工程描述

QR-Board是一块基于“STM32G0微控制器”的四足机器人控制板。

四足机器人常用的硬件模块皆可接入这个控制板，例如：舵机、IMU、超声测距、WiFi、OLED等模块。

并且我还提供了完善的使用例程，能方便完成机器人等项目的功能的开发。

关于硬件

1.双MCU应用

①STM32G070CBT6微控制器

• 64MHz主频
• 128KB FLASH
• 36KB SRAM
• 支持SWD/UART程序下载

②ESP-01S WiFi模组

• 可基于Arduino编程或AT指令控制
• 支持UART程序下载

2.板载外设接口

• 8个光耦隔离的5V PWM舵机接口
• 3个飞特scs系列总线舵机接口
• 1个MPU6050模块接口
• 1个I2C OLED模块接口
• 1个HC-SR04超声测距模块接口
• 1个USB转TTL MicroUSB通信接口
• XT30公头或螺钉式端子DC5V~15V直流供电，支持ADC电压测量
• 支持I2C/UART通信，引出PWM/ADC/GPIO等富余接口

软件例程

1.软件工具

• STM32CubeMX
• MDK-ARM Keil5

2.板级支持包

提供12个板级支持包例程，位于bsp_demo文件夹下

3.工程文件结构

板级支持包的工程文件分为两大部分，一部分是由STM32CubeMX自动生成的，一部分是自己添加的，以mpu6050模块为例，其工程文件结构如下

mpu6050
 ├─BSP
 ├─LIB
 │  └─mpu6050
 ├─MDK-ARM 
 ├─Drivers 
 ├─Core
 ... 

/BSP目录下是自己编写的板级支持包文件，对外提供各类板载功能接口；

/LIB目录下是调用的外部库文件；

其余文件均为STM32CubeMX自动生成

4.命名约定

良好的编程命名规则有利于快速索引和匹配所需的对象，提高编程效率。该板级支持包编程命名规则与STM32HAL库类似，具体规则如下：

①函数命名

函数命名包括三部分，板级支持包+模块名称+函数具体动作，两两之间下划线分隔，函数具体动作采用大驼峰式命名法

BSP_LED_Init();           // led初始化
BSP_MPU6050_GetData();    // 获取mpu6050的数据

②类型命名

类型命名包括两部分，模块名称+类型名，两者之间下划线分隔，类型名采用大驼峰式命名法

// esp8266消息结构体
typedef struct { 
  int len;
  uint8_t *buf;
} ESP8266_Msg;

// led类型枚举
typedef enum { 
  RED = 0,
  GREEN,
  BLUE
} LED_Type;

③变量命名

变量命名采用全小写，下划线分隔

float bat_voltage = 0; // 电池电压

④宏和常量

宏和常量采用全大写，下划线分隔

#define LED_NUM (2)    // led的数量
const int LED_NUM = 2; // led的数量

5.轻量级时间片

该板级支持包提供了一个轻量、易用的时间片轮询功能，位于bsp_time模块中，使用方法如下

①提供一个1ms的时基

// stm32 systick 1ms 中断
void SysTick_Handler(void)
{
  BSP_Time_IncTick(); // 时间片轮询时基
}

②创建轮询任务

int main(void)
{
  BSP_Time_Init(); // 时间片轮询初始化
  while(1)
  {
    if(BSP_Time_CheckTick() ==1 )
    {
       // 500ms轮询任务,绿色led闪烁
      if(BSP_Time_CheckSlice(500) == 1)
      {
        BSP_LED_Toggle(GREEN);
      }
      // 100ms轮询任务,更新hc-sr04超声测距模块的测量距离
      if(BSP_Time_CheckSlice(100) == 1)
      {
        BSP_HCSR04_UpdateDist();
      }
      // 1000ms轮询任务,获取并打印hc-sr04超声测距模块的测量距离
      if(BSP_Time_CheckSlice(1000) == 1)
      {
        float dist = BSP_HCSR04_GetDist();
        printf("dist is %.2f cm\r\n",dist)
      }
    }
  }
}

5.移植

利用STM32CubeMX生成工程，添加/BSP目录和对应的驱动文件，修改端口并添加驱动代码就能实现不同STM32微控制器的快速移植

设计图

文中所有资料与代码来源于此：https://oshwhub.com/yoohgc/QR-Board#P4

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