虚拟示波器

　　虚拟示波器是一款功能丰富的电脑虚拟模拟器，该软件的主要目的是帮助用户检测出数据的波形状态，在很多的产品测试中，数据的发射类型是看不到的，这时候就只能通过电子产品示波器分析各类数据的波形显示方式，例如电流、电压等，这些都是耨眼看不到的，通过虚拟示波器以后就可以将看不到的数据变化显示在仪器上了，非常方便，本软件主要通过模拟硬件示波器，可以帮助用户获得真实的示波器显示效果，需要的朋友可以下载试试！

软件功能

　　1、支持端口自动扫描；

　　2、支持多波特率选择；

　　3、支持串口拔出互锁解除；

　　4、支持X、Y轴任意缩放；

　　5、支持四通道选择；

　　6、支持波形自动跟随；

　　7、支持Y轴适应屏幕；

　　8、支持接收点数和错误数据个数统计；

　　9、支持波形保存；

　　10、支持打开TXT格式的历史波形文本文件；

　　11、支持波形数据实时标尺；

　　12、支持滚轮Y轴缩放；

　　13、支持滚轮+Ctrl键X轴缩放；

　　14、支持鼠标左键拖动X轴。

软件特色

　　陀螺仪比例： Gyro_ratio 1 首先设定重力加速度角度补偿时间常数为 GRAVITY_ADJUST_TIME_CONSTANT 为 2

　　2 选择不同 的陀螺仪比例参数 Gyro_ratio： 车模向前向后分别倾倒 60 度。 同时观察波形图，选择角度数值刚好不过冲的条件下，为 Gyro_ratio 最佳值。

　　3 理论计算： Rgyro=Rad÷Rg÷K Rad 为 AD 转换因子 3.3v/4096 Rg 为陀螺仪比较因子 0.67mv*deg/sec 即单位时间内变化 1 度为 0.67Mv K 为模块放大电路的放大倍数，为 10. Rgyro=Rad÷Rg÷K=3.3*1000/4096/0.67/10=0.12.

　　）测量不同位置的值

　　①零偏数值： MMA7361_vertical 车模直立，Z 轴在水平方向的 AD 数值； ②+90 度数值： MMA7361_forward 车模向前水平 90 度，即 Z 轴在垂直方向 AD 数值(+1g)； ③-90 读数值： MMA7361_backward 车模向后水平 90 度，即 Z 轴在垂直方向 AD 数值(-1g)；

　　此时测量出来的 AD 数值和理论值存在一定的偏差，这是传感器本身存在的问题，所以 需要线性归一化进行误差校正，而且每款传感器都需要根据安装位置及环境进行测量

使用方法

　　原则是：最终的融合角度曲线能快速跟踪 Z 轴计算的角度曲线，同时不至于超调。 如下图： Gyro_ratio= 0.2 黄色 角速度*比例之后的数值 蓝色 Z 轴计算的角度 粉色 最终的融合角度

　　以下按照比较 Z 轴计算的角度趋势和最终的融合角度趋势，反复调整 Gyro_ratio 的数 值。可以先代入理论计算值，从小往上调节，找到合适的曲线

　　分析：此时参数过小，最终的融合角度曲线跟踪不上 Z 轴 Gyro_ratio= 0.7

　　重力补偿系数 GRAVITY_ADJUST_TIME_CONSTANT，首先确定某个数值，实现直立之后， 再设置为不同参数，然后观察参数影响效果，选择最优参数。 比如 DT=0.005 GRAVITY_ADJUST_TIME_CONSTANT= 2

　　分析：此时参数基本吻合， Gyro_ratio=0.8

　　积分时间系数 DT 主要决定定时器的定时时间，假设定时 5MS，则 DT=0.005

　　分析：此时参数基本吻合， Gyro_ratio=0.8

　　分析：参数吻合，进行下一步 PD 参数调节 Gyro_ratio= 1

　　分析: 此时参数过大，超调

注意事项

　　分析： 比例控制能迅速反应误差，从而减小误差。但不能消除误差，微分控制可以减小超调量， 客服震荡，使系统稳定性提高，加快动态响应速度，较小调整时间，从而改变动态性能。

　　隔离保护电路： K60 输出的 PWM 难以提供足够的驱动能力驱动 4 个 7960，而且电机驱动历来都是单 片机杀手，因而需要加入保护隔离电路，可选择 MOS 管、者反相器、同相器。 野火用的是 MOS 管，PWM 信号经过隔离保护电路后，会产生反相作用（等效于反相器）， 即原先 K60 PWM 输出 20% ，经过 MOS 管保护电路后，变成 100% - 20% = 80%。因而下 面的 PWM 数值需要反转。

　　取值范围：

　　FTM 初始化为 1000（精度值为 1000，所以占空比=1000/1000=100%，经过保护电路后 变成 1-100%=0%），所以要根据融合的角度 g_fCarAngle 和角速度 Gyro_Now 的大概取值范围 确定 PD 参数，主要结果不能太小，这样输出的 PWM 太小，也不能超出 1000。

常见问题

　　１车模往一个方向偏，为什么？ 这是因为你目标角度为０，然后陀螺仪中值测量不准确，导致计算出的角度和目标０度 角有偏差，可以修改陀螺仪静止数值 GYRO_VAL，其中加大向后，减少向前。

　　２容易出现的一个错误是利用融合之后的角度判断电机正反转，实际是需要利用ＰＤ参 数计算的最终数值计算正反。

　　3 需要注意传感器的正负方向，当角度向前倒下，小车电机向前，当角度向后倒下，小 车电机向后，最终融合的角度和角速度大小和变化趋势，根据上图趋势。原则是当融合的角 度为正，角速度也需要按照同方向增大。角速度相当于正向反馈。否则当 2 者方向判断相反， 小车不能直立。

　　4 其余滤波算法？ 教程利用清华的融合算法，有兴趣还可以利用工程代码中提供的卡尔曼滤波算法，方法 一致，只需要修改卡尔曼相应参数即可。