开发板 C 型，cubeMX 与 keil 入门

知识要点

课程内容

基础学习

程序学习

软件环境

cubeMX 新建工程

keil 软件简易入门

Keil 的调试模式

RoboMaster 机器人功能简介

课程总结

知识要点
1. 开发板 C 型出厂程序功能介绍
2. cubeMX 从新建 ioc 工程到生成 keil 工程
3. keil 工程设置介绍
4. keil 软件调试功能介绍
5. RoboMaster 机器人总体功能简介
课程内容

本课程中，首先介绍 RoboMaster 开发板 C 型（以下简称开发板 C 型）出厂程序功能；之
后学习如何使用 cubeMX 生成 keil 工程，学习 stm32 的 keil 工程常见的设置，学习 keil 软
件如何进入调试模式；最后作为教程的开始，总体了解 RoboMaster 机器人的常见功能以及
对应使用到 stm32 的外设功能，指导之后的学习。
基础学习

RoboMaster 开发板 C 型采用高性能的 stm32 主控芯片，支持宽电压输入，集成专用的扩
展接口，通信接口以及高精度 IMU 传感器，可配合 RoboMaster 产品或者其他配件使用。
开发板 C 型具有如下外设：用户自定义 LED、5V 接口、BOOT 配置接口、micro USB 接
口、SWD 接口、按键、可配置 I/O 接口、UART 接口、CAN 总线接口、PWM 接口、DBUS
接口、数字摄像头 FPC 接口、蜂鸣器、电压检测 ADC、六轴惯性测量单元和磁力计。
开发板 C 型出厂已烧录程序，可通过 micro USB 线连接 PC，使用串口工具对开发板 C 型
的常用外设进行操作，操作如下所示：
1. 在一级菜单选择界面上，可通过串口工具输入数字 1-9，选择对应的二级显示界面；在二级显示界面通过串口工具输入字母 q 或者 Q 退出二级显示界面。其中一级选择界面如图所示：
2. LED 正常状态为三色 LED 依次点亮。在 LED 显示界面显示当前 LED 状态：“LED ON”和“LED OFF”。LED ON 为三色 LED 均点亮，发出白光；LED OFF 指三色 LED 不是全部点亮。可使用串口工具输入 ON 或者 OFF 进行 LED 状态切换，LED 显示界面如下图所示：
3. 蜂鸣器在开发板C型上电时会响起开机音效。在蜂鸣器显示界面显示当前蜂鸣器状态： “BUZZER OFF“和”BUZZER ON”。BUZZER OFF 为蜂鸣器不发出响声；BUZZER ON 为蜂鸣器响起《机甲大师》的主题曲《你》。可使用串口工具输入 ON 或者 OFF 进行蜂鸣器状态切换，蜂鸣器显示界面如下图所示：
4. 在 5V 接口显示界面显示当前 5V 接口状态：“LASER OFF“和”LASER ON”。LASER OFF 为 5V 接口不输出；LASER ON 为 LASER。可使用串口工具输入 ON 或者 OFF 进行 5V 接口状态切换，5V 接口显示界面如下图所示：
5. 在按键显示界面显示当前按键状态：“KEY OFF“和”KEY ON”。KEY OFF 为按键处在未按下状态；KEY ON 为按键处在已按下状态，按键显示界面如下图所示
6. 在电源电压显示界面显示当前电源电压“BATTERYVOLTAGE: 24.000V“。其中24.000V 为当前电源电压，实际数值以测量为准，LED 显示界面如电源电压显示界面如下图所示：
7. 在 IMU 显示界面显示陀螺仪、加速度计和磁力计数据，IMU 显示界面如下图所示：
8. 在遥控器显示界面显示当前遥控器数据状态，遥控器数据显示界面如下图所示：
9. 在 PWM 显示界面显示当前 PWM 输出高电平时间状态“PWM: 1000“。其中 1000 代表高电平时间为 1000ms，PWM 显示界面如下图所示
10. 在 CAN 显示界面显示当前 CAN 接收数据包个数情况：“CAN1 RECEIVE NUM:1000“， “CAN2 RECEIVE NUM: 1000“。其中 1000 代表 1 秒内接收到数据包个数为1000 个， CAN 显示界面如下图所示：
程序学习
1. 软件环境
  1. Toolchain/IDE : MDK-ARM V5
    STM32F4xx_DFP Packs:2.13.0
    STM32CubeMx:5.2.1
    package version: STM32Cube FW_F4 V1.21.1
    FreeRTOS version: 10.0.1
    CMSIS-RTOS version: 1.02
2. cubeMX 新建工程
  1. 打开 cubeMX 软件，在 file 选项中选择“New Project”；
  2. 搜索 stm32f407ig，选择 STM32F407IGHx 芯片；
  3. 在 System Core 下选择 RCC 选项，在 RCC mode and Configuration 中的 High Speed Clock(HSE)下选择 Crystal/Ceramic Resonator；
  4. 点击顶部的 Clock Configuration，进行主频配置；将 Input frequecncy 设置为12，点击旁边的 HSE 圆形按钮，配置/M 为/6，配置*N 为 X168，配置/P 为/2 ，选择 PLLCLK 圆形按钮，配置 APB1 Prescaler 为/4，配置 APB2 Prescaler 为/2；
  5. 点击顶部的 Project Manager，给工程起名，选择存放目录，在 Toolchain/IDE 中选择 MDKARM V5；
  6. 点击旁边的 Code Generator，勾选 Copy only the necessary library files 以及 Generate peripheral initialization as a pair of ‘.c/.h’ files per peripheral；
  7. 点击顶部的 GENERATE CODE，等待代码生成，打开工程。
3. keil 软件简易入门
  1. 打开生成的工程，keil 界面如图所示，其中 1 为调试模式，2 为编译改变的文件，3 为编译全部的文件，4 为下载按键，5 为工程设置选项，6 为工程目录；
  2. 点击 5 工程设置，进行工程相关设置，选择 Output，其中 Create HEX file 为是否生成 HEX 文件，Browse Information 为是否增加浏览信息，选择是，可以使用鼠标右键点击函数进行跳转操作，但会增加编译时长；
  3. 点击 C/C++，其中 1 方框为工程宏定义设置，可在此添加宏定义；2 方框为头文件引用目录，对于项目自行建立的 h 文件需要在此处进行目录录入；
  4. .点击 Debug 选项，设置好对应的下载器；
  5. 点击下载器旁边的 Settings 选项，进行下载器相关设置，其中 Clock 中设置下载器的频率，频率越高，下载速度越快，但容易受到干扰；
  6. 点击 Flash Download，其中 Erase Full Chip 代表下载时擦除芯片内全部页面的 flash， Erase Sectors 代表下载时擦除部分页面的 flash，Do not Erase 代表下载时不擦除 flash ；点击 Reset and Run 代表下载完程序后立即运行程序。
4. Keil 的调试模式
  
  https://blog.csdn.net/morixinguan/article/details/86629805?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=%20Keil%20%E7%9A%84%E8%B0%83%E8%AF%95%E6%A8%A1%E5%BC%8F&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-2-86629805.142^v39^new_blog_pos_by_title,185^v2^control&spm=1018.2226.3001.4187
RoboMaster 机器人功能简介

RoboMaster 机器人常见功能如下：
1. 校准功能：提供机器人的校准功能，使用到 stm32 的 flash 读写功能；
2. 底盘控制功能：完成底盘的麦轮运动控制，使用到 stm32 的 CAN 总线功能。
3. 离线判断功能：判断设备是否离线，使用到开发板 C 型的蜂鸣器；
4. 云台控制功能：完成云台的角度控制，使用到 stm32 的 CAN 总线功能；
5. 姿态解算功能：完成陀螺仪加速度计的角度融合，解算欧拉角，使用到 stm32 的 SPI 和 I2C 总线读取相关数据，使用到 stm32 的外部中断作为数据更新的标志，使用到 stm32 的 PWM 对加热电阻进行控制；
6. LED 的 RGB 切换：使用三色 LED 完成 RGB 显示，呼吸灯效，使用到开发板 C 型的 LED 灯；
7. OLED 显示功能：将信息显示出来，使用到 stm32 的 I2C 总线；
8. 裁判系统数据解析功能：使用单字节解析裁判系统数据，使用到 stm32 的串口以及 DMA 功能；
9. 遥控器数据解析功能：解析接收机发送的数据，使用到 stm32 的串口以及 DMA 功能；
10. 舵机控制功能：通过按键控制舵机，使用 stm32 的 PWM 功能。
11. 射击控制：控制下供弹装置，完成发射逻辑，使用到 stm32 的 GPIO 读取以及 CAN 总线。
12. 电源采样功能：采样电源电压，并估计当前电池电量，使用到 stm32 的 ADC 采样功能。
课程总结

本课程为基础入门课程，学习到如何使用 cubeMX 和 keil 软件进行工程创建，编译，下载，调试等功能；介绍了开发板 C 型出厂自带的程序功能以及 RoboMaster 机器人常见功能，作为学习的指导，为之后学习做铺垫

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