编码器刹车 — 设计与实现

1. 硬件

编码器2，引脚：

信号	引脚	模式
LSB 脉冲	GPIO 67	输入
DIR 方向	GPIO 72	输入

两引脚均属 gpiochip64（GPA64，base=64，16 pins）。

2. 触发条件

ControlUpdate(speed, zebra_block) 中 zebra_block == true 时进入刹车流程。zebra_block 由 CameraHandler Step 5 斑马线状态机传入——当 g_zstate == Z_STOP 时为 true。

3. 刹车状态机

                 ┌──────────┐
   正常行驶 ───→ │ IDLE     │
                 └────┬─────┘
                      │ zebra_block==true
                      ▼
                 ┌──────────┐
                 │ BRAKING  │ ← 施加 -30% 占空比
                 │          │    每帧读 GPIO 67
                 └────┬─────┘
          ┌───────────┴───────────┐
          │ 脉冲变化               │ 脉冲不变
          ▼                       ▼
   轮子在转 → 继续刹车        g_brake_still++
   重置计数器                        │
                            连续 5 帧无变化？
                            或超时 60 帧？
                                    │
                                    ▼
                              ┌──────────┐
                              │ HOLDING  │ ← duty=0，保持静止
                              └──────────┘
                                    │
                            zebra_block==false
                                    │
                                    ▼
                              ┌──────────┐
                              │ IDLE     │
                              └──────────┘

4. 参数

定义在 src/control.cpp：

常量	值	含义
`BRAKE_STILL_THRESH`	5	连续无脉冲帧数阈值，超过即判停
`BRAKE_TIMEOUT`	60	最长刹车帧数（~2s @30fps），强制释放
`BRAKE_DUTY`	-30	刹车占空比（-100~100，负值=反转）

5. 读取方式

GPIO 67 通过 sysfs 文件描述符轮询（GPIO::readValue()），每帧 lseek + read 一次。不依赖中断。

为什么轮询够用： 30fps 帧率 = 33ms 间隔。编码器假设 100+ 脉冲/转，即使 1 转/秒的极慢速度也有 3+ 脉冲/帧间隔，不会漏判。

6. 刹车强度

motor[i]->updateduty(-30)

MotorController::updateduty() 内：

占空比：period * |duty| / 100 = 50000 * 30 / 100 = 15000 ns
方向：duty < 0 → directionGPIO.setValue(false) → 反转

即 30% 占空比的反向驱动，足够刹停但不会让车向后猛冲。

7. 编码器生效范围

仅在斑马线 STOP 时使用编码器
正常行驶时编码器处于"打开但未使用"状态（fd 保持 open，但不 read）
锥桶避障不使用编码器
g_cfg.start == 0 时刹车状态机重置

8. 关键代码路径

main.cpp
  └── while(running)
        └── CameraHandler()
              └── ControlUpdate(target_speed, g_zstate == Z_STOP)
                    └── if (zebra_block) → 刹车状态机
                              └── encoderLSB.readValue()  ← GPIO 67

3.4 KiB Raw Blame History Unescape Escape