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简介：这份面向2024电赛H题的巡线小车完整工程，以STM32为主控、OpenMV摄像头巡线，重点展示黑线与中心线偏差的闭环控制方案，适合备赛学生和嵌入式控制初学者对照学习。压缩包共1053个文件、约27.45MB，主体为570个C源文件、256个头文件及51个汇编文件，并含工程配置、编译中间件、库文件与OpenMV Python脚本，构成从底层驱动到控制逻辑的完整项目结构。已有4265人学习。工程围绕ABCD四点间的平滑衔接展开，给出统一速度下的稳定行驶思路，并提示可改用变速策略提升稳定性与缩短耗时；同时记录MPU6050零漂、初始摆放角度对转向参考的影响，以及四轮小车左右轮同步与参数微调的适配方法。读者可据此理解灰度传感器与摄像头巡线在偏差获取上的共性，复盘控制难点、排错方向与优化空间。

1. 2024电赛小车上STM32+OpenMV到底谁指挥谁：先定控制边界

2024电赛小车题里，STM32+OpenMV这套组合最常见的翻车点不是识别不到目标，而是图像坐标传到STM32后底盘追不上：弯道已经过了，轮子还在按上一帧的偏差打角。这个完整工程要解决的就是控制边界——OpenMV只做视野内的偏差提取，STM32负责串口协议、速度闭环和状态切换，两边用固定帧长和明确超时断开。适合正在搭竞赛小车、想把“能识别”推到“能稳定跑”的开发者，也适合第一次做双控制器联调的团队。下面按协议、识别、闭环、排查、状态机五块拆开，参数能给起始值的都给，坑也按现象写清。

2. STM32与OpenMV串口协议：帧头、长度、校验和重发窗口怎么定

联调第一道坎通常不是算法，而是串口。OpenMV端用print("x=%d,y=%d\n")发字符串，STM32端用sscanf解析，实验室里能跑，一到车上丢一个字节就错位，小车会突然满舵。血泪经验是：图像偏差这类周期性数据，用定长二进制帧，帧头、长度、序号、CRC8一个都别省；参数配置这类低频数据，再叠一层ACK和重发。先把协议定死，后面PID和阈值才有意义。

2.1 为什么控制帧不能直接发浮点：帧头、长度和CRC8的取舍

OpenMV和STM32的端序、对齐方式、浮点格式都可能出问题，直接struct.pack('<f', x)发4字节浮点，在STM32端用指针强转，代码看着短，移植一次就翻车。小车控制需要的精度是像素级偏差，QVGA下偏差范围大约-160到+160，int16_t完全够用，一帧10字节，115200波特率下传输时间不到1ms，20ms控制周期绰绰有余。

我一般用这样的帧结构：帧头0xAA 0x55，1字节长度表示payload字节数，1字节序号，payload放int16 x_err + int16 y_err + uint8 flags共5字节，最后1字节CRC8。CRC8只算长度、序号和payload，多项式用0x07，初值0。别小看这个CRC，串口线上电机一启动就可能有误码，没有校验时STM32会把乱码当偏差，车会像被踢了一脚。

长度字段不要省。有人用固定帧长直接数字节，一旦以后加一个标志位，收发两端版本不一致就全乱。带上LEN，解析状态机可以按长度收payload，升级时只改长度和CRC范围，帧头仍然能对齐。CRC8比CRC16省时间，10字节帧在STM32的F4系列上算一次不到几微秒，够用；如果现场干扰特别大，再换CRC16，不要一上来就把协议做重。

2.2 收包状态机：从环形缓冲到CRC校验的C代码

STM32端不要在串口中断里直接解析业务。常见做法是中断只把字节塞进环形缓冲，主循环或20ms任务里取出来跑状态机。下面这段是可直接改的骨架，vision_parse_byte()每收到一个字节调用一次，解析成功返回1。

#include <stdint.h> #include <string.h> #define RX_BUF_SIZE 128 typedef struct { uint8_t buf[RX_BUF_SIZE]; volatile uint16_t head; volatile uint16_t tail; } RingBuf; static RingBuf g_rx; static uint8_t g_payload[8]; typedef enum { S_H1 = 0, S_H2, S_LEN, S_SEQ, S_PAYLOAD, S_CRC } ParseState; typedef struct { uint8_t seq; int16_t x_err; int16_t y_err; uint8_t flags; uint8_t fresh; } VisionFrame; static VisionFrame g_vision; static uint8_t crc8_update(uint8_t crc, uint8_t data) { crc ^= data; for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) { if (crc & 0x80) crc = (uint8_t)((crc << 1) ^ 0x07); else crc = (uint8_t)(crc << 1); } return crc; } uint8_t vision_parse_byte(uint8_t b) { static ParseState st = S_H1; static uint8_t len = 0, seq = 0, idx = 0, crc_calc = 0, crc_recv = 0; switch (st) { case S_H1: if (b == 0xAA) st = S_H2; break; case S_H2: st = (b == 0x55) ? S_LEN : S_H1; break; case S_LEN: len = b; if (len == 0 || len > sizeof(g_payload)) { st = S_H1; break; } crc_calc = crc8_update(0, len); st = S_SEQ; break; case S_SEQ: seq = b; crc_calc = crc8_update(crc_calc, seq); idx = 0; st = S_PAYLOAD; break; case S_PAYLOAD: g_payload[idx++] = b; crc_calc = crc8_update(crc_calc, b); if (idx >= len) st = S_CRC; break; case S_CRC: crc_recv = b; st = S_H1; if (crc_recv != crc_calc) break; if (len >= 5) { g_vision.seq = seq; g_vision.x_err = (int16_t)(g_payload[0] | (g_payload[1] << 8)); g_vision.y_err = (int16_t)(g_payload[2] | (g_payload[3] << 8)); g_vision.flags = g_payload[4]; g_vision.fresh = 1; return 1; } break; default: st = S_H1; break; } return 0; }

这段代码的逻辑是：帧头不对就回到S_H1，长度超过缓冲区就丢弃，CRC不对就整帧丢掉，只有校验通过才更新g_vision。参数上注意三个点：RX_BUF_SIZE至少留两倍最大帧长的余量，128字节对10字节帧很宽裕；len > sizeof(g_payload)是保护，别让乱码把数组写穿；CRC计算范围必须和OpenMV端完全一致，少算一个SEQ就会永远校验失败。

串口中断里只做环形缓冲写入，类似g_rx.buf[g_rx.head++] = b;，注意head回绕和主循环读tail的竞争。主循环每次取一个字节喂给状态机，比在中断里跑find_blobs后果轻得多。如果字节间隔超过2ms还没有新字节，可以在定时器里把状态机复位到S_H1，防止半帧卡死。这个超时复位是后悔药，平时用不上，现场干扰时能救一次。

2.3 序号与超时：哪些帧要ACK，哪些帧必须丢弃旧帧

图像帧不要做ACK重发。OpenMV以50Hz发偏差，STM32只关心最新一帧，旧帧重发只会让车更迟钝。做法是STM32记录last_seq，收到新帧后比较序号，如果序号比当前旧超过一定范围就丢弃；更简单的做法是只保留一个g_vision，每次覆盖，控制任务读之前看fresh标志，读完清零。这样串口队列不会堆积，弯道不会追着三帧前的偏差打角。

参数配置帧要ACK。比如上位机或OpenMV要给STM32发“设置速度环Kp=8.0”，这种帧丢了小车不会立刻失控，但调参效率会崩溃。我一般定义下行帧0xBB 0x66 + LEN + SEQ + CMD + DATA + CRC8，STM32收到后回一个ACK帧，ACK里带回原SEQ。发送端等ACK最多20ms，超时重发3次，3次失败就置错误标志，不无限重试。控制帧和参数帧走同一个串口时，用CMD区分，解析状态机里多一个分支，别开两个串口浪费引脚。

提示：ACK帧也要带CRC，别因为“只是应答”就省校验。现场见过ACK被干扰成别的CMD，参数被反复写入，调参调半天以为PID有问题。

3. OpenMV端识别输出：ROI、阈值、曝光和坐标映射的四个可调项

OpenMV端最容易犯的错是“全图找色块”。QVGA全图find_blobs一次可能十几毫秒，加上自动曝光抖动，帧率看着有20fps，实际偏差更新像心电图。竞赛小车不需要看懂整幅图，它只需要知道目标在ROI里的横向偏差。把ROI锁死、曝光锁死、只发偏差，OpenMV端就从一个“图像处理Demo”变成稳定的传感器。

3.1 ROI先锁视野：find_blobs的阈值和面积参数怎么给

先确定目标在画面里的大致区域。小车摄像头通常朝前下方，目标线或色块出现在画面下半部，ROI可以取(60, 40, 200, 140)，也就是从x=60、y=40开始，宽200高140。ROI越小，处理越快，但太小会一出弯就丢目标。我一般让ROI覆盖目标可能出现的左右边界，留10%余量，别把ROI卡到刚好。

阈值用LAB空间，比RGB稳。比如追一条偏黄色的线，阈值可能是(20, 100, -30, 50, -20, 60)，六个数字分别是L Min、L Max、A Min、A Max、B Min、B Max。这不是万能值，现场要用OpenMV IDE的阈值编辑器重新取。面积参数pixels_threshold=200、area_threshold=200，意思是色块至少200个像素才认，防止反光点被当成目标。merge=True把相邻色块合并，适合线有断点的情况。

import sensor, image, time, ustruct from pyb import UART sensor.reset() sensor.set_pixformat(sensor.RGB565) sensor.set_framesize(sensor.QVGA) sensor.set_auto_gain(False) sensor.set_auto_whitebal(False) sensor.set_auto_exposure(False, exposure_us=6000) sensor.skip_frames(time=500) uart = UART(3, 115200) ROI = (60, 40, 200, 140) THRESHOLD = (20, 100, -30, 50, -20, 60) SEQ = 0 def crc8(data): crc = 0 for b in data: crc ^= b for _ in range(8): if crc & 0x80: crc = ((crc << 1) ^ 0x07) & 0xFF else: crc = (crc << 1) & 0xFF return crc while True: img = sensor.snapshot() blobs = img.find_blobs([THRESHOLD], roi=ROI, pixels_threshold=200, area_threshold=200, merge=True) flags = 0 x_err = 0 y_err = 0 if blobs: b = max(blobs, key=lambda x: x.pixels()) cx = b.cx() cy = b.cy() roi_cx = ROI[0] + ROI[2] // 2 roi_cy = ROI[1] + ROI[3] // 2 x_err = int(cx - roi_cx) y_err = int(cy - roi_cy) flags = 1 else: flags = 2 # 丢线标志 payload = ustruct.pack('<hhB', x_err, y_err, flags) body = ustruct.pack('<BB', len(payload), SEQ) + payload frame = b'\xAA\x55' + body + bytes([crc8(body)]) uart.write(frame) SEQ = (SEQ + 1) & 0xFF time.sleep_ms(20)

这段OpenMV代码的关键不是find_blobs本身，而是它只发x_err、y_err和flags，不发票据也不发坐标数组。x_err是色块中心减ROI中心，正数表示目标在右，负数在左。flags=2告诉STM32这一帧没找到目标，STM32可以进搜索状态而不是继续用旧偏差。time.sleep_ms(20)对应50Hz，和STM32控制周期对齐；如果OpenMV处理一帧超过20ms，实际帧率会掉，STM32端必须靠序号判断新旧，不能假设50Hz一定到。

参数上，pixels_threshold和area_threshold不要设太小，太小会把反光、噪点认成目标；也不要设太大，线在远处只占几十个像素时会丢。常见做法是先设200，现场看IDE里色块像素数，取正常值的1/3作为下限。merge=True在线有断点时有帮助，但两个相邻色块也会被合并，如果目标旁边有同色干扰，改回False并加roi限制。

3.2 固定曝光与白平衡：让阈值不在场地漂移的三个开关

自动增益、自动白平衡、自动曝光是OpenMV端的三根“玄学旋钮”。实验室日光灯下调好的阈值，到赛场窗户边就偏蓝，自动白平衡一动作，A和B通道全变，阈值直接失效。我一般把三个都关掉：set_auto_gain(False)、set_auto_whitebal(False)、set_auto_exposure(False, exposure_us=6000)。曝光时间6000微秒是起始值，光线暗就加到8000到10000，光线亮就降到3000到4000，但一旦定了，比赛过程中不要再让它自动变。

关掉自动曝光后，图像亮度靠灯光和曝光时间保证。好处是阈值稳定，坏处是换场地要重新标一次。标定方法不复杂：把目标放在ROI中心，看IDE里色块的LAB值，取目标正常亮度和阴影亮度的交集作为阈值范围。比如L通道在30到90之间都算目标，就不要卡到40到60，否则一有阴影就丢。A、B通道同理，范围太窄会挑光线，太宽会认到背景。

如果只追一条黑线，可以直接用灰度图sensor.set_pixformat(sensor.GRAYSCALE)，阈值只调一个灰度范围，处理更快，受色温影响更小。但灰度图识别彩色目标会丢信息，所以追线用灰度、识别色块用RGB565，这是常见分工。不要在同一套代码里频繁切像素格式，切换本身有开销，还会让曝光重新收敛。

3.3 像素偏差到车体偏差：标定表和打包代码

x_err是像素偏差，不是转向角。STM32拿到的x_err=40，到底该打多少度，要靠标定。简单做法是把车放在目标左侧10cm、20cm、30cm，记录x_err，再放到右侧同样距离记录，得到一张像素-厘米表。如果近似线性，就在STM32里乘一个系数K_px，比如K_px=0.8表示1像素偏差对应0.8个转向单位；如果不线性，就分段查表。

这张表不是让你抄数值，是让你在场地里填。填完后把K_px写进STM32的转向环，x_err乘系数再进PID。注意像素偏差有死区，目标在中心±3像素内不用动，否则车会左右抖。打包代码里ustruct.pack('<hhB', x_err, y_err, flags)的<表示小端，STM32端按小端拼回，两边必须一致。SEQ每帧加1，STM32用它判断是否新帧，别用时间戳，时间戳在两边时钟不同步时更麻烦。

4. STM32底盘闭环：编码器测速、PWM限幅和串级PID整定表

OpenMV给的是方向偏差，STM32要把这个偏差变成左右轮的速度差。很多小车“能识别但跑不稳”，问题出在底盘闭环：编码器没读对、PWM死区没补、积分饱和把车憋死。底盘控制不需要多复杂，关键是测速周期稳定、限幅明确、先内环后外环。下面给的参数是起始量级，不是万能值，换电机、换轮径、换电池电压都要重调。

4.1 编码器测速：定时器计数、M法测速和5ms控制周期

编码器用定时器的编码器模式，常见做法是__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3)读计数，5ms读一次，算差分。假设编码器线数ENCODER_LINES=13，四倍频后每转52个计数，减速比GEAR_RATIO=30，轮子转一圈就是1560个计数。5ms内差delta个计数，轮速delta / 1560 / 0.005转/秒。代码里把轮径乘进去就是线速度。

#define CTRL_DT 0.005f #define ENCODER_LINES 13.0f #define GEAR_RATIO 30.0f #define WHEEL_DIAMETER 0.065f static int16_t last_cnt = 0; float read_wheel_speed_mps(void) { int16_t now = (int16_t)__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3); int16_t delta = (int16_t)(now - last_cnt); last_cnt = now; float counts_per_rev = ENCODER_LINES * 4.0f * GEAR_RATIO; float rev_per_sec = (float)delta / counts_per_rev / CTRL_DT; return rev_per_sec * 3.1415926f * WHEEL_DIAMETER; }

这段代码的逻辑是M法测速：固定时间读计数差。参数上，CTRL_DT必须和定时器中断周期一致，写5ms就真给5ms，别在中断里做浮点除法和串口打印，否则周期抖动，速度环会抖。ENCODER_LINES和GEAR_RATIO按实际电机填，填错一倍速度就错一倍。delta用int16_t强转，计数溢出时会回绕，短周期内没问题；如果5ms内计数超过32767，说明速度太高或线数填错，先查参数。

M法在低速时分辨率差。5ms内只有几个脉冲，速度算出来一跳一跳。常见做法是低速改用T法测脉冲间隔，或者把测速周期放到10ms，牺牲一点带宽换稳定。小车竞赛速度不会太低，5ms到10ms都有人用，我一般先10ms跑通，再压到5ms看抖动。编码器线不要和电机PWM线捆在一起，否则计数会飞，速度环直接疯。

4.2 PWM限幅与死区：积分抗饱和和电机死区补偿

PWM限幅不是可有可无。电池满电时PID输出可能到100%，电机堵转电流把电压拉低，STM32复位，OpenMV也重启。我一般把PWM上限设到定时器ARR的80%到90%，留余量给电池跌落。比如ARR=9000，PWM_MAX=7200。电机还有死区，PWM小于120时轮子不转，PID会以为输出不够继续加积分，最后积分饱和，车一松就窜出去。

#define PWM_MAX 7200 #define PWM_DEAD 120 int16_t apply_motor_limit(int16_t pwm) { if (pwm > 0 && pwm < PWM_DEAD) pwm = PWM_DEAD; if (pwm < 0 && pwm > -PWM_DEAD) pwm = -PWM_DEAD; if (pwm > PWM_MAX) pwm = PWM_MAX; if (pwm < -PWM_MAX) pwm = -PWM_MAX; return pwm; } void set_motor_pwm(int16_t left, int16_t right) { left = apply_motor_limit(left); right = apply_motor_limit(right); __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_1, (uint16_t)(left > 0 ? left : 0)); __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_2, (uint16_t)(left < 0 ? -left : 0)); __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_3, (uint16_t)(right > 0 ? right : 0)); __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim1, TIM_CHANNEL_4, (uint16_t)(right < 0 ? -right : 0)); }

死区补偿放在限幅之后、写PWM之前，正负都要补。积分抗饱和放在PID里：积分项累加后先限幅到±out_max，再参与输出，输出再限一次。这样电机堵转时积分不会无限涨，松开车不会猛冲。PWM频率常见10kHz到20kHz，太低电机啸叫，太高驱动发热，按驱动板手册选，别频繁改。

4.3 串级PID整定表：先内环后外环的起始参数

串级结构是外环转向、内环速度。外环输入x_err，输出左右轮速度差；内环输入目标轮速，输出PWM。整定顺序必须先内后外：先让单轮速度跟得上阶跃，再关外环调转向。内环P太大嗡嗡振，I太大低速爬行，D在编码器噪声大时先给0。外环P决定打角快慢，D抑制过弯超调，I一般很小，甚至不给。

typedef struct { float kp, ki, kd; float integ; float prev_err; float out_max; } PID; float pid_calc(PID *p, float err, float dt) { p->integ += err * dt; if (p->integ > p->out_max) p->integ = p->out_max; if (p->integ < -p->out_max) p->integ = -p->out_max; float d = (err - p->prev_err) / dt; p->prev_err = err; float out = p->kp * err + p->ki * p->integ + p->kd * d; if (out > p->out_max) out = p->out_max; if (out < -p->out_max) out = -p->out_max; return out; }

表里的数只是量级，不是抄了就完事。内环先给Kp=8，看轮速能不能在100ms内跟上目标，跟不上加Kp，等幅振就减；Ki从0.5起，消除静差，但低速爬行就减到0.1。外环Kp=2.5，车头摆动大就减，过弯懒就加；Kd=0.8抑制超调，但图像噪声大时D会把噪声放大，先给0.3试。所有参数改一次只改一个，改完至少跑三圈，别一边改PID一边改阈值，最后不知道谁起的作用。

5. 联调排查：图像延迟、串口粘包、电机干扰和电源跌落的翻车记录

小车在台架上跑得好，落地就出问题，多半不是算法错，而是联调边界没查。下面五条是竞赛小车最常见的翻车记录，每条按现象、原因、解决写。排查顺序我一般从电源和串口开始，再查图像，最后动PID；反过来先调PID，往往把机械和电源问题调成“参数玄学”。

5.1 图像延迟导致弯道画龙：曝光、ROI和最新帧策略

现象：直道正常，进弯后车头左右摆，像画龙，弯越急越明显。看串口数据，x_err变化比车体动作晚一截，弯道过了才打到最大偏差。

原因：OpenMV端曝光时间太长，自动曝光在暗处拉到20ms以上，加上find_blobs十几毫秒，一帧就30ms到40ms；STM32端如果还按队列取旧帧，控制周期20ms，实际用的偏差可能滞后两帧。滞后在直道看不出来，弯道相位一差就震荡。

解决：固定曝光到6000微秒左右，ROI缩到目标可能出现区域，find_blobs只算必要色块；STM32端只保留最新帧，g_vision覆盖写，控制任务读fresh标志，读完清零，不排队。如果还慢，把OpenMV分辨率降到QQVGA或把帧率降到30Hz，让每帧处理时间稳定，别让帧率忽高忽低。转向环的D项在延迟大时先减小，D对滞后最敏感。

5.2 串口粘包与CRC错位：环形缓冲的读写下标

现象：小车偶尔突然满舵，串口助手看数据帧有的粘在一起，有的少一个字节；复位后又正常，跑几分钟再犯。

原因：串口中断里直接解析，主循环又在读同一个缓冲区，head和tail竞争；或者中断里做了耗时操作，新字节覆盖旧字节。还有一种情况是CRC计算范围两端不一致，OpenMV算了帧头，STM32没算，平时能过，干扰一来就错。

解决：中断只写环形缓冲，主循环取字节喂状态机；head和tail用volatile，读写时关中断或保证单写单读；缓冲区留足两倍最大帧长。CRC范围写死：LEN+SEQ+payload，两端对照同一张表。加字节间隔超时，2ms没有新字节就复位解析状态，防止半帧卡死。改完用串口助手发乱码测试，确认状态机能自己回到帧头。

5.3 电机PWM干扰OpenMV：走线、共地和复位现象

现象：电机一转，OpenMV图像花屏、颜色跳变，严重时OpenMV重启；电机停就正常。示波器看PWM线上有振铃，图像数据线附近有毛刺。

原因：电机PWM线和大电流线跟摄像头排线平行走，耦合到数据线；电机火花通过地线串进OpenMV供电；共地阻抗大，地电位跳动。OpenMV的USB线如果还插着电脑，地环路更复杂。

解决：PWM线和摄像头排线分开走，能垂直就垂直，不能就拉开距离；电机两端加续流和滤波，PWM线双绞；OpenMV单独一路稳压，地线单点接到电池负极，别和电机地串在一起。复位现象先查供电，再查排线，别一上来改代码。竞赛小车上，线束固定比算法更影响稳定性。

5.4 大电流启动STM32复位：电源路径和电容位置

现象：小车起步或急转时STM32复位，OLED黑屏，串口断；电池电压从8V掉到6V多，电机堵转时更明显。

原因：电池内阻加上细线径，大电流瞬间压降；稳压芯片输入电容太小或离芯片太远，响应不过来；电机和MCU共用一路，电机启动把MCU电压拉低。复位不一定是软件看门狗，先看电源纹波。

解决：电机电源和MCU电源分开走，MCU用独立稳压；稳压输入输出电容靠近芯片引脚，大电容放在电池出口；线径按峰值电流选，别用杜邦线给电机供电；加低压检测，电压低于阈值时降PWM限幅，别硬撑。电容不是越大越好，位置比容量重要，离芯片远的1000uF不如近的100uF。

5.5 换场地阈值翻车：固定曝光后的二次标定

现象：实验室调好的阈值，到赛场一半时间丢目标；同一套代码，上午下午识别率不一样。看IDE里色块LAB值，L通道整体偏移。

原因：场地灯光色温和亮度不同，固定曝光后图像亮度变了，阈值范围没覆盖；目标表面反光，角度一变LAB值跳变；ROI里背景颜色接近目标，面积阈值把背景认进来。

解决：到场后先固定曝光，再重新取阈值，别用实验室值硬跑；阈值范围取目标亮部和暗部的交集，别卡太窄；加ROI限制和面积阈值，背景干扰大时用merge=False；如果只追线，切灰度图减少色温影响。标定花十分钟，比现场调PID半小时有用。

6. 用状态机和在线调参把小车从能跑推到能比赛：一个可复用的调试习惯

状态机是小车从“连续PID”变成“有判断”的关键。我一般分SEARCH、TRACK、ALIGN、STOP四个状态：TRACK用图像偏差做转向，连续丢帧超过5帧进SEARCH，SEARCH用低速原地扫或按最后偏差方向找，找回目标进ALIGN，对齐稳定200ms再回TRACK。切换条件写成表，别散在代码里。

6.1 状态机骨架：SEARCH、TRACK、ALIGN、STOP的切换条件

typedef enum { S_SEARCH, S_TRACK, S_ALIGN, S_STOP } CarState; static CarState state = S_SEARCH; static uint8_t lost_cnt = 0; static uint16_t align_ms = 0; void car_state_task(void) { switch (state) { case S_SEARCH: set_motor_pwm(-800, 800); // 低速原地找 if (g_vision.fresh && (g_vision.flags & 0x01)) { lost_cnt = 0; state = S_ALIGN; } break; case S_TRACK: if (!(g_vision.flags & 0x01)) lost_cnt++; else lost_cnt = 0; if (lost_cnt > 5) state = S_SEARCH; else { int16_t turn = (int16_t)(g_vision.x_err * 0.8f); set_motor_pwm(1500 + turn, 1500 - turn); } break; case S_ALIGN: set_motor_pwm(0, 0); if (++align_ms > 200) state = S_TRACK; break; case S_STOP: set_motor_pwm(0, 0); break; } g_vision.fresh = 0; }

这段骨架的重点是lost_cnt和align_ms两个计数器。lost_cnt > 5对应100ms丢帧，避免单帧误判就停车；align_ms > 200让对齐稳定后再走。参数按车重和舵机响应改，轻车可以减到3帧和100ms，重车加到8帧和300ms。状态机里不要做浮点大运算，20ms任务里只做判断和PWM输出。

6.2 在线调参帧：用一条命令改PID和阈值

在线调参能省掉反复烧录的时间。我一般留一个下行命令0xBB 0x66 LEN SEQ CMD DATA CRC8，CMD=0x01改速度环Kp，CMD=0x02改转向Kp，CMD=0x03改OpenMV阈值。STM32收到后写RAM参数并回ACK，掉电不保存，比赛前再固化。注意参数范围限幅，别让一条乱码把Kp写成1000。

我后来养成的习惯是：先看串口波形和电源纹波，再改PID；先固定曝光和ROI，再谈识别率；每次只改一个参数，跑三圈再记录。这样看着慢，实际比反复推翻重来快。希望帮到你。

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