【分享】基于迪文触控屏与大疆 C 板的机器人云台控制系统

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一、作品简介
本作品面向机器人云台调试与操作，使用迪文 T5L DGUS 触控屏作为人机交互界面，通过串口向大疆 C 板发送控制指令，实现云台使能、失能及上下左右定角移动。
系统采用“屏幕交互＋单片机闭环控制”的结构。屏幕负责显示界面和识别触摸操作，C 板负责指令解析、目标角度生成、姿态反馈处理与电机控制。用户通过六个按钮即可完成基本操作，减少调试过程中对遥控器和上位机输入的依赖。
使能后，PITCH 俯仰轴平滑趋近软件坐标中的 0°，YAW 水平轴保持当前位置；每次点击方向按钮，对应轴的目标角度改变 3°；失能后撤销电机驱动输出。
二、设计目标

• 简化操作： 使用使能、失能、上、下、左、右六个触控按钮，提供直观的云台控制入口。
• 定角控制： 统一采用每次点击改变 3°目标角的方式，方便观察、调试和重复操作。
• 可靠通信： 通过数据校验、事件去重和心跳检测，提高串口指令传输的可靠性。
• 平滑响应： 对目标角度进行斜坡处理，减少使能和按钮操作造成的目标突变。
• 便于调试： 提供通信状态、目标角度、反馈角度及电流指令等可观察变量，支持逐段定位故障。
• 支持扩展： 将界面输入与底层控制分开，为后续增加角度显示、状态提示和操作模式保留接口。
  

三、项目架构
硬件组成

• 迪文 T5L DGUS 触控屏： 显示操作界面，获取按钮键值，通过屏幕 UART4 发送控制报文。
• 大疆 C 板： 使用 STM32F407，通过 USART6 接收屏幕指令，执行目标规划和云台控制。
• BMI088 惯性测量单元： 提供 PITCH 姿态反馈。C 板随俯仰机构转动，板载 IMU 可以感知抬头与低头的角度变化。
• 云台执行机构： YAW 使用电机编码器反馈，通过 CAN1 控制；PITCH 通过 CAN2 接收驱动指令并回传电机状态。
  

屏幕与 C 板采用 TX、RX 交叉连接并共地，串口参数统一为 115200 bit/s、8 位数据位、1 位停止位、无校验。
软件分层

• 交互层： DGUS 界面显示与触控键值配置。
• 屏幕任务层： C51 程序读取按键，生成控制事件和心跳报文。
• 通信层： C 板完成 DMA 接收、数据缓存、帧解析和 CRC 校验。
• 控制层： 管理使能状态，生成平滑目标，执行 PID 运算。
• 执行层： 通过 CAN 总线发送电机指令，并持续更新反馈。
  

整体数据流为：
用户触摸→ DGUS按键变量→ 屏幕C51程序生成报文→ UART4发送 / C板USART6接收→ 校验与动作解析→ 更新目标角度→ PID闭环计算→ CAN驱动云台→ IMU、编码器反馈修正