最新电玩城注册送分苹果版

書名：基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器應(yīng)用實(shí)踐
作者名：彭剛秦志強(qiáng)編著
本章字?jǐn)?shù)： 1367字
更新時(shí)間： 2018-12-27 16:01:52

3.2 STM32單片機(jī)程序模塊化設(shè)計(jì)

圖3.13定義了機(jī)器人的前后左右四個(gè)方向。在第2章實(shí)際上你應(yīng)該已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果按照圖3.13前進(jìn)方向的定義，機(jī)器人向前走時(shí)，從機(jī)器人的左邊看，它向前走時(shí)輪子是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的；從右邊看另一個(gè)輪子則是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的。

圖3.13 機(jī)器人及其前進(jìn)方向的定義

任務(wù)二基本巡航動作

發(fā)給單片機(jī)控制引腳的高電平持續(xù)時(shí)間決定了伺服舵機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度和方向。for循環(huán)的參數(shù)控制了發(fā)送給電機(jī)的脈沖數(shù)量。由于每個(gè)脈沖的時(shí)間是相同的，因而for循環(huán)的參數(shù)也控制了伺服電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間。下面是使機(jī)器人向前走三秒鐘的程序?qū)嵗?/p>

例程：RobotForwardThreeSeconds.c

● 確保控制器和伺服電機(jī)都已接通電源；

● 輸入、保存、編譯、下載并運(yùn)行程序RobotForwardThreeSeconds.c。

      #include "stm32f10x_heads.h"
      #include "HelloRobot.h"
      int main(void)
      {
        int counter;
        BSP_Init();
        USART_Configuration();
        printf("Program Running!\n");
        for(counter=0;counter<130;counter++)//運(yùn)行3秒
        {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1700);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1300);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
        }
          while(1);
      }

RobotForwardThreeSeconds.c是如何工作的？

理解該例程的運(yùn)行你應(yīng)該沒什么問題：for循環(huán)體中前三行語句使左側(cè)電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，接著的三行語句使右側(cè)電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因此兩個(gè)輪子轉(zhuǎn)向機(jī)器人的前端，使機(jī)器人向前運(yùn)動。整個(gè)for循環(huán)執(zhí)行130次大約需要3秒鐘，從而機(jī)器人也向前運(yùn)動3秒鐘。

關(guān)于例程的一點(diǎn)說明

例程中使用printf函數(shù)是為了起提示作用。若你覺得串口線影響了機(jī)器人的運(yùn)動，可以不用此函數(shù)；還有一個(gè)進(jìn)行調(diào)試的方法：讓機(jī)器人的前端懸空，讓伺服電機(jī)空轉(zhuǎn)。這樣調(diào)試起來就方便了，機(jī)器人不會到處亂跑。后面的例程調(diào)試也是這樣。

該你了——調(diào)節(jié)距離和速度

delay_nus函數(shù)的參數(shù)n為1700和1300都使電機(jī)接近它們的最大速度旋轉(zhuǎn)。把每個(gè)delay_nus函數(shù)的參數(shù)n設(shè)定得更接近讓電機(jī)保持停止的值——1500，可以使機(jī)器人減速。

向后走，原地轉(zhuǎn)彎和繞軸旋轉(zhuǎn)

將delay_nus函數(shù)的參數(shù)n以不同的值組合就可以使機(jī)器人以其他的方式運(yùn)行，你可以在一個(gè)程序中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人向前走、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)及向后走。

例程：ForwardLeftRightBackward.c

● 輸入、保存并運(yùn)行程序ForwardLeftRightBackward.c。

      #include "stm32f10x_heads.h"
      #include "HelloRobot.h"
      int main(void)
      {
        int counter;
        BSP_Init();
        USART_Configuration();
        printf("Program Running!\n");
        for(counter=1;counter<=65;counter++)//向前
        {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1700);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1300);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
        }
        for(counter=1;counter<=26;counter++)//向左轉(zhuǎn)
        {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1300);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1300);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
        }
        for(counter=1;counter<=26;counter++)//向右轉(zhuǎn)
        {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1700);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1700);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
        }
        for(counter=1;counter<=65;counter++)//向后
        {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1300);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1700);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
        }
          while(1);
      }

該你了——以一個(gè)輪子為支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)

你可以使機(jī)器人繞一個(gè)輪子旋轉(zhuǎn)。訣竅是使一個(gè)輪子不動而另一個(gè)旋轉(zhuǎn)。例如，保持左輪不動而右輪從前面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，機(jī)器人將以左輪為軸旋轉(zhuǎn)。

      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
      delay_nus(1500);
      GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
      delay_nus(1300);
      GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
      delay_nms(20);

如果你想使它從前面向右旋轉(zhuǎn)，很簡單，停止右輪，左輪從前面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
      delay_nus(1700);
      GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
      delay_nus(1500);
      GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
      delay_nms(20);

用剛討論過的代碼片段替代前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和后退相應(yīng)的代碼片段，通過更改每個(gè)for循環(huán)的循環(huán)次數(shù)來調(diào)整每個(gè)動作的運(yùn)行時(shí)間，更改注釋來反應(yīng)每個(gè)新的旋轉(zhuǎn)動作。

運(yùn)行更改后的程序，驗(yàn)證上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是否不同。

任務(wù)三勻加速/減速運(yùn)動

在前面機(jī)器人運(yùn)動過程中，你是否發(fā)現(xiàn)機(jī)器人在每次啟動和停止的時(shí)候，是不是有些太快，從而導(dǎo)致機(jī)器人幾乎要傾倒。為什么會這樣呢？回憶一下你學(xué)過的物理知識，還記得牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)知識嗎？前面的程序總是直接就給機(jī)器人伺服電機(jī)輸出最大速度控制命令。根據(jù)運(yùn)動學(xué)知識，一個(gè)物體要從零加速到最大運(yùn)動速度時(shí)，時(shí)間越短，所需加速度就越大。而根據(jù)牛頓定律，加速度越大，物體所受的慣性力就越大。因此，前面的程序因?yàn)闆]有給機(jī)器人足夠的加速時(shí)間，所以受到的慣性力就比較大，從而導(dǎo)致機(jī)器人在啟動和停止有一個(gè)較大的前傾力或者后坐力。要消除這種情況，就必須讓機(jī)器人速度漸漸增加或漸漸減小。采用均勻加速/減速是一種比較好的速度控制策略，這樣不僅可以讓機(jī)器人運(yùn)動得更加平穩(wěn)，還可以增加機(jī)器人電機(jī)的使用壽命。

編寫勻加速運(yùn)動程序

勻加速運(yùn)動程序片段示例：

      for(pulseCount=10;pulseCount<=200;pulseCount=pulseCount+10)
      {
        GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
        delay_nus(1500+pulseCount);
        GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
        GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
        delay_nus(1500-pulseCount);
        GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
        delay_nms(20);
      }

上述for循環(huán)語句能使機(jī)器人的速度由停止到全速。循環(huán)每重復(fù)執(zhí)行一次，變量pulseCount就增加10：第一次循環(huán)時(shí)，變量pulseCount的值是10，此時(shí)發(fā)給PD10、PD9的脈沖的寬度分別為1.51ms、1.49ms；第二次循環(huán)時(shí)，變量pulseCount的值是20，此時(shí)發(fā)給PD10、PD9的脈沖的寬度分別為1.52ms、1.48ms。隨著變量pulseCount值的增加，電機(jī)的速度也在逐漸增加。到執(zhí)行第20次循環(huán)時(shí)，變量pulseCount的值是200，此時(shí)發(fā)給PD10、PD9的脈沖的寬度分別為1.7ms、1.3ms，電機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)。

回顧第2章任務(wù)三，for循環(huán)也可以由高向低計(jì)數(shù)。你可以通過使用for(pulseCount=200;pulseCount>=0; pulseCount=pulseCount-10)來實(shí)現(xiàn)速度的逐漸減小。下面是一個(gè)使用for循環(huán)來實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度逐漸增加到全速然后逐步減小的例子。

例程：StartAndStopWithRamping.c

      #include "stm32f10x_heads.h"
      #include "HelloRobot.h"
      int main(void)
      {
        int pulseCount;
        BSP_Init();
        USART_Configuration();
        printf("Program Running!\n");
        for(pulseCount=10;pulseCount<=200;pulseCount=pulseCount+10)
        {
          GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1500+pulseCount);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1500-pulseCount);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
        }
        for(pulseCount=1;pulseCount<=75;pulseCount++)
        {
          GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1700);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1300);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
        }
        for(pulseCount=200;pulseCount>=0;pulseCount=pulseCount-10)
        {
          GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1500+pulseCount);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1500-pulseCount);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
        }
      while(1);
      }

● 輸入、保存并運(yùn)行程序StartAndStopWithRamping.c；

● 驗(yàn)證機(jī)器人是否逐漸加速到全速，保持一段時(shí)間，然后逐漸減速到停止。

任務(wù)四用函數(shù)調(diào)用簡化運(yùn)動程序

在第4章，你的機(jī)器人將需要執(zhí)行各種運(yùn)動來避開障礙物和完成其他動作。不過，無論機(jī)器人要執(zhí)行何種動作，都離不開前面討論的各種基本動作。為了各種應(yīng)用程序方便使用這些基本動作程序，你可以將這些基本動作放在函數(shù)中，供其他函數(shù)調(diào)用來簡化程序。

C語言提供了強(qiáng)大的函數(shù)定義功能。一個(gè)C程序就是由一個(gè)主函數(shù)和若干個(gè)其他函數(shù)構(gòu)成，由主函數(shù)調(diào)用其他函數(shù)，其他函數(shù)也可以相互調(diào)用。同一個(gè)函數(shù)可以被一個(gè)或多個(gè)函數(shù)調(diào)用任意多次。實(shí)際上，為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)，在所有的計(jì)算機(jī)高級語言中都有子程序或者子過程的概念。在C語言程序中，子程序的作用就是由函數(shù)來完成的。從函數(shù)定義的角度來看，函數(shù)有兩種：

（1）標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，即庫函數(shù)。由開發(fā)系統(tǒng)提供。用戶不必自己定義而直接使用，只需在程序前包含有該函數(shù)原型的頭文件即可在程序中直接調(diào)用，如前面已經(jīng)用到的串口標(biāo)準(zhǔn)輸出函數(shù)（printf）。應(yīng)該說明，不同的語言編譯系統(tǒng)提供的庫函數(shù)的數(shù)量和功能會有一些不同，但許多基本函數(shù)是共同的。

（2）用戶定義函數(shù)，以解決你的專門需要。不僅要在程序中定義函數(shù)本身，而且在主調(diào)函數(shù)模塊中還必須對該被調(diào)函數(shù)進(jìn)行類型說明，然后才能使用。

main函數(shù)的返回值

前面說過，main函數(shù)是不能被其他函數(shù)調(diào)用的，那它的返回值類型int是怎么回事呢？

其實(shí)不難理解，main函數(shù)執(zhí)行完之后，它的返回值是給操作系統(tǒng)的。雖然在main函數(shù)體內(nèi)并沒有什么語句來指出返回值的大小，但系統(tǒng)默認(rèn)的處理方式是：當(dāng)main函數(shù)成功執(zhí)行，它的返回值為1；否則為0。

現(xiàn)在看看下面的函數(shù)定義：

      void Forward(void)
      {
        int i;
        for(i=1;i<=65;i++)
          {
      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
      delay_nus(1700);
      GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
      delay_nus(1300);
      GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
      delay_nms(20);
          }
      }

Forward函數(shù)可以使機(jī)器人向前運(yùn)動約1.5s，該函數(shù)沒有形參，也沒有返回值。在主程序中，你可以調(diào)用它來讓你的機(jī)器人向前運(yùn)動約1.5s。但是這個(gè)函數(shù)并沒有太大的使用價(jià)值，如果你想讓你的機(jī)器人向前運(yùn)動2s，該怎么辦呢？是重新寫一個(gè)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動嗎？當(dāng)然不是！通過修改上面的函數(shù)，給它增加兩個(gè)形式參數(shù)，一個(gè)是脈沖數(shù)量，另一個(gè)是速度參數(shù)，這樣主程序調(diào)用時(shí)就可以按照你的要求靈活設(shè)置這些參數(shù)，從而使函數(shù)真正成為一個(gè)有用的模塊。重新定義向前運(yùn)動函數(shù)如下：

      void Forward(int PulseCount，int Velocity)   //Velocity should be between 0 and 200
      {
        int i;
        for(i=1;i<=PulseCount;i++)
          {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
            delay_nus(1500+Velocity);
        GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
            delay_nus(1500-Velocity);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
            delay_nms(20);
          }
      }

函數(shù)定義旁有一行注釋，提醒你在調(diào)用該函數(shù)時(shí)，速度參量的值必須在0～200之間。

注釋符

除“//”外，C語言還提供了另一種語句注釋符——“/*”和“ */”。

“/*”和“*/”必須成對使用，在它們之間的內(nèi)容將被注釋掉。它的作用范圍比“//”大：“//”僅僅對它所在的一行起注釋作用；但“/*…*/”可以對多行注釋。

注釋是你在學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)時(shí)要養(yǎng)成的良好習(xí)慣。

下面是一個(gè)完整的使用向前、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和向后四個(gè)函數(shù)的例程。

例程：MovementsWithFunctions.c

● 輸入、保存、編譯、下載并運(yùn)行程序MovementsWithFunctions.c。

      #include "stm32f10x_heads.h"
      #include "HelloRobot.h"
      void Forward(int PulseCount,int Velocity) // Velocity should be between 0 and 200
      {
          int i;
          for(i=1;i<= PulseCount;i++)
            {
                  GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
                  delay_nus(1500+ Velocity);
              GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
                GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
                  delay_nus(1500- Velocity);
                  GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
                  delay_nms(20);
            }
      }
      void Left(int PulseCount,int Velocity)
      {
          int i;
          for(i=1;i<= PulseCount;i++)
            {
                  GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
                  delay_nus(1500-Velocity);
                GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
                GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
                  delay_nus(1500-Velocity);
                  GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
                  delay_nms(20);
            }
      }
      void Right(int PulseCount,int Velocity)
      {
              int i;
              for(i=1;i<= PulseCount;i++)
              {
                  GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
                delay_nus(1500+Velocity);
                GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
                GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
                delay_nus(1500+Velocity);
                  GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
                delay_nms(20);
              }
      }
      void Backward(int PulseCount,int Velocity)
      {
              int i;
              for(i=1;i<= PulseCount;i++)
              {
                GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
                delay_nus(1500-Velocity);
                GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
                GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
                delay_nus(1500+ Velocity);
                  GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
                delay_nms(20);
              }
      }
      int main(void)
      {
        BSP_Init();
        USART_Configuration();
        printf("Program Running!\n");
        Forward(65,200);      Left(26,200);
        Right(26,200);        Backward(65,200);
        while(1);
      }

這個(gè)程序的運(yùn)行結(jié)果與程序ForwardLeftRightBackward.c產(chǎn)生的效果是相同的。你有沒有發(fā)現(xiàn)四個(gè)函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)是不是有些啰嗦。四個(gè)函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)部分幾乎完全一樣，有沒有可能將這些函數(shù)進(jìn)一步歸納，用一個(gè)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)所有這些功能呢？當(dāng)然有，前面的四個(gè)函數(shù)都用了兩個(gè)形式參數(shù)，一個(gè)是控制時(shí)間的脈沖個(gè)數(shù)，另一個(gè)是控制運(yùn)動速度的參數(shù)，而四個(gè)函數(shù)實(shí)際上代表了四個(gè)不同的運(yùn)動方向。如果能夠通過參數(shù)控制運(yùn)動方向，顯然這四個(gè)函數(shù)就完全可以簡化成為一個(gè)更為通用的函數(shù)，它不僅可以涵蓋以上四個(gè)基本運(yùn)動，同時(shí)還可以使機(jī)器人朝你希望的方向運(yùn)動。

由于機(jī)器人由兩個(gè)輪子驅(qū)動，實(shí)際上兩個(gè)輪子的不同速度組合控制著機(jī)器人的運(yùn)動速度和方向，因此可以直接用兩個(gè)車輪的速度作為形式參數(shù)，就可以將所有的機(jī)器人運(yùn)動用一個(gè)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

例程：MovementsWithOneFuntion.c

這個(gè)例子使你的機(jī)器人做同樣動作，但是它只用了一個(gè)子函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

      #include "stm32f10x_heads.h"
      #include "HelloRobot.h"
      void Move(int counter,int PC1_pulseWide,int PC0_pulseWide)
      {
        int i;
        for(i=1;i<=counter;i++)
          {
            GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
            delay_nus(PC1_pulseWide);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
            delay_nus(PC0_pulseWide);
            GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
            delay_nms(20);
          }
      }
      int main(void)
      {
        BSP_Init();
        USART_Configuration();
        printf("Program Running!\n");
          Move(65,1700,1300);     Move(26,1300,1300);
          Move(26,1700,1700);     Move(65,1300,1700);
          while(1);
      }

● 輸入、保存并運(yùn)行程序MovementsWithOneFuntion.c；

● 你的機(jī)器人是否執(zhí)行了你熟悉的前、左、右、后運(yùn)動呢？

任務(wù)五高級主題——用數(shù)組建立復(fù)雜運(yùn)動

到目前為止你已經(jīng)試過三種不同的編程方法來使機(jī)器人向前走，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)和向后走。每種方法都有它的優(yōu)點(diǎn)，但是如果你要讓機(jī)器人執(zhí)行一個(gè)更長，更復(fù)雜的動作時(shí)用這些方法都很麻煩。下面要介紹的兩個(gè)例子將用子函數(shù)來實(shí)現(xiàn)每個(gè)簡單的動作，將復(fù)雜的運(yùn)動存儲在數(shù)組中，然后在程序執(zhí)行過程中讀出并解碼。避免了重復(fù)調(diào)用一長串子函數(shù)。這里，你要用到C語言的數(shù)據(jù)類型——數(shù)組。

在程序設(shè)計(jì)中，為了處理方便，可以把具有相同類型的若干變量按有序的形式組織起來。這些按序排列的同類數(shù)據(jù)元素的集合稱為數(shù)組。一個(gè)數(shù)組可以分解為多個(gè)數(shù)組元素，根據(jù)數(shù)組元素?cái)?shù)據(jù)類型的不同，數(shù)組可以分為多種不同類型。數(shù)組又分為一維數(shù)組、二維數(shù)組甚至三維數(shù)組。本節(jié)只會用到一維數(shù)組。例如，下面的語句定義了一個(gè)字符型數(shù)組，該數(shù)組有10個(gè)元素，并對這10個(gè)元素進(jìn)行了初始化。

char Navigation[10]={'F','L','F','F','R','B','L','B','B','Q'};

字符串和字符串結(jié)束標(biāo)志

在C語言中沒有專門的字符串變量，通常用一個(gè)字符數(shù)組或字符指針來存放一個(gè)字符串。字符串常量在存儲時(shí)，系統(tǒng)自動在字符串的末尾加一個(gè)“串結(jié)束標(biāo)志”，即ASCII碼值為0的字符NULL，常用“\0”表示。因此在程序中，長度為n字符的字符串常量在內(nèi)存中占有n+1個(gè)字節(jié)的存儲空間。C語言允許用字符串的方式對數(shù)組作初始化賦值，如Navigation[10]的初始化賦值可寫為：

char Navigation[10]={“FLFFRBLBBQ”};

或者去掉“{}”，寫為：char Navigation[10]=“FLFFRBLBBQ”;

要特別注意字符與字符串的區(qū)別，除了表示形式不同外，其存儲性質(zhì)也不相同，字符“A”只占1字節(jié)，而字符串“A”占2字節(jié)。

下面的例程采用字符數(shù)組定義一系列復(fù)雜的運(yùn)動。

例程：NavigationWithSwitch.c

● 輸入、保存、編譯、下載并運(yùn)行程序NavigationWithSwitch.c。

      #include "stm32f10x_heads.h"
      #include "HelloRobot.h"
      void Forward(void)
      {
        int i;
        for(i=1;i<=65;i++)
          {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
        delay_nus(1700);
        GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1300);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
          }
      }
      void Left_Turn(void)
      {
        int i;
        for(i=1;i<=26;i++)
          {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1300);
        GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1300);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
          }
      }
      void Right_Turn(void)
      {
        int i;
        for(i=1;i<=26;i++)
          {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1700);
        GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1700);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
          }
      }
      void Backward(void)
      {
        int i;
        for(i=1;i<=65;i++)
          {
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
          delay_nus(1300);
        GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
          GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
          delay_nus(1700);
          GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
          delay_nms(20);
          }
      }
      int main(void)
      {
        char Navigation[10]={'F','L','F','F','R','B','L','B','B','Q'};
        int address=0;
        BSP_Init();
        USART_Configuration();
        printf(" Program Running!\n");
        while(Navigation[address]!='Q')
          {
            switch(Navigation[address])
            {
                  case 'F':Forward();break;
                  case 'L':Left_Turn();break;
                  case 'R':Right_Turn();break;
                  case 'B':Backward();break;
            }
            address++;
          }
          while(1);
      }

你的機(jī)器人是否走了一個(gè)矩形？如果它走得更像一個(gè)梯形，你可能需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動程序中for循環(huán)的循環(huán)次數(shù)，使其旋轉(zhuǎn)精確的90度。

在程序主函數(shù)中定義了一個(gè)字符數(shù)組，這個(gè)數(shù)組中存儲的是一些命令：F表示向前運(yùn)動，L表示向左轉(zhuǎn)，R表示向右轉(zhuǎn)，B表示向后退，Q表示程序結(jié)束。之后，定義了一個(gè)int型變量address，用來作為訪問數(shù)組的索引。接著是一個(gè)while循環(huán)，注意到這個(gè)循環(huán)的條件表達(dá)式與前面的不同：只有當(dāng)前訪問的數(shù)組值不為Q時(shí)，才執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)的語句。在循環(huán)內(nèi)，每次執(zhí)行switch語句后，都要更新address，以使下次循環(huán)時(shí)執(zhí)行新的運(yùn)動。

當(dāng)Navigation[address]為“F”時(shí)，執(zhí)行向前運(yùn)動的函數(shù)Forward()；當(dāng)Navigation[address]為“L”時(shí)，執(zhí)行向左轉(zhuǎn)的函數(shù)Left_Turn()；當(dāng)Navigation[address]為“R”時(shí)，執(zhí)行向右轉(zhuǎn)的函數(shù)Right_Turn()；當(dāng)Navigation[address]為“B”時(shí)，執(zhí)行向后運(yùn)動的函數(shù)Backward()。你可以增加或刪除數(shù)組中的字符來獲取新的運(yùn)動路線。記住：數(shù)組中的最后字符應(yīng)該是“Q”。

例程：NavigationWithValues.c

在本例程中，將不使用子函數(shù)，而是使用三個(gè)整型數(shù)組來存儲控制機(jī)器人運(yùn)動的三個(gè)變量，即循環(huán)的次數(shù)和控制左右電機(jī)運(yùn)動的兩個(gè)參數(shù)。具體定義如下：

int Pulses_Count[5]={65,26,26,65,0};

int Pulses_Left[4]={1700,1300,1700,1300};

int Pulses_Right[4]={1300,1300,1700,1700};

int型變量address作為訪問數(shù)組的索引值，每次用address提取一組數(shù)據(jù)：Pulses_Count[address]，Pulses_Left[address]，Pulses_Right[address]，這些變量值被放在下面的代碼塊中，作為機(jī)器人運(yùn)動一次的參數(shù)。

      for(int counter=1;counter<=Pulses_Count[address];counter++)
      {
      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
      delay_nus(Pulses_Left[address]);
      GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
      delay_nus(Pulses_Right[address]);
      GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
      delay_nms(20);
      }

address加1，再提取一組數(shù)據(jù)，作為機(jī)器人下次運(yùn)動的參數(shù)。以此繼續(xù)直至Pulses_Count[address]=0時(shí)，機(jī)器人停止運(yùn)動。具體程序如下：

      #include "stm32f10x_heads.h"
      #include "HelloRobot.h"
      int main(void)
      {
        int Pulses_Count[5]={65,26,26,65,0};
        int Pulses_Left[4]={1700,1300,1700,1300};
        int Pulses_Right[4]={1300,1300,1700,1700};
        int address=0;
        int counter;
        BSP_Init();
        USART_Configuration();
        printf("Program Running!\n");
        while(Pulses_Count[address]!=0)
        {
        for(counter=1;counter<=Pulses_Count[address];counter++)
        {
        GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_10);
        delay_nus(Pulses_Left[address]);
        GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_10);
      GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_9);
        delay_nus(Pulses_Right[address]);
        GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_9);
        delay_nms(20);
        }
        address++;
      }
      while(1);
      }

官术网_书友最值得收藏!

基于ARM Cortex-M3的STM32系列嵌入式微控制器應(yīng)用實(shí)踐

3.2 STM32單片機(jī)程序模塊化設(shè)計(jì)

任務(wù)二 基本巡航動作