# 基于立创梁山派的21年电赛F题智能送药小车
**⚙️简介：**：全国产化器件制作的基于立创梁山派的21年电赛F题智能送药小车
* **硬件部分**：扩展板由电机驱动，国产姿态传感器及磁力计，蜂鸣器驱动，按键和药物检测，ADC电压采集，CAN芯片等组成。国产蓝牙模块实现双车通讯，K210实现数字识别和巡红线。
* **软件部分**：国产RT-Thread，PID控制电机实现位置环和速度环，姿态解算，K210数字识别和红线识别，定义串口通讯协议并DMA接收+ringbufer缓存处理，各数据交换使用发布订阅机制。
* **教程部分**：[请点这里](https://dri8c0qdfb.feishu.cn/wiki/ZDYbwqDfCiwVlckUEcScF0KSnRh)
**简要视频：**
1. [赛题分析](https://www.bilibili.com/video/BV1Ku411s7Pu/)
2. [电路设计](https://www.bilibili.com/video/BV1424y1A7b2/)
3. [代码编写](https://www.bilibili.com/video/BV18M4y1e7UP/)
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**简要文章：**
1. [赛题分析](./4_Docs/赛题分析.md)
1. [电路设计](./4_Docs/电路设计.md)
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**精简文档:**
1. [00_单个小车BOM表](./4_Docs/00_单个小车BOM表.md)
2. [01_组装文档](./4_Docs/01_组装文档.md)
3. [02_编译文档](./4_Docs/02_编译文档.md)
4. [03_软件工具与调试工具介绍](./4_Docs/03_软件工具与调试工具介绍.md)
5. [04_建立RT-Thread工程模板](./4_Docs/04_建立RT-Thread工程模板.md)
6. [05_Finsh控制台的使用](./4_Docs/05_Finsh控制台的使用.md)
7. [06_如何计算小车轮子转速](./4_Docs/06_如何计算小车轮子转速.md)
8. [07_电机驱动-舵机-蜂鸣器PWM配置](./4_Docs/07_电机驱动-舵机-蜂鸣器PWM配置.md)
9. [08_直流减速电机PID速度环与位置环调试](./4_Docs/08_直流减速电机PID速度环与位置环调试.md)
10. [09_国产IMU移植及姿态解算](./4_Docs/09_国产IMU移植及姿态解算.md)
11. [10_小车角度环的调试与实现](./4_Docs/10_小车角度环的调试与实现.md)
12. [11_K210更换固件-运行基础颜色识别例程](./4_Docs/11_K210更换固件-运行基础颜色识别例程.md)
13. [12_K210的KPU数字识别训练](./4_Docs/12_K210的KPU数字识别训练.md)
14. [13_K210功能实现代码讲解](./4_Docs/13_K210功能实现代码讲解.md)
15. [14_立创梁山派与K210串口通信协议框架搭建](./4_Docs/14_立创梁山派与K210串口通信协议框架搭建.md)
16. [15_小车寻红线环的调试与实现](./4_Docs/15_小车寻红线环的调试与实现.md)
17. [16_按键检测的消抖和实现](./4_Docs/16_按键检测的消抖和实现.md)
18. [17_送药小车数据的发布与订阅](./4_Docs/17_送药小车数据的发布与订阅.md)
19. [18_送药小车实现思路](./4_Docs/18_送药小车实现思路.md)
# 一 目录结构
- [0_STL](./0_STL):小车上的3D打印文件。
- [1_Hardware](./1_Hardware)：小车扩展板PCB以及底板PCB结构件。
- [2_Code](./2_Code):代码部分，包含梁山派MDK工程和K210程序。
- [3_Tool](./3_Tool):常用软件工具。
- [4_Docs](./4_Docs):文档说明。
# 二 使用说明
## 了解过 RT-Thread ENV 开发工具
1. 克隆本仓库到本地。
2. 进入`2_Code`目录，使用 [ENV](https://club.rt-thread.org/ask/question/5699.html) 工具执行 `pkgs --update`下载缺失的软件包。
3. 使用 [ENV](https://club.rt-thread.org/ask/question/5699.html) 工具执行 `scons --target=mdk5`更新MDK5工程文件。
4. 打开`2_Code`目录下的`project.uvprojx`即可正常编译使用了。
## 从来没用过RT-Thread
1. 去[RT-Thread文档中心](https://www.rt-thread.org/document/site/#/)了解了解。
2. 进入仓库的[发行版](https://gitee.com/lcsc/medical_car/releases/tag/V1.0.0)，下载附件[2_code.zip](https://gitee.com/lcsc/medical_car/releases/download/V1.0.0/2_Code.zip)。
3. 解压后打开目录下的`project.uvprojx`即可正常编译使用了。
# 三 代码介绍
所有自己添加的文件都在[applications](https://gitee.com/lcsc/medical_car/tree/master/2_Code/applications)目录下。
## 梁山派GD32端
### RTOS选择并建立模板
为了配合梁山派的全国产化，本次的RTOS选择国内优秀的RT-Thread，RT-Thread 是一款完全由国内团队开发维护的嵌入式实时操作系统（RTOS），具有完全的自主知识产权。经过 16 个年头的沉淀，伴随着物联网的兴起，它正演变成一个功能强大、组件丰富的物联网操作系统。
它与其他RTOS最大的区别是他有一个软件包库，有许多开源的大佬分享自己做的软件包。如果你选用支持RT-Thread的芯片来开发项目，就可以使用它丰富的软件包。比如说想读取MPU6050的数据，直接在ENV工具中选择MUP6050的软件包，重新生成工程，运行例程就可以获得数据了。比如想做一个按键驱动，在软件包中搜索 按钮，就会有数个软件包供你选择，你可以专注于做应用，底层的大部分驱动都是可以复用的。
梁山派目前已经适配基础版RT-Thread，[链接](https://github.com/RT-Thread/rt-thread/tree/master/bsp/gd32/arm/gd32470z-lckfb).
建议不要选择master分支进行开发，因为主分支处于一直开发的状态，可能会有意想不到的BUG。一般要选一个稳定的版本。我这里选用的RT-Thread-V4.1.1。
### BSP底层初始化编写
当前梁山派还没有适配RT-Thread的PWM，ENCODER等外设资源，所以需要我们自己进行初始化配置。
主要有蜂鸣器PWM的配置，电机驱动PWM的配置，正交编码器的配置，舵机PWM的配置。
以蜂鸣器初始化为例。
首先要知道确切的系统时钟和定时器时钟频率。打开GD32参考手册的第四章节：复位和时钟单元（RCU）里面的图4-2.时钟树。再找到keil工程下面Drivers里面的board.c里面的SystemClock_Config。找到系统时钟之后找一下APB2和APB1的时钟频率。以蜂鸣器的PWM配置为例。可以看到BEEP_TIMER就是TIMER12，它挂在APB1时钟下，/* APB1 = AHB/4 */就是说APB1是60M，TIMER时钟由AHB时钟分频获得，它的频率可以等于CK_APBx、CK_APBx的两倍或CK_APBx 的四倍。详细信息请参考RCU_CFG1寄存器的TIMERSEL位，因为我们是给APB分频了的。所以定时器时钟等于 APB 时钟的两倍，所以这里的TIMER12时钟是60M*2=120Mhz，在这里的30-1，要-1是因为这里的计数是从0开始的。接下来就是简单的除法计算了。//120Mhz/30=4000000Hz
这里用到了自动初始化：RT-Thread总共有六个初始化顺序
> 1 INIT_BOARD_EXPORT(fn)
>
> 非常早期的初始化，此时调度器还未启动
>
> 2 INIT_PREV_EXPORT(fn)
>
> 主要是用于纯软件的初始化、没有太多依赖的函数
>
> 3 INIT_DEVICE_EXPORT(fn)
>
> 外设驱动初始化相关，比如网卡设备
>
> 4 INIT_COMPONENT_EXPORT(fn)
>
> 组件初始化，比如文件系统或者 LWIP
>
> 5 INIT_ENV_EXPORT(fn)
>
> 系统环境初始化，比如挂载文件系统
>
> 6 INIT_APP_EXPORT(fn)
>
> 应用初始化，比如 GUI 应用
#### bsp_beep
这段代码是一个嵌入式系统中的示例程序，主要用于初始化和控制蜂鸣器（beep）的功能。
代码的主要功能如下：
1. 导入头文件：包含了一些需要使用的头文件，包括`stdio.h`（标准输入输出）、`rtthread.h`（RT-Thread操作系统）、`board.h`（板级支持包）、`gd32f4xx_libopt.h`（GD32F4xx外设库）、`bsp_beep.h`（蜂鸣器驱动头文件）等。
2. `beep_pwm_gpio_init`函数：该函数用于初始化蜂鸣器的GPIO引脚。具体操作包括使能蜂鸣器所在的GPIO时钟、配置GPIO引脚为复用功能、设置GPIO输出选项等。
3. `beep_timer_init`函数：该函数用于初始化蜂鸣器的定时器（timer）。具体操作包�
medical-car-master.zip （2000个子文件） 
ffunicode.c 1.87MB ff.c 242KB gd32f4xx_enet.c 145KB sockets.c 135KB ipc.c 110KB drv_sdio.c 108KB mib2.c 103KB sockets.c 91KB httpd.c 89KB gd32f4xx_timer.c 85KB httpd.c 85KB tcp.c 84KB nd6.c 83KB tcp_in.c 81KB snmp_msg.c 75KB mdns.c 75KB tcp_out.c 75KB dhcp.c 74KB lcp.c 72KB lcp.c 72KB yconf.c 71KB dhcp.c 70KB sockets.c 69KB tcp_in.c 68KB nd6.c 67KB api_msg.c 67KB tcp.c 66KB snmp_msg.c 66KB mdns.c 63KB dhcp.c 63KB auth.c 63KB auth.c 63KB ipcp.c 62KB ipcp.c 62KB eap.c 61KB eap.c 61KB api_msg.c 60KB usbdevice_core.c 59KB tcp_in.c 59KB lconf.c 58KB ppp.c 57KB lcp.c 56KB tcp_out.c 56KB gd32f4xx_exmc.c 55KB ip6.c 53KB test_tcp.c 53KB netif.c 53KB dns.c 52KB tcp.c 52KB spi_msd.c 52KB etharp.c 51KB dns.c 51KB tcp_out.c 49KB pbuf.c 49KB serial_v2.c 48KB gd32f4xx_rcu.c 48KB mqtt.c 48KB ppp.c 47KB smtp.c 47KB gd32f4xx_adc.c 47KB wlan_mgnt.c 47KB ccp.c 47KB ccp.c 47KB ppp.c 47KB pbuf.c 46KB api_msg.c 45KB etharp.c 45KB kservice.c 45KB gd32f4xx_rtc.c 45KB etharp.c 44KB rtlink.c 44KB api_lib.c 43KB udp.c 43KB msg_in.c 43KB mqtt.c 43KB ulog.c 42KB rndis.c 41KB snmp_core.c 41KB ipv6cp.c 41KB ipv6cp.c 41KB snmp_core.c 40KB serial.c 40KB ip4.c 40KB makefsdata.c 40KB at_socket.c 40KB ipv4_nat.c 40KB lowpan6.c 40KB pppol2tp.c 39KB test_dhcp.c 39KB gd32f4xx_can.c 39KB netif.c 39KB nconf.c 38KB gconf.c 38KB test_dhcp.c 38KB ip6.c 38KB pbuf.c 38KB ip4.c 38KB ipcp.c 38KB pppol2tp.c 38KB udp.c 38KB共 2000 条
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