# chassis_4ws4wd

**Repository Path**: cenruping/chassis_4ws4wd

## Basic Information

- **Project Name**: chassis_4ws4wd
- **Description**: 存放裸底盘电气系统(电源和控制板)相关代码，电源板使用STM32F103芯片，控制板使用STM32F407芯片
- **Primary Language**: C
- **License**: BSD-3-Clause
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2023-01-05
- **Last Updated**: 2024-11-15

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 4WS4WD小车底盘

**目录说明：**

1. Chassis_STM32F407目录中存放4WS4WD底盘的控制代码，控制器型号为STM32F407ZGT6。

2. ROS_Node 为控制板对应的ROS节点

3. PowerBoard_STM32F103 目录存放电源板控制器代码

4. Reference 目录存在参考文档（电机手册、调试工具等）

## 更新日志

2023-9-26

 - 限制了后轮阿卡曼转向半径 R
 - printf改为网口输出
 - 增加后轮阿卡曼转向模型   AKM2_Wheel_Speed_Model（）

2023-9-6

 - 增加阿卡曼转向模式

2023-4-26

- 增加以太网模块、DBUS、虚拟示波器函数（PID调试）

2023-4-25

   - 添加串口DMA传输代码、CAN模块代码

2023-2-3

   - 添加GPIO模块、外部触发、串口1-串口6、定时器模块代码



# 控制板使用说明

## 控制板接线说明

控制板前面板如下图所示，**前面板**包含电源按钮，电源输入接线端子，指示灯，232串口，以太网口。其中，控制板的电源输入为12-48V；电源按钮控制板子的电源，按下以后控制板上电；指示灯主要用于显示程序工作状态；232串口和以太网口主要是用于上位机通讯。



<img src="Reference/figure/control_fig2.png" alt="control_fig2" style="zoom: 100%;" />



控制板**后面板**如下图所示，**后面板**主要包含与传感器的接口，其中485总线通过单片机串口进行转换，用于连接电池；DBUS接口用于连接遥控器、CAN总线用于连接电机、UART4/UART5作为备用串口、In端口为隔离型输入端口（输入电压范围0-12V）、Out为隔离型输出端口（输出0、高组态）。

<img src="Reference/figure/control_fig3.png" alt="control_fig3" style="zoom: 100%;" />



控制板芯片内部占用端口引脚如下图所示：

<img src="Reference/figure/control_fig1.png" alt="control_fig21" style="zoom: 80%;" />

- 上位机通讯的串口（232）占用单片机内部USART1端口

- DBUS遥控器占用单片机USART2端口

- 485总线占用串口3

- 以太网口占用串口4

- 行进电机与转向电机占用CAN2

## 状态指示灯

LED1: 上位机通讯状态，每接收到上位机命令闪烁一次

LED2：DBUS遥控器状态，每接收到遥控器数据闪烁一次

LED3：CAN2总线状态，每接收到数据闪烁一次

## 遥控器操作

控制板支持DBUS（大疆遥控器）协议的遥控器信号输入。

①遥控器**左上角的拨动开关**为功能选择按键：置于OFF档表示不使能遥控器（此时遥控器左右摇杆无反应，遥控器无法控制小车，由上位机控制小车，即遥控器优先级高于上位机）。CL和CH档表示由遥控器控制小车，忽略上位机命令，其中置于CL档为阿卡曼（Ackermann）转向模型；CH档为全向模式

②遥控器**右上角拨动开关**上中下位置分别对应小车1m/s、2m/s、3.5m/s速度

③右手边摇杆竖直方向通道控制小车前后运动（如下图所示），左边的摇杆水平通道控制小车左右旋转。左侧的摇杆左右移动时为底盘做自旋运动

<img src="Reference/figure/control_fig21.jpg" alt="control_fig21" style="zoom: 90%;" />

## 上位机控制

上位机通过DB9串口下发指令与控制板通讯，通讯协议可参考在线表格（https://docs.qq.com/sheet/DV2hmSEdSYVVtclB4?tab=bb08j2）

控制板上的网口为调试使用，可以配合网络调试助手，打印控制板状态信息。（网口IP地址：192.168.0.7，TCP服务端地址  192.168.0.201  端口8234）

# 电源板使用说明

## 电源板V1.0

电源输入电压为36-48V，前面板如下图所示：

- 左侧上方为电源输入端子，左侧下方WS28航空插头为电机输出端子。
- 中间按钮为电源启动按钮，按下后电源按预定上电时序上电（电机>24V输出端口>12V输出端口，‘>’表示优先上电含义）
- 左上角为电压显示模块
- 右下角为电源板通讯接口（UART-232）

![image-20230731133115518](Reference/figure/power_fig1.png)

电源模块后面板如下图所示：

![image-20230731133115518](Reference/figure/power_fig2.png)

- **24V/20A 两路**  （WS16航空插头）
- **24V/10A 一路** 
- **12V/10A 两路**
- **9V/4A 一路**
- **5V/3A 一路**

## 电源板V2.0

第二版电源重新设计了大功率DC-DC模块，进缩小了电源板的尺寸。其内部采用排针的连接方式，连接输出24V、12V、9V、5VDCDC稳压模块，如下所示

<img src="Reference/figure/power_fig3.jpg" alt="control_fig21" style="zoom: 50%;" />

电源板接口示意图如下：

<img src="Reference/figure/power_fig4.jpg" alt="control_fig21" style="zoom: 90%;" />


# ROS节点说明

针对4WS4WD底盘，使用一下命令启动底盘ROS节点

```shell
roslaunch mick_bringup mick4ws4wd_bringup.launch
```

该launch文件中包含以下参数：

- **dev**：串口设备号
- **baud**：串口波特率
- **time_out**：
- **hz**：主循环刷新频率
- **chassis_type**:底盘类型    0: 差速底盘  1: 麦克纳姆轮底盘 2:阿卡曼转向  3全向
- **sub_cmdvel_topic **:接收cmd_vel命令的话题

- **pub_odom_topic**：里程计发布话题

- **is_pub_path**：是否发布odom对应的轨迹