虛擬示波器是一款功能豐富的電腦虛擬模擬器，該軟件的主要目的是幫助用戶檢測(cè)出數(shù)據(jù)的波形狀態(tài)，在很多的產(chǎn)品測(cè)試中，數(shù)據(jù)的發(fā)射類型是看不到的，這時(shí)候就只能通過電子產(chǎn)品示波器分析各類數(shù)據(jù)的波形顯示方式，例如電流、電壓等，這些都是耨眼看不到的，通過虛擬示波器以后就可以將看不到的數(shù)據(jù)變化顯示在儀器上了，非常方便，本軟件主要通過模擬硬件示波器，可以幫助用戶獲得真實(shí)的示波器顯示效果，需要的朋友可以下載試試！

軟件功能

　　1、支持端口自動(dòng)掃描；

　　2、支持多波特率選擇；

　　3、支持串口拔出互鎖解除；

　　4、支持X、Y軸任意縮放；

　　5、支持四通道選擇；

　　6、支持波形自動(dòng)跟隨；

　　7、支持Y軸適應(yīng)屏幕；

　　8、支持接收點(diǎn)數(shù)和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)；

　　9、支持波形保存；

　　10、支持打開TXT格式的歷史波形文本文件；

　　11、支持波形數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)標(biāo)尺；

　　12、支持滾輪Y軸縮放；

　　13、支持滾輪+Ctrl鍵X軸縮放；

　　14、支持鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)X軸。

軟件特色

　　陀螺儀比例： Gyro_ratio 1 首先設(shè)定重力加速度角度補(bǔ)償時(shí)間常數(shù)為 GRAVITY_ADJUST_TIME_CONSTANT 為 2

　　2 選擇不同 的陀螺儀比例參數(shù) Gyro_ratio： 車模向前向后分別傾倒 60 度。 同時(shí)觀察波形圖，選擇角度數(shù)值剛好不過沖的條件下，為 Gyro_ratio 最佳值。

　　3 理論計(jì)算： Rgyro=Rad÷Rg÷K Rad 為 AD 轉(zhuǎn)換因子 3.3v/4096 Rg 為陀螺儀比較因子 0.67mv*deg/sec 即單位時(shí)間內(nèi)變化 1 度為 0.67Mv K 為模塊放大電路的放大倍數(shù)，為 10. Rgyro=Rad÷Rg÷K=3.3*1000/4096/0.67/10=0.12.

　?。y(cè)量不同位置的值

　?、倭闫珨?shù)值： MMA7361_vertical 車模直立，Z 軸在水平方向的 AD 數(shù)值； ②+90 度數(shù)值： MMA7361_forward 車模向前水平 90 度，即 Z 軸在垂直方向 AD 數(shù)值(+1g)； ③-90 讀數(shù)值： MMA7361_backward 車模向后水平 90 度，即 Z 軸在垂直方向 AD 數(shù)值(-1g)；

　　此時(shí)測(cè)量出來的 AD 數(shù)值和理論值存在一定的偏差，這是傳感器本身存在的問題，所以 需要線性歸一化進(jìn)行誤差校正，而且每款傳感器都需要根據(jù)安裝位置及環(huán)境進(jìn)行測(cè)量

使用方法

　　原則是：最終的融合角度曲線能快速跟蹤 Z 軸計(jì)算的角度曲線，同時(shí)不至于超調(diào)。 如下圖： Gyro_ratio= 0.2 黃色 角速度*比例之后的數(shù)值 藍(lán)色 Z 軸計(jì)算的角度 粉色 最終的融合角度

　　以下按照比較 Z 軸計(jì)算的角度趨勢(shì)和最終的融合角度趨勢(shì)，反復(fù)調(diào)整 Gyro_ratio 的數(shù) 值?？梢韵却肜碚撚?jì)算值，從小往上調(diào)節(jié)，找到合適的曲線

　　分析：此時(shí)參數(shù)過小，最終的融合角度曲線跟蹤不上 Z 軸 Gyro_ratio= 0.7

　　重力補(bǔ)償系數(shù) GRAVITY_ADJUST_TIME_CONSTANT，首先確定某個(gè)數(shù)值，實(shí)現(xiàn)直立之后， 再設(shè)置為不同參數(shù)，然后觀察參數(shù)影響效果，選擇最優(yōu)參數(shù)。 比如 DT=0.005 GRAVITY_ADJUST_TIME_CONSTANT= 2

　　分析：此時(shí)參數(shù)基本吻合， Gyro_ratio=0.8

　　積分時(shí)間系數(shù) DT 主要決定定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，假設(shè)定時(shí) 5MS，則 DT=0.005

　　分析：此時(shí)參數(shù)基本吻合， Gyro_ratio=0.8

　　分析：參數(shù)吻合，進(jìn)行下一步 PD 參數(shù)調(diào)節(jié) Gyro_ratio= 1

　　分析: 此時(shí)參數(shù)過大，超調(diào)

注意事項(xiàng)

　　分析： 比例控制能迅速反應(yīng)誤差，從而減小誤差。但不能消除誤差，微分控制可以減小超調(diào)量， 客服震蕩，使系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，較小調(diào)整時(shí)間，從而改變動(dòng)態(tài)性能。

　　隔離保護(hù)電路： K60 輸出的 PWM 難以提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) 7960，而且電機(jī)驅(qū)動(dòng)歷來都是單 片機(jī)殺手，因而需要加入保護(hù)隔離電路，可選擇 MOS 管、者反相器、同相器。 野火用的是 MOS 管，PWM 信號(hào)經(jīng)過隔離保護(hù)電路后，會(huì)產(chǎn)生反相作用（等效于反相器）， 即原先 K60 PWM 輸出 20% ，經(jīng)過 MOS 管保護(hù)電路后，變成 100% - 20% = 80%。因而下 面的 PWM 數(shù)值需要反轉(zhuǎn)。

　　取值范圍：

　　FTM 初始化為 1000（精度值為 1000，所以占空比=1000/1000=100%，經(jīng)過保護(hù)電路后 變成 1-100%=0%），所以要根據(jù)融合的角度 g_fCarAngle 和角速度 Gyro_Now 的大概取值范圍 確定 PD 參數(shù)，主要結(jié)果不能太小，這樣輸出的 PWM 太小，也不能超出 1000。

常見問題

　　１車模往一個(gè)方向偏，為什么？ 這是因?yàn)槟隳繕?biāo)角度為０，然后陀螺儀中值測(cè)量不準(zhǔn)確，導(dǎo)致計(jì)算出的角度和目標(biāo)０度 角有偏差，可以修改陀螺儀靜止數(shù)值 GYRO_VAL，其中加大向后，減少向前。

　?。踩菀壮霈F(xiàn)的一個(gè)錯(cuò)誤是利用融合之后的角度判斷電機(jī)正反轉(zhuǎn)，實(shí)際是需要利用ＰＤ參 數(shù)計(jì)算的最終數(shù)值計(jì)算正反。

　　3 需要注意傳感器的正負(fù)方向，當(dāng)角度向前倒下，小車電機(jī)向前，當(dāng)角度向后倒下，小 車電機(jī)向后，最終融合的角度和角速度大小和變化趨勢(shì)，根據(jù)上圖趨勢(shì)。原則是當(dāng)融合的角 度為正，角速度也需要按照同方向增大。角速度相當(dāng)于正向反饋。否則當(dāng) 2 者方向判斷相反， 小車不能直立。

　　4 其余濾波算法？ 教程利用清華的融合算法，有興趣還可以利用工程代碼中提供的卡爾曼濾波算法，方法 一致，只需要修改卡爾曼相應(yīng)參數(shù)即可。