智能物体追踪/遥控车的设计报告（团队制作-雷帅、王威、裴夏青、陈如峰）
下箭头 左箭头 后退 左转 0x1a 0x0a 右三角 Pause键 物体追踪 0x02 剎停 0x54 9、PID算法
1.标准的直接计算法公式：
Pout(t)=Kp*e(t)+Ki*Σe(t)+Kd*(e(t)-e(t-1))；
2. 基本偏差e(t),表示当前测量值与设定目标间的差，设定目标是被减数，结果可以是正或负，正数表示还没有达到，负数表示已经超过了设定值。这是面向比例项用的变动数据。
3. 累计偏差Σ(e)= e(t)+e(t-1)+e(t-2)+?e(1)，这是我们每一次测量到的偏差值的总和，这是代数和，考虑到他的正负符号的运算的，这是面向积分项用的一个变动数据。
4. 基本偏差的相对偏差e(t)-e(t-1)，用本次的基本偏差减去上一次的基本偏差，用于考察当前控制的对象的趋势，作为快速反应的重要依据，这是面向微分项的一个变动数据。
5. 三个基本参数：Kp，Ki，Kd.为比例常数、积分常数和微分常数 6.积分的处理
本程序所用的积分没有把之前时刻所有的误差都考虑在内，而是用了一个10维的数组err[10]，每次测量距离得到当前误差之后就会更新一次数组（在下面的程序中有具体体现）,将最新的误差数据置入err[0],然后利用循环语句把数组求和，最后乘以积分常数得到积分部分的输出。 7.微分的处理
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本程序中的微分所具有的特色是把在第二点中提到的err[10]数组中前5个和后5个分别求和，之后再做减运算，最后乘以微分常数得到微分部分输出。
六、系统框图
七、调试过程
从上周三下午在图书馆讨论室熟悉编程环境开始，一直到这周二上午解决最后一个小问题，完成最终的调试，全程历时7天，工作时间大概在4天左右。
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周一上午在智能小车实验室找到了一个废弃的小车底座带发动机，下午在淘宝上购置元器件，周三元器件上午到货，下午大家一起熟悉编程环境Keil uvision3和烧录工具Stc_Isp，周四大家一起研读单片机STC12C5A60S2的技术文档，然后分配任务，王威负责-电机驱动&PWM模块，裴夏青&陈如峰-超声波测距模块，我负责红外解码模块，周四晚上各自模块调试完毕。周五晚上王威完成超声波模式的整合，试车成功。周六上午大家一起调PID算法，由简单的P控制改成PID控制，消除了余差，减小了超调量，增快了反应速度。超声波模式调试完工，工作进度45%。
周日上午找到另外一辆带有电机的车底座，居然还带舵机！于是我们换上了新的车底座，将原来的简单控制小车直线前进后退改为前后左右共9种模式，有了超声波模式编程的经验，红外遥控模式的编程变得相当顺利，大家一起群策群力，王威主写程序、调试，程序写完编译完毕后却在试车时遇到了巨大的困难，车总是在电机转然后再让舵机转是停车、单片机死机，将前面的简单程序烧录后却又没有问题，几经分析之后依然一筹莫展。在用万用表依次测量各部件电压之后，锁定原因--单片机输入电压不够，借来的旧电池严重不给力啊。最后我们决定串联四节干电池给大电池，并且给单片机用7805稳压（直接接电池电压）供电，问题得到基本解决。晚上红外遥控模式正式调试完毕。而后裴夏青提议将两种模式定义成两个函数，在主程序中调用即可，这样主程序变得非常简洁清晰，大家一致通过。由于超声波检测跟踪以及红外遥控模式的程序是分开写的，头文件中许多定
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义地址重复，需要大量的删改，十分繁琐，晚上王威完成了两种模式的整合，工作进度90%。
周一早晨王威带着编译无误的程序过来烧录到单片机里，小车却出现诸多问题：只能进入红外遥控模式，不能进入超声波测距跟踪模式，当然两个模式也不能自由切换了；在红外模式下退出模式后不能重新选择，陷入死机状态，按暂停键和退出键效果相同，陷入死机状态。上午暂停键调试完毕，工作进度95%。下午王威缺席，夏青分析程序后觉得可能是每次判断按键码标志位Irok没有清零，我和夏青尝试性的在所有判断按键码后将Irok清零，结果成功进入超声波模式并能实现超声波/红外模式的自由切换,基本完工，仅剩下一个小问题--超声波模式下舵机乱摆，暂且放下。工作进度99.9%。
周二早晨我早早到了实验室，被放假一天的峰哥也来了，闲着没事于是我俩分析并且调试其程序起来，我在超声波测距每次判断距离误差后将舵机转向控制口In3、In4口清零，烧录之后试车发现在超声波模式下舵机不再乱摆，最后一个问题得以解决，大功告成！工作进度100%！！！
在调试的过程当中在一些小错误中学到了不少零碎的知识，如：复用引脚第二功能优先、LED自保持、IO口不如不初始化直接工作在双向模式、在各个模块连接的时候一定要共地，在开发环境下中断服务子程序的写法、超声波由于IO端口问题问题不能数码管显示距离（P2口换到P1口）、舵机在超声波模式剧烈震动（在每次判断误差时让IN3/IN4归零）、在PID运算中加入微分之后，震荡更加厉害
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（数组求差值求反了）、单片机头文件的写法等。一些小问题的解决比如头文件缺少、复杂，PWM赋值函数适应PID，当然有时也犯诸如线忘了插、键值写错的很低级的错误，但是经过一步步排查总能找出来。调试过程中耗时长、并且当时百思不得其解的问题有： 1单片机在工作的过程当中总是死机？必须重启才能工作，而且死机更加频繁
在超声波模块调试过程中我们发现了这个问题，我们首先从程序中查找错误，用了之前已经调试通过的简单程序，工作一段时间后还是会死机，我们把注意力转移到硬件上，在反复排查后，我们把问题锁定在了单片机电压上，经过测试，我们发现电机工作一段时间后，由电机驱动输送给单片机的电压降到了3.5V以下，单片机复位，停止工作。我们的解决方法是用了三节干电池串联主电池。问题暂时得到解决。当我们加上红外遥控，两个电机一起工作的时候，同样的问题再次出现，我们决定串联四节干电池，并且给单片机用7805稳压（直接接电池电压），问题得到基本解决。因为7805要求电压在5v以上，所以在系统长时间工作的情况下单片机还是会复位。 2、系统不能进行功能切换，而且在一个模式下工作极不稳定 在开始进行两个模块的程序整合的时候，总是不能相互切换，而且在红外模式下工作很不稳定，按关机键一次就可以彻底关机，经过排查，我们发现红外取值有效的标志位IROK=1之后，判断并执行完一步之后，没有清零，导致程序中一直读取IM【2】中的数据（乱码），而且关机键之后在IROK=1的情况下，数组中的0x03可以直接
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