添加基本电机驱动

cmake_minimum_required(VERSION 3.20.0)

find_package(Zephyr REQUIRED HINTS $ENV{ZEPHYR_BASE})

project(dji_m3508_demo)

target_sources(app PRIVATE src/main.c) 

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# DJI M3508电机控制示例 - 简化版

这个示例演示了DJI M3508电机的基本控制功能，通过自动循环执行简单的测试序列。

## 功能特性

- **自动循环测试**: 无需人工干预，自动执行测试序列

- **双环控制**: 实现角度环->速度环的串联控制

- **实时监控**: 监控电机状态包括温度、电流、在线状态

- **简单可靠**: 去除复杂交互，专注于电机控制演示

- **安全保护**: 包含温度、电流过载保护

## 测试序列

程序会自动循环执行以下测试序列：

1. **设置零点1**: 将当前位置设为零点

2. **速度测试**: 以100 RPM恒定速度转动10秒

3. **停止**: 停止电机运行2秒

4. **设置零点2**: 重新将当前位置设为零点  

5. **角度测试**: 正转180度

6. **循环**: 回到步骤1继续循环

## 硬件要求

### 必需硬件

- RoboMaster Board C (或兼容的STM32F4开发板)

- DJI M3508电机 + C620电调

- CAN收发器模块

- 24V电源供应

### 连接说明

```

开发板          电调/电机

CAN1_RX (PD0) -> CAN_H (通过收发器)

CAN1_TX (PD1) -> CAN_L (通过收发器)

GND           -> GND

```

### CAN总线配置

- 波特率: 1Mbps

- 电机ID: 1 (0x201)

- 控制帧ID: 0x200

## PID参数配置

### 速度环PID

- Kp: 8.00

- Ki: 0.50  

- Kd: 0.10

- 输出限制: ±16384 (电流值)

- 积分限制: ±5000

### 角度环PID

- Kp: 12.00

- Ki: 0.00 (纯PD控制)

- Kd: 2.00

- 输出限制: ±8000 (速度目标值)

## 构建和运行

```bash

# 进入示例目录

cd samples/dji_m3508_demo

# 构建项目

west build -b robomaster_board_c

# 烧录程序

west flash

```

## 日志输出示例

```

[00:00:00.100,000] <inf> dji_m3508_demo: === DJI M3508电机控制示例 - 简化版 ===

[00:00:00.150,000] <inf> dji_m3508_demo: 测试序列：设置零点 -> 100rpm转10s -> 停下 -> 设置零点 -> 正转180度 -> 循环

[00:00:00.200,000] <inf> dji_m3508_demo: 电机已启用

[00:00:00.250,000] <inf> dji_m3508_demo: === 步骤1: 设置零点1 ===

[00:00:00.800,000] <inf> dji_m3508_demo: === 步骤2: 开始速度测试 (100 RPM, 10秒) ===

[00:00:01.850,000] <inf> dji_m3508_demo: 速度测试 - 目标: 100.0 RPM, 实际: 98.5 RPM, 剩余: 9秒

[00:00:02.850,000] <inf> dji_m3508_demo: 速度测试 - 目标: 100.0 RPM, 实际: 99.8 RPM, 剩余: 8秒

...

[00:00:10.800,000] <inf> dji_m3508_demo: === 步骤3: 停止电机 ===

[00:00:12.800,000] <inf> dji_m3508_demo: === 步骤4: 设置零点2 ===

[00:00:13.300,000] <inf> dji_m3508_demo: === 步骤5: 开始角度测试 (正转180度) ===

[00:00:13.800,000] <inf> dji_m3508_demo: 角度测试 - 目标: 180.0°, 实际: 15.2°, 速度: 245.6 RPM

[00:00:14.300,000] <inf> dji_m3508_demo: 角度测试 - 目标: 180.0°, 实际: 45.8°, 速度: 198.3 RPM

...

[00:00:18.500,000] <inf> dji_m3508_demo: 角度测试完成！实际角度: 179.2°

[00:00:19.500,000] <inf> dji_m3508_demo: === 循环完成，重新开始 ===

```

## 测试预期结果

### 速度控制测试

- 电机应在约1-2秒内达到目标速度100 RPM

- 速度误差应控制在±5 RPM以内

- 转动应平稳无明显振动

### 角度控制测试

- 电机应在5-8秒内转动到180度位置

- 角度误差应控制在±5度以内

- 到达目标位置后应稳定保持

## 安全注意事项

⚠️ **重要提醒**:

- 确保电机安装牢固，避免高速旋转时脱落

- 检查CAN总线连接是否正确

- 确保24V电源供应充足

- 首次运行时建议降低PID参数进行测试

- 出现异常时立即断电

## 故障排除

### 电机不响应

1. 检查CAN总线连接和波特率设置

2. 确认电机ID配置正确 (应为1，CAN ID 0x201)

3. 检查24V电源供应是否充足

4. 查看日志中的错误信息

### 速度控制不稳定

1. 适当增加速度环的Kp值

2. 检查机械负载是否过大

3. 确认电机温度是否正常

4. 检查电源电压是否稳定

### 角度控制超调或振荡

1. 适当减少角度环的Kp值

2. 增加角度环的Kd值以提高阻尼

3. 检查机械间隙和刚性

### 程序运行异常

1. 检查CAN总线是否正常工作

2. 确认电机驱动程序是否正确加载

3. 查看系统日志中的错误信息

4. 重启系统重新初始化

## 扩展功能

可以基于此示例扩展的功能：

- 调整测试参数（速度、角度、时间）

- 添加更多测试步骤

- 记录和分析性能数据

- 多电机协调控制

- 远程控制接口

## 参考资料

- [DJI M3508电机手册](https://www.dji.com/cn/robomaster-s1/info#specs)

- [Zephyr电机驱动API](https://docs.zephyrproject.org/latest/hardware/peripherals/motor.html)

- [CAN总线配置指南](https://docs.zephyrproject.org/latest/connectivity/networking/api/can.html) 

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// DJI M3508电机示例 - RoboMaster Board C设备树配置

/ {

    speed_pid_m3508: speed_pid_m3508 {

        compatible = "pid,single";

        #controller-cells = <0>;

        k_p = <800>;

        k_i = <50>;

        k_d = <10>;

        out_max = <2>;

    };

    angle_pid_m3508: angle_pid_m3508 {

        compatible = "pid,single";

        #controller-cells = <0>;

        k_p = <1200>;

        k_i = <0>;

        k_d = <200>;

        out_max = <50>;

    };

    m3508_motor: m3508_motor {

        compatible = "dji,motor";

        is_m3508;

        id = <1>;

        rx_id = <0x201>;

        tx_id = <0x200>;

        gear_ratio = "19.20";

        status = "okay";

        can_channel = <&can1>;

        // 应当保持外环在前，内环在后

        controllers = <&angle_pid_m3508 &speed_pid_m3508>;

        capabilities = "angle", "speed";

    };

};

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# DJI M3508电机控制示例配置 - 简化版

# 基础配置

CONFIG_MAIN_THREAD_PRIORITY=7

CONFIG_SYSTEM_WORKQUEUE_STACK_SIZE=2048

# 电机驱动支持

CONFIG_MOTOR=y

CONFIG_MOTOR_DJI=y

# CAN总线支持

CONFIG_CAN=y

CONFIG_CAN_INIT_PRIORITY=80

# PID控制器支持

CONFIG_PID=y

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/*

 * DJI M3508电机控制示例 - 简化版

 * 自动循环：设置零点 -> 100rpm转10s -> 停下 -> 设置零点 -> 正转180度 -> 循环

 *

 * Copyright (c) 2024 ttwards

 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0

 */

#include <zephyr/kernel.h>

#include <zephyr/device.h>

#include <zephyr/drivers/motor.h>

#include <zephyr/logging/log.h>

#include <math.h>

LOG_MODULE_REGISTER(dji_m3508_demo, LOG_LEVEL_INF);

// 电机设备定义

#define M3508_NODE DT_NODELABEL(m3508_motor)

static const struct device *m3508_motor = DEVICE_DT_GET(M3508_NODE);

// 测试序列状态

typedef enum {

	STATE_SET_ZERO_1 = 0, // 设置零点1

	STATE_SPEED_TEST,     // 100rpm转10秒

	STATE_STOP,           // 停下

	STATE_SET_ZERO_2,     // 设置零点2

	STATE_ANGLE_TEST,     // 正转180度

	STATE_MAX

} test_state_t;

static test_state_t current_state = STATE_SET_ZERO_1;

static uint32_t state_start_time = 0;

/**

 * @brief 电机状态监控线程

 */

void motor_monitor_thread(void *arg1, void *arg2, void *arg3)

{

	ARG_UNUSED(arg1);

	ARG_UNUSED(arg2);

	ARG_UNUSED(arg3);

	while (1) {

		k_msleep(500); // 每秒检查一次

		motor_status_t status;

		int ret = motor_get(m3508_motor, &status);

		if (ret != 0) {

			LOG_ERR("读取电机状态失败: %d", ret);

			continue;

		}

		LOG_INF("motor torque: %.2f, speed: %.2f, angle: %.2f", status.torque, status.rpm,

			status.angle);

	}

}

K_THREAD_DEFINE(motor_monitor, 1024, motor_monitor_thread, NULL, NULL, NULL, 5, 0, 0);

/**

 * @brief 执行测试序列

 */

void execute_test_sequence(void)

{

	uint32_t elapsed_time = k_uptime_get_32() - state_start_time;

	motor_status_t status;

	switch (current_state) {

	case STATE_SET_ZERO_1:

		LOG_INF("=== 步骤1: 设置零点1 ===");

		motor_control(m3508_motor, SET_ZERO);

		k_msleep(500); // 等待零点设置完成

		// 切换到下一状态

		current_state = STATE_SPEED_TEST;

		state_start_time = k_uptime_get_32();

		LOG_INF("=== 步骤2: 开始速度测试 (100 RPM, 10秒) ===");

		break;

	case STATE_SPEED_TEST:

		motor_set_speed(m3508_motor, 100.0f);

		// 每秒显示状态

		if (elapsed_time % 1000 < 50) {

			motor_get(m3508_motor, &status);

			LOG_INF("速度测试 - 目标: 100.0 RPM, 实际: %.1f RPM, 剩余: %d秒",

				status.rpm, (10000 - elapsed_time) / 1000);

		}

		// 10秒后停止

		if (elapsed_time >= 10000) {

			current_state = STATE_STOP;

			state_start_time = k_uptime_get_32();

			LOG_INF("=== 步骤3: 停止电机 ===");

		}

		break;

	case STATE_STOP:

		motor_set_torque(m3508_motor, 0.0f);

		// 停止2秒

		if (elapsed_time >= 2000) {

			current_state = STATE_SET_ZERO_2;

			state_start_time = k_uptime_get_32();

			LOG_INF("=== 步骤4: 设置零点2 ===");

		}

		break;

	case STATE_SET_ZERO_2:

		motor_control(m3508_motor, SET_ZERO);

		k_msleep(500); // 等待零点设置完成

		// 切换到角度测试

		current_state = STATE_ANGLE_TEST;

		state_start_time = k_uptime_get_32();

		LOG_INF("=== 步骤5: 开始角度测试 (正转180度) ===");

		break;

	case STATE_ANGLE_TEST:

		motor_set_angle(m3508_motor, 180.0f);

		// 每500ms显示状态

		if (elapsed_time % 500 < 50) {

			motor_get(m3508_motor, &status);

			LOG_INF("角度测试 - 目标: 180.0°, 实际: %.1f°, 速度: %.1f RPM",

				status.angle, status.rpm);

		}

		// 检查是否到达目标角度或超时

		motor_get(m3508_motor, &status);

		if (fabsf(status.angle - 180.0f) < 5.0f || elapsed_time >= 8000) {

			if (fabsf(status.angle - 180.0f) < 5.0f) {

				LOG_INF("角度测试完成！实际角度: %.1f°", status.angle);

			} else {

				LOG_WRN("角度测试超时！当前角度: %.1f°", status.angle);

			}

			// 等待1秒后重新开始循环

			k_msleep(1000);

			current_state = STATE_SET_ZERO_1;

			state_start_time = k_uptime_get_32();

			LOG_INF("=== 循环完成，重新开始 ===");

		}

		break;

	default:

		current_state = STATE_SET_ZERO_1;

		state_start_time = k_uptime_get_32();

		break;

	}

}

/**

 * @brief 主函数

 */

int main(void)

{

	LOG_INF("=== DJI M3508电机控制示例 - 简化版 ===");

	LOG_INF("测试序列：设置零点 -> 100rpm转10s -> 停下 -> 设置零点 -> 正转180度 -> 循环");

	// 检查电机设备是否就绪

	if (!device_is_ready(m3508_motor)) {

		LOG_ERR("M3508电机设备未就绪");

		return -ENODEV;

	}

	// 启用电机

	motor_control(m3508_motor, ENABLE_MOTOR);

	LOG_INF("电机已启用");

	// 初始化状态

	state_start_time = k_uptime_get_32();

	// 主控制循环

	while (1) {

		k_msleep(50); // 20Hz控制频率

		execute_test_sequence();

	}

	return 0;

}

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