风格与现有代码一致，并提供详细的注释。

## 许可证
本项目采用 GPL-3.0 许可证。详见 `GPL3_permission_statement.txt`。