CH8通道抖动导致状态机重复重置问题修复

问题描述

实车测试时，车辆在原点和第二个路径点之间反复切换，无法正常完成路径跟踪。Log显示状态机反复从follow_path回到goto_start。

根本原因

CH8通道（自动模式开关）剧烈抖动，在1024和1800之间反复跳变。

从log分析（python/hitl/runlog.txt）：

[HOST=1764923751.607s] CH8 crossed threshold: 1800 -> 1024
[HOST=1764923751.686s] *** Auto mode triggered! Resetting to GOTO_START ***
[HOST=1764923751.688s] CH8 crossed threshold: 1024 -> 1800
[HOST=1764923752.166s] CH8 crossed threshold: 1800 -> 1024
[HOST=1764923752.387s] *** Auto mode triggered! Resetting to GOTO_START ***
[HOST=1764923752.389s] CH8 crossed threshold: 1024 -> 1800

每次CH8跨越阈值1500时，都会触发自动模式的开关，导致状态机被MC_Init重新初始化到GOTO_START。

触发频率

在短短10秒内，CH8跨越阈值触发了**50+次**"Auto mode triggered"，导致：
- 车辆无法完成路径跟踪
- 目标点在原点和第二个路径点之间反复切换
- 状态机不断被重置

解决方案：CH8迟滞（Hysteresis）

原理

使用**施密特触发器**原理，为CH8设置两个阈值：

手动模式状态：
  - 保持手动，直到 CH8 > 1600 (高阈值)
  - 当 CH8 > 1600 时 → 切换到自动模式

自动模式状态：
  - 保持自动，直到 CH8 < 1400 (低阈值)
  - 当 CH8 < 1400 时 → 切换到手动模式

死区（1400-1600）：
  - 在此区间内，保持之前的状态不变
  - 避免在阈值附近抖动时反复切换

实现代码

文件：STM32H743/APL/motion_control_task.c

static HIDO_BOOL s_ch8_auto_state = HIDO_FALSE;  /* CH8迟滞状态 */

/* CH8迟滞阈值定义 */
#define CH8_THRESHOLD_ENTER  1600  // 进入自动模式的阈值
#define CH8_THRESHOLD_EXIT   1400  // 退出自动模式的阈值

if (s_ch8_auto_state == HIDO_FALSE)
{
    /* 当前在手动模式，检查是否应该进入自动模式 */
    if (ch8 > CH8_THRESHOLD_ENTER)
    {
        s_ch8_auto_state = HIDO_TRUE;
    }
}
else
{
    /* 当前在自动模式，检查是否应该退出自动模式 */
    if (ch8 < CH8_THRESHOLD_EXIT)
    {
        s_ch8_auto_state = HIDO_FALSE;
    }
}

/* 使用迟滞状态而不是直接使用CH8值 */
HIDO_BOOL current_auto_condition = (sbus_valid == HIDO_TRUE && 
                                   s_ch8_auto_state == HIDO_TRUE && 
                                   gps_ready == HIDO_TRUE);

优化后的日志输出

修改前：
[MC_CTRL] CH8 crossed threshold: 1800 -> 1024 (threshold=1500) [MC_CTRL] CH8 crossed threshold: 1024 -> 1800 (threshold=1500) ... (每次跨越1500都记录，输出大量重复信息)

修改后：
[MC_CTRL] CH8 entered MANUAL zone: 1800 -> 1024 (<1400) [MC_CTRL] CH8 entered AUTO zone: 1024 -> 1800 (>1600) ... (只记录真正的状态切换，简洁清晰)

修改内容

1. 添加CH8迟滞逻辑（第219-243行）

定义了s_ch8_auto_state静态变量来保存CH8的迟滞状态
定义了CH8_THRESHOLD_ENTER（1600）和CH8_THRESHOLD_EXIT（1400）
实现了施密特触发器逻辑

2. 修改自动模式条件判断（第245行）

从：ch8 > MOTION_SBUS_AUTO_THRESHOLD_US (1500)
改为：s_ch8_auto_state == HIDO_TRUE（使用迟滞状态）

3. 优化日志输出（第272-287行）

只记录CH8状态真正改变的情况（跨越迟滞边界）
减少了日志噪音，便于调试

4. 增强触发日志（第251-254行）

在"Auto mode triggered"时，额外输出CH8迟滞状态的变化
便于确认迟滞逻辑是否正常工作

预期效果

修复前

CH8在1024和1800之间跳动
每次跨越1500都触发重新初始化
短时间内触发50+次
车辆无法完成路径跟踪

修复后

CH8必须超过1600才能进入自动模式
CH8必须低于1400才能退出自动模式
在1400-1600区间内，状态保持稳定
即使CH8在此区间抖动，也不会触发重新初始化
车辆能正常完成路径跟踪

测试验证

编译并烧录最新代码
测试场景1：正常切换

手动模式（CH8=1000）
推高遥控器拨杆，CH8上升到1700 → 应该只触发一次"Auto mode triggered"
车辆开始自动运行

测试场景2：抖动测试

将遥控器拨杆置于1500附近（死区内）
轻微抖动，CH8在1400-1600之间波动
应该**不会**触发"Auto mode triggered"
状态保持稳定

测试场景3：退出自动模式

自动模式运行中（CH8=1800）
拉低遥控器拨杆，CH8下降到1300 → 应该切换到手动模式
状态机保持当前状态（不重新初始化）

技术细节

为什么选择1600/1400？

原阈值1500：CH8在此附近抖动最剧烈
死区200：根据log观察，CH8抖动幅度约±100-300
1600/1400：提供足够的死区，避免误触发

迟滞的优势

抗干扰：对EMI、ADC噪声、机械抖动不敏感
稳定性：一旦进入某个状态，需要明确的操作才能退出
用户体验：避免在临界点附近的不确定行为

适用场景

迟滞逻辑特别适用于：
- 模拟开关输入（如PWM通道）
- 温度控制（恒温器）
- 电池电量检测
- 任何需要避免在阈值附近反复切换的场景

总结

通过为CH8通道添加迟滞逻辑，彻底解决了因通道抖动导致的状态机反复重置问题。这是一个经典的**去抖动（Debouncing）**应用案例，使用施密特触发器原理提高了系统的稳定性和鲁棒性。

关键教训：对于任何模拟开关输入，特别是可能在阈值附近抖动的信号，都应该考虑添加迟滞或时间延迟来提高稳定性。