存在问题与解决方案

本章将归纳并解决我们在实际操作中遇到的问题，以供大家参考，避免踩坑

3.1 存在的主要问题

硬件问题

1.设计绘制PCB板对于小组来讲是全新的内容，期间遇到硬件选型，绘制错误等诸多问题。

2.外设功能模块能够通过单元测试，但是在集成测试时出现运行不稳定的情况。

软件问题

1.在集成测试中发现软件执行路径错误、陷入中断、数据丢失等问题。

调试问题

1.程序运行情况与想象不一致。

2.上位机通信数据更新慢，导致画面卡顿。

3.2 问题原因与解决方案

PCB板制作过程中的问题

问题1：一开始找不到一些元器件的原理图库。

解决方案：下载一个Altium designer Samacsys插件，输入元器件具体型号可以直接搜索到原理图和各种封装图。或者可以使用立创EDA设计PCB，利用立创EDA的在线库的完成原理图库、封装图的搜索。

问题2：布线无法完成，有一些线无论如何都没有通路连接起来。

解决方案：重新调整布局，重新布线，适当缩小过孔大小，尽可能通过增加过孔遵循正面走竖线，反面走横线原则，留出更多空间。

问题3：因为一些非常规的设计导致需要重新映射引脚到PCB，易引起出错。

解决方案：需要重新映射的引脚要对应PCB图进行仔细检查，基于现实中的硬件布局、排布方向进行核对。

问题4：在上电之后出现部分电路网络发热过大。

解决方案：将特殊网络如：3v3、5v、GND的线宽增加，避免发热过大烧坏电路。

I2C部分问题

问题：在使用软件I2C时，如果模拟FAST模式会导致稳定性变差。

问题原因：软件I2C需要模拟I2C协议的时序，按照协议要求要么2:1要么16:9，但是在实际运行的过程中当提高频率后时序误差会越来越大，虽然I2C时序有一定的容错率但是误差过大则会影响I2C运行的稳定性。

解决方案：在我们讨论、研究和进行相关测试后，最终选择更换为硬件I2C来提供I2C相关的底层支持。

TIM部分问题

问题：无法退出TIM的捕获中断回调函数。

问题原因：最初在配置捕获中断时GPIO引脚采用的浮空输入，在实际运行的时候引脚会出现杂波波动，导致一直在触发PWM捕获中断，从而无法从中断回调函数中退出。

解决方案：在配置TIM物理层时将GPIO引脚下拉或者上拉，避免电平的跳变即可。

GY-86驱动部分问题

问题：运行一段时间后出现无法读取数据的情况。

问题原因：1.MPU6050对电压要求较高，电压不稳定会导致模块重启，但是又未初始化导致无法运行。2.MPU6050的FIFO溢出导致停止运行。

解决方案：1.保证电池电量充足，同时在后期我们又重新设计了电源稳压模块可以解决这个问题。2.严格控制程序执行时间，尽力保证程序的实时性，所以引入了SoftTick提供程序运行的心跳，并利用TIM的CNT来严格测量了每一个模块执行所需时间。

ESP8266部分问题

问题：在回传数据至上位机的过程中发现速度不到10fps，导致实时数据更新太慢，模拟的飞控的画面看起来有一些卡顿。

问题原因：最初采用了下位机作为TCP_Server，而上位机作为TCP_Client。依据AT指令集的使用手册，在向上位机传输数据之前需要先指定Client，也就是需要ESP8266应答一次，那么每进行一次数据传输都需要ESP8266应答，但是由于ESP8266的性能有限，应答速度大概在50ms一次拉，极大地低了MCU数据帧的发送速率。

解决方案：在研究了AT指令集之后，我们发现TCP协议传输中有透传模式，但是其限制了只有Client允许使用透传，所以我们将下位机更改为了Client而上位机为Server，这样在向上位机传输数据的时候就免去了ESP8266的应答过程。使数据传输速度能达到50帧以上每秒，呈现出比较流畅的模拟画面。