RRC（ROS Robot Control）系統程式 by microROS

 RRC（ROS Robot Control）系統程式的 架構分析與實作操作說明，

包含其軟體模組分層結構與範例應用導引。

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🧭 一、RRC 系統架構總覽

整個 RRC 控制系統程式結構可分為四大模組層級：

模組層級	內容簡述
Peripherals	外圍裝置控制（LED、按鈕、PWM伺服）
Chassis	車體運動學與底盤控制（差速、麥克納姆、阿克曼）
Porting	硬體移植層：整合 IMU、螢幕、藍牙、SBUS、電機等
System	系統任務流程、LVGL GUI、手把訊號與電池管理等

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📂 二、模組詳細說明

🔹 2.1 Peripherals（外圍裝置）

檔案	功能
button.c	提供跨平台的按鍵偵測邏輯、回調事件機制
led.c	控制 LED 開關與閃爍模式
pwm_servo.c	控制伺服馬達轉向與角度補正介面

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🔹 2.2 Chassis（底盤運動控制）

此層模組提供各種底盤類型對應的運動學控制演算法：

模組檔案	底盤類型	關鍵函式
differential_chassis.c	雙輪差速底盤	diff_chassis_move、set_velocity_radius
mecanum_chassis.c	麥克納姆底盤	mecanum_chassis_set_velocity
ackermann_chassis.c	阿克曼方向盤底盤	ackermann_chassis_move、ackermann_velocity_difference

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🔹 2.3 Porting（移植層）

與硬體驅動整合，負責初始化與抽象化各元件：

功能	模組 / 函式
LED	led_porting.c → leds_init, led_set_pin
按鈕	button_porting.c → buttons_init, button_timer_callback
蜂鳴器	buzzer_porting.c → buzzers_init, buzzer1_set_pwm
IMU (MPU6050)	imu_porting.c → imus_init, imu_task_entry
LCD 顯示	lcd_porting.c → lcds_init, lcd1_spi_write
馬達控制器	motor_porting.c → motors_init, set_motor_param
PWM 伺服控制	pwm_servo_porting.c → pwm_servos_init, pwm_servo1_write_pin
SBUS 接收	sbus_porting.c → sbus_init, sbus_dma_receive_event_callback
藍牙 UART	bluetooth_porting.c → bluetooth_task_entry, bluetooth_dma_rx_event_callback
記憶體配置	lwmem_porting.c → lwmem_region_t
OLED 螢幕 (u8g2)	u8g2_porting.c → u8g2_init, u8x8_byte_hw_i2c
底盤介面	chassis_porting.c → chassis_init, set_chassis_type

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🔹 2.4 System（系統層）

整合整體應用邏輯與任務流程，主要包括：

功能	模組 / 函式
電池偵測	battery_handle.c → battery_check_timer_callback
搖桿訊號處理	gamepad_handle.c → USBH_HID_EventCallback, A_T_C()
GUI 控制	gui_handle.c → update_sbus_view, lvgl_timer_callback, gui_task_entry
主流程控制	app.c → 初始化所有模組，建立 RTOS 任務、主控制邏輯

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🎮 三、操作範例：RRC 應用流程

✅ 1. 啟動流程 app.c

c
int main(void) {
    system_init();             // 初始化所有硬體與中介層
    osKernelStart();           // 啟動 FreeRTOS 核心
    while (1) {}               // 主循環交由 RTOS 任務處理
}

✅ 2. 控制底盤移動（以差速為例）

c
diff_chassis_move(velocity_x, velocity_y, rotation_z);

✅ 3. 接收按鍵事件

c
void button_timer_callback() {
    if (button_pressed) {
        diff_chassis_move(100, 0, 0); // 向前
    }
}

✅ 4. 顯示電壓與狀態

c
battery_check_timer_callback();  // 定時檢查電池狀態
update_sbus_view();              // 在 LCD 顯示接收狀態

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📚 四、實作建議與擴充方向

🔌 整合 micro-ROS（延伸）

你可以透過 bluetooth_porting.c 或 uart 加入 micro-ROS serial 串列協定，串連至 ROS 2 主機，達成：

• ROS 控制 cmd_vel

• 上傳感測器資料 /imu, /battery

🧠 客製開發重點

• 擴充自己的控制介面：修改 button_porting.c, motor_porting.c

• 自訂底盤類型切換邏輯：於 chassis_porting.c 中透過 set_chassis_type

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🧩 範例操作流程摘要

步驟	操作內容
1️⃣	使用 STM32CubeProgrammer 燒錄原廠 firmware
2️⃣	啟動後觀察 OLED 螢幕與 LED 狀態（由 LVGL/LED 模組控制）
3️⃣	透過藍牙或 PS2 控制器操控移動，確認 SBUS 訊號處理
4️⃣	按下按鍵觸發馬達轉動，確認 button_porting.c + motor_porting.c 配合