1.2 定时中断系统设计

1.2.1 定时中断总架构

系统采用多定时器中断协同工作的方式，实现了严格的时间调度机制。三个定时器分别承担不同优先级和周期的任务，确保系统实时性要求。

定时器1   5ms   低优先级    主控制算法
定时器2   1ms   中优先级    ADC传感器数据采集与滤波
定时器4   5ms   高优先级    姿态解算与电机控制输出PWM

1.2.2 TIM2中断（1ms） - 传感器数据采集

void TIM2_IRQHandler(void) {

    if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) {

        LED_Adc();                    // ADC数据采集

        ADC_Normalization1(adc);      // 数据归一化处理

        TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

    }

}

1.使用DMA进行批量数据传输，提高采集效率
2.采用冒泡排序算法进行中值滤波
3.去除极值后求平均，增强数据稳定性

1.2.3 TIM4中断（5ms） - 实时控制层 

void TIM4_IRQHandler(void) {

    if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET) {

        Angle_Calcu();                // 姿态角度计算

        Car_Go(speed_L, speed_R);     // 电机控制输出

        TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);

    }

}

姿态解算：通过陀螺仪积分计算当前Yaw角

电机驱动：根据控制量更新PWM输出

实时性保证：确保控制周期固定为5ms

1.2.4 TIM1中断（5ms） - 决策控制层 

void TIM1_UP_IRQHandler(void) {

    if (TIM_GetITStatus(TIM1, TIM_IT_Update) != RESET) {

        if (go_flag) {                // 系统运行标志检查

            chuli();                  // 主控制处理函数

        }

        TIM_ClearITPendingBit(TIM1, TIM_IT_Update);

    }

}

1. 路径跟踪：处理循迹传感器数据，计算路径偏差

2. 转向决策：在交叉点处执行预设的转向动作

1.3 关键算法实现

1.3.1 PID控制算法

1.采用位置式PID算法，避免积分饱和问题

2.添加输出死区，消除微小抖动

3.支持直行和转向两种控制模式

1.3.2 陀螺仪转向（核心）

void cross_Gyro(int check) {

    static int16_t yaw_start;

    if (zhuan == 1) {

        yaw_start = Yaw;  // 记录转向起始角度



        zhuan = 2;

    }

    if (zhuan == 2) {

        switch (check) {

            case 1:  // 左转

                if (abs((int)(yaw_start - Yaw)) >= yaw_) {

                    zhuan = 0;  // 转向完成

                    point++;

                }

                error = -error_set;  // 设置转向误差

                break;

            case 2:  // 右转

                if (abs((int)(yaw_start - Yaw)) >= yaw_) {

                    zhuan = 0;

                    point++;

                }

                error = error_set;

                break;

            case 0:  // 直行通过

                if (count < set_count) {

                    zhuan = 0;

                    error = 0;

                    point++;

                }

                break;

        }

    }

}

1.3.3 flash搭配ui调参

本系统实现了基于Flash存储的参数管理系统，结合用户界面(UI)实现实时参数调整和持久化存储功能。系统采用分层设计，确保参数配置的灵活性和可靠性。
存储的数据包括：P、D、error_set、yaw_、set_count、set_point_count、threshold数组、speed_set、set_point数组等。

1.Store_Init(): 存储区域初始化

2.Store_Save(): 参数保存到Flash

3.Store_Clear(): 存储区域清空

4.store_read(): 参数从Flash读取

1.3.4 路径执行状态机

采用预设路径点+传感器反馈的混合路径规划策略，结合陀螺仪定位和循迹传感器，实现智能小车的精确路径跟踪。

通过set_point[0]数组存入第几个十字所需拐的方向，以此达到路径规划，同（2.3.2）节代码void cross_Gyro(int check) 函数传参即为相应拐点的方向，0为直行，1为左转，2为右转

1.4  用户界面设计

1.主菜单：功能模块选择

2.参数设置菜单：PID参数、阈值设置

3.实时显示界面：传感器数据、状态显示

4.运行控制界面：启动/停止控制

1.5本章小结

本章构建了智能小车的核心软件系统。通过三级定时中断（1ms采集、5ms控制）确保实时性，并创新地将Flash存储与UI调参深度结合，实现了参数的在线调整与持久化。采用预设路径点与传感器反馈的混合控制策略完成精确循迹与转向。整体采用模块化设计，层次清晰，具有高可靠性与良好的可扩展性。