STM32智能小车(循迹、跟随、避障、测速、蓝牙、wifi、4g、语音识别)总结
创始人
2024-12-27 02:34:34
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前言

有需要帮忙代做51和32小车或者其他单片机项目,课程设计,报告,PCB原理图的小伙伴,可以在文章最下方加我V交流咨询,本篇文章的小车所有功能实现的代码还有硬件清单放在资源包里,有需要的自行下载即可!

目录

1.电机模块开发

1.1 让小车动起来

1.2 串口控制小车方向

1.3 如何进行小车PWM调速

1.4 PWM方式实现小车转向

2.循迹小车 

2.1 循迹模块使用

2.2 循迹小车原理

2.3 循迹小车核心代码

2.4 循迹小车解决转弯平滑问题

3.跟随/避障小车

3.1 红外壁障模块分析​编辑

3.2 跟随小车的原理

3.3 跟随小车开发和调试代码

3.4 超声波模块介绍

3.5 舵机模块介绍

3.6 摇头避障小车开发和调试代码

4.测速小车

4.1 测速模块

4.2 测试原理和单位换算

4.3 定时器和中断实现测速开发和调试代码

4.4 小车速度显示在OLED屏

5.远程控制小车

5.1 蓝牙控制小车

5.2 蓝牙控制并测速小车

5.3 wifi控制测速小车

5.4 4g控制小车

6.语音控制小车

6.1语音模块配置:

6.2 语音控制小车开发和调试代码


1.电机模块开发

L9110s概述

接通VCC,GND 模块电源指示灯亮, 以下资料来源官方,具体根据实际调试

IA1输入高电平,IA1输入低电平,【OA1 OB1】电机正转;

IA1输入低电平,IA1输入高电平,【OA1 OB1】电机反转;

IA2输入高电平,IA2输入低电平,【OA2 OB2】电机正转;

IA2输入低电平,IA2输入高电平,【OA2 OB2】电机反转;

接线参考:

B-1A -- PA0

B-1B -- PB1

A-1A -- PA1

A-1B -- PB10 

1.1 让小车动起来

代码实现:

motor.c

#include "motor.h" void goForward(void) {     // 左轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);     // 右轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); } void goBack(void) {     // 左轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);     // 右轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET); } void goLeft(void) {     // 左轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);     // 右轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); } void goRight(void) {     // 左轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET);     // 右轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); } void stop(void) {     // 左轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET);     // 右轮     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET); }

motor.h

#ifndef __MOTOR_H__ #define __MOTOR_H__ #include "main.h" void goForward(void); void goBack(void); void goLeft(void); void goRight(void); void stop(void); #endif

main.c

#include "motor.h"  //main函数的while循环部分: while (1) {     goForward();     HAL_Delay(1000);     goBack();     HAL_Delay(1000);     goLeft();     HAL_Delay(1000);     goRight();     HAL_Delay(1000);     stop();     HAL_Delay(1000); } 
1.2 串口控制小车方向
  • 串口分文件编程进行代码整合——通过现象来改代码
  • 接入蓝牙模块,通过蓝牙控制小车
  • 添加点动控制,如果APP支持按下一直发数据,松开就停止发数据(蓝牙调试助手的自定义按键不 能实现),就能实现前进按键按下后小车一直往前走的功能

代码实现:

usart.c

#include "usart.h"  #include "string.h" #include "stdio.h" #include "motor.h"  //串口接收缓存(1字节) uint8_t buf=0;  //定义最大接收字节数 200,可根据需求调整 #define UART1_REC_LEN 200  // 接收缓冲, 串口接收到的数据放在这个数组里,最大UART1_REC_LEN个字节 uint8_t UART1_RX_Buffer[UART1_REC_LEN];  //  接收状态 //  bit15,      接收完成标志 //  bit14,      接收到0x0d //  bit13~0,    接收到的有效字节数目 uint16_t UART1_RX_STA=0;  #define SIZE 12  char buffer[SIZE];  // 接收完成回调函数,收到一个数据后,在这里处理 void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) { 	// 判断中断是由哪个串口触发的 	if(huart->Instance == USART1) 	{ 		// 判断接收是否完成(UART1_RX_STA bit15 位是否为1) 		if((UART1_RX_STA & 0x8000) == 0) 		{ 			// 如果已经收到了 0x0d (回车), 			if(UART1_RX_STA & 0x4000) 			{ 				// 则接着判断是否收到 0x0a (换行) 				if(buf == 0x0a) 				{ 					// 如果 0x0a 和 0x0d 都收到,则将 bit15 位置为1 					UART1_RX_STA |= 0x8000;  					// 灯控指令 					if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M1")) 						goForward(); 					else if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M2")) 						goBack(); 					else if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M3")) 						goLeft(); 					else if(!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M4")) 						goRight(); 					else 						stop(); 					 					memset(UART1_RX_Buffer, 0, UART1_REC_LEN); 					UART1_RX_STA = 0; 				} 				else 					// 否则认为接收错误,重新开始 					UART1_RX_STA = 0; 			} 			else	// 如果没有收到了 0x0d (回车) 			{ 				//则先判断收到的这个字符是否是 0x0d (回车) 				if(buf == 0x0d) 				{ 					// 是的话则将 bit14 位置为1 					UART1_RX_STA |= 0x4000; 				} 				else 				{ 					// 否则将接收到的数据保存在缓存数组里 					UART1_RX_Buffer[UART1_RX_STA & 0X3FFF] = buf; 					UART1_RX_STA++; 					 					// 如果接收数据大于UART1_REC_LEN(200字节),则重新开始接收 					if(UART1_RX_STA > UART1_REC_LEN - 1) 						UART1_RX_STA = 0; 				} 			} 		} 		// 重新开启中断 		HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &buf, 1); 	} }  int fputc(int ch, FILE *f) {       	unsigned char temp[1]={ch}; 	HAL_UART_Transmit(&huart1,temp,1,0xffff);   	return ch; }
1.3 如何进行小车PWM调速

原理

全速前进是LeftCon1A = 0; LeftCon1B = 1;

完全停止是LeftCon1A = 0;LeftCon1B = 0;

那么单位时间内,比如20ms, 有15ms是全速前进,5ms是完全停止, 速度就会比5ms全速前进,15ms完全停止获得的功率多,相应的速度更快!

开发:借用PWM的舵机控制代码

将控制车轮的4个 GPIO 口配置修改如下,否则小车动不起来。

原因:L9110每个控制口需要一高一低才可以动起来,如果PWM有效电平为高电平,则另一个 GPIO口则需要输出低电平才可以驱动轮子。

代码实现:

main.c

// main函数里 HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_1); HAL_TIM_PWM_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_2); while (1) {     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 8);     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2, 8);     HAL_Delay(1000);     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 10);     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2, 10);     HAL_Delay(1000);     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1, 15);     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2, 15);     HAL_Delay(1000); }
1.4 PWM方式实现小车转向

右转原理: 左轮速度大于右轮

左转原理: 右轮速度大于左轮

左右轮各自调速代码实现:

// main函数里 while (1) {     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,8);     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,15);     HAL_Delay(1000);     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,15);     __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,8);     HAL_Delay(1000); }

2.循迹小车 

2.1 循迹模块介绍
  • TCRT5000传感器的红外发射二极管不断发射红外线
  • 当发射出的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时
  • 红外接收管一直处于关断状态,此时模块的输出端为高电平,指示二极管一直处于熄灭状态
  • 被检测物体出现在检测范围内时,红外线被反射回来且强度足够大,红外接收管饱和
  • 此时模块的输出端为低电平,指示二极管被点亮
  • 总结就是一句话,没反射回来,D0输出高电平,灭灯

接线方式

  • VCC:接电源正极(3-5V)
  • GND:接电源负极 DO:TTL开关信号输出0、1
  • AO:模拟信号输出(不同距离输出不同的电压,此脚一般可以不接)
2.2 循迹小车原理

由于黑色具有较强的吸收能力,当循迹模块发射的红外线照射到黑线时,红外线将会被黑线吸收,导致 循迹模块上光敏三极管处于关闭状态,此时模块上一个LED熄灭。在没有检测到黑线时,模块上两个LED常亮

总结就是一句话,有感应到黑线,D0输出高电平 ,灭灯

2.3 循迹小车核心代码

硬件接线

  • B-1A -- PA0
  • B-1B -- PB1
  • A-1A -- PA1
  • A-1B -- PB10
  • 循迹模块(左)--  PB3
  • 循迹模块(右) -- PB4

代码示例:

#define LeftWheel_Value HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_3) #define RightWheel_Value HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_4)  // main函数里 while (1) {     if (LeftWheel_Value == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_RESET)         goForward();     if (LeftWheel_Value == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_RESET)         goLeft();     if (LeftWheel_Value == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_SET)         goRight();     if (LeftWheel_Value == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_SET)         stop(); }
2.4 循迹小车解决转弯平滑问题

原理:两轮都有速度且一轮速度大于另一轮

代码实现:

#define LeftWheel_Value HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_3) #define RightWheel_Value HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_4) // main函数里 while (1) {     if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_RESET)     {         __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,19);         __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,19);     }     if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_RESET)     {         __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,15);         __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,8);     }     if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_SET)     {         __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,8);         __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,15);     }     if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_SET)     {         __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_1,0);         __HAL_TIM_SetCompare(&htim2, TIM_CHANNEL_2,0);     } }

3.跟随/避障小车

3.1 红外壁障模块分析

原理和循迹是一样的,循迹红外观朝下,跟随朝前

3.2 跟随小车的原理
  • 左边跟随模块能返回红外,输出低电平,右边不能返回,输出高电平,说明物体在左边,需要左转
  • 右边跟随模块能返回红外,输出低电平,左边不能返回,输出高电平,说明物体在右边,需要右转
3.3 跟随小车开发和调试代码

硬件接线

  • B-1A -- PB0
  • B-1B -- PB1
  • A-1A -- PB2
  • A-1B -- PB10
  • 跟随模块(左) -- PB5
  • 跟随模块(右) -- PB6

代码示例:

#define LeftWheel_Value HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_5) #define RightWheel_Value HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_6) // main函数里 while (1) {     if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_RESET)         goForward();     if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_RESET)         goRight();     if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_SET)         goLeft();     if(LeftWheel_Value == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value == GPIO_PIN_SET)         stop(); } 
3.4 超声波模块介绍

使用超声波模块,型号:HC-SR04

  • 怎么让它发送波 Trig ,给Trig端口至少10us的高电平
  • 怎么知道它开始发了 Echo信号,由低电平跳转到高电平,表示开始发送波
  • 怎么知道接收了返回波 Echo,由高电平跳转回低电平,表示波回来了
  • 怎么算时间 Echo引脚维持高电平的时间! 波发出去的那一下,开始启动定时器 波回来的拿一下,我们开始停止定时器,计算出中间经过多少时间
  • 怎么算距离 距离 = 速度 (340m/s)* 时间/2

时序图:

3.5 舵机模块介绍

 1. 什么是舵机

如下图所示,最便宜的舵机sg90,常用三根或者四根接线,黄色为PWM信号控制 用处:垃圾桶项目开盖用、智能小车的全比例转向、摄像头云台、机械臂等 常见的有0-90°、0-180°、0-360°

2. 怎么控制舵机

向黄色信号线“灌入”PWM信号

PWM波的频率不能太高,大约50HZ,即周期=1/频率=1/50=0.02s,20ms左右

确定周期/频率:

如果周期为20ms,则 PSC=7199,ARR=199

角度控制

0.5ms-------------0度; 2.5% 对应函数中CCRx为5

1.0ms------------45度; 5.0% 对应函数中CCRx为10

1.5ms------------90度; 7.5% 对应函数中CCRx为15

2.0ms-----------135度; 10.0% 对应函数中CCRx为20

2.5ms-----------180度; 12.5% 对应函数中CCRx为25

3.6 摇头避障小车开发和调试代码

硬件接线

  • sg90 -- PB9

cubeMX配置

代码实现

sg90.c

#include "sg90.h" #include "gpio.h" #include "tim.h" void initSG90(void) {     HAL_TIM_PWM_Start(&htim4,TIM_CHANNEL_4); //启动定时器4     __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 17); //将舵机置为90度 } void sgMiddle(void) {     __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 17); //将舵机置为90度 } void sgRight(void) {     __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 5); //将舵机置为0度 } void sgLeft(void) {     __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_4, 25); //将舵机置为180度 }

sg90.h

#ifndef __SG90_H__ #define __SG90_H__  void initSG90(void); void sgMiddle(void); void sgRight(void); void sgLeft(void);  #endif

main.c

initSG90(); HAL_Delay(1000);  while (1) {     sgLeft();     HAL_Delay(1000);     sgMiddle();     HAL_Delay(1000);     sgRight();     HAL_Delay(1000);     sgMiddle();     HAL_Delay(1000); }

封装超声波传感器

超声波模块接线:

  • Trig       --    PB7
  • Echo     -- PB8

cubeMX配置

代码实现

sr04.c

#include "sr04.h" #include "gpio.h" #include "tim.h"  //使用TIM2来做us级延时函数 void TIM2_Delay_us(uint16_t n_us) {     /* 使能定时器2计数 */     __HAL_TIM_ENABLE(&htim2);     __HAL_TIM_SetCounter(&htim2, 0);     while(__HAL_TIM_GetCounter(&htim2) < ((1 * n_us)-1) );     /* 关闭定时器2计数 */     __HAL_TIM_DISABLE(&htim2); }  double get_distance(void) {     int cnt=0;     //1. Trig ,给Trig端口至少10us的高电平     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_SET);//拉高     TIM2_Delay_us(20);     HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_7, GPIO_PIN_RESET);//拉低      //2. echo由低电平跳转到高电平,表示开始发送波     //波发出去的那一下,开始启动定时器     while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_8) == GPIO_PIN_RESET);//等待输入电平拉高     HAL_TIM_Base_Start(&htim2);     __HAL_TIM_SetCounter(&htim2,0);      //3. 由高电平跳转回低电平,表示波回来了     while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_8) == GPIO_PIN_SET);//等待输入电平变低     //波回来的那一下,我们开始停止定时器     HAL_TIM_Base_Stop(&htim2);      //4. 计算出中间经过多少时间     cnt = __HAL_TIM_GetCounter(&htim2);      //5. 距离 = 速度 (340m/s)* 时间/2(计数1次表示1us)     return (cnt*340/2*0.000001*100); //单位:cm }

sr04.h

#ifndef __SR04_H__ #define __SR04_H__  double get_distance(void);  #endif 

main.c

while (1) {     if(dir != MIDDLE){         sgMiddle();         dir = MIDDLE;         HAL_Delay(300);     }     disMiddle = get_distance();      if(disMiddle > 35){     //前进     }     else     {         //停止         //测左边距离         sgLeft();          HAL_Delay(300);         disLeft = get_distance();          sgMiddle();         HAL_Delay(300);          sgRight();         dir = RIGHT;         HAL_Delay(300);         disRight = get_distance();     } }

封装电机驱动

代码实现:

while (1) {     if(dir != MIDDLE){         sgMiddle();         dir = MIDDLE;         HAL_Delay(300);     }     disMiddle = get_distance();      if(disMiddle > 35){         //前进         goForward();     }else if(disMiddle < 10){         goBack();     }else     {         //停止         stop();         //测左边距离         sgLeft();         HAL_Delay(300);         disLeft = get_distance();          sgMiddle();         HAL_Delay(300);          sgRight();         dir = RIGHT;         HAL_Delay(300);         disRight = get_distance();          if(disLeft < disRight){             goRight();             HAL_Delay(150);             stop();         }         if(disRight < disLeft){             goLeft();             HAL_Delay(150);         stop();         }     }     HAL_Delay(50); } 

4.测速小车

4.1 测速模块

  • 用途:广泛用于电机转速检测,脉冲计数,位置限位等。
  • 有遮挡,输出高电平;无遮挡,输出低电平
  • 接线 :VCC 接电源正极3.3-5V
  • GND 接电源负极 DO TTL开关信号输出
  • AO 此模块不起作用
4.2 测试原理和单位换算
  • 轮子走一圈,经过一个周长,C = 2x3.14x半径= 3.14 x 直径(6.5cm)
  • 对应的码盘也转了一圈,码盘有20个格子,每经过一个格子,会遮挡(高电平)和不遮挡(低电平), 那么一个脉冲就是走了 3.14 * 6.5 cm /20 = 1.0205CM
  • 定时器可以设计成一秒,统计脉冲数,一个脉冲就是1cm
  • 假设一秒有80脉冲,那么就是80cm/s
4.3 定时器和中断实现测速开发和调试代码

测试数据通过串口发送到上位机

硬件接线

测速模块:

  • VCC -- 3.3V 不能接5V,否则遮挡一次会触发3次中断
  • OUT -- PB14

cubeMX配置

代码实现:

unsigned int speedCnt;  void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) {     if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_14)         if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_14) == GPIO_PIN_RESET)             speedCnt++; } void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {     printf("speed: %d\r\n", speedCnt);     speedCnt = 0; }  main函数里: HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
4.4 小车速度显示在OLED屏

OLED模块介绍:STM32 OLED屏幕显示详解

硬件接线

  • SCL -- PB6
  • SDA -- PB7

代码示例:

oled.c

#include "oled.h" #include "i2c.h" #include "oledfont.h"  void Oled_Write_Cmd(uint8_t dataCmd) { 	 	HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, 0x78, 0x00, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, 										&dataCmd, 1, 0xff); }  void Oled_Write_Data(uint8_t dataData) { 	HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, 0x78, 0x40, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, 										&dataData, 1, 0xff); }  void Oled_Init(void){ 	Oled_Write_Cmd(0xAE);//--display off 	Oled_Write_Cmd(0x00);//---set low column address 	Oled_Write_Cmd(0x10);//---set high column address 	Oled_Write_Cmd(0x40);//--set start line address   	Oled_Write_Cmd(0xB0);//--set page address 	Oled_Write_Cmd(0x81); // contract control 	Oled_Write_Cmd(0xFF);//--128    	Oled_Write_Cmd(0xA1);//set segment remap  	Oled_Write_Cmd(0xA6);//--normal / reverse 	Oled_Write_Cmd(0xA8);//--set multiplex ratio(1 to 64) 	Oled_Write_Cmd(0x3F);//--1/32 duty 	Oled_Write_Cmd(0xC8);//Com scan direction 	Oled_Write_Cmd(0xD3);//-set display offset 	Oled_Write_Cmd(0x00);// 	 	Oled_Write_Cmd(0xD5);//set osc division 	Oled_Write_Cmd(0x80);// 	 	Oled_Write_Cmd(0xD8);//set area color mode off 	Oled_Write_Cmd(0x05);// 	 	Oled_Write_Cmd(0xD9);//Set Pre-Charge Period 	Oled_Write_Cmd(0xF1);// 	 	Oled_Write_Cmd(0xDA);//set com pin configuartion 	Oled_Write_Cmd(0x12);// 	 	Oled_Write_Cmd(0xDB);//set Vcomh 	Oled_Write_Cmd(0x30);// 	 	Oled_Write_Cmd(0x8D);//set charge pump enable 	Oled_Write_Cmd(0x14);// 	 	Oled_Write_Cmd(0xAF);//--turn on oled panel		 }  void Oled_Screen_Clear(void){ 	char i,n; 	Oled_Write_Cmd (0x20);                    //set memory addressing mode 	Oled_Write_Cmd (0x02);                    //page addressing mode  	for(i=0;i<8;i++){ 		Oled_Write_Cmd(0xb0+i);                		Oled_Write_Cmd(0x00);                  		Oled_Write_Cmd(0x10);                  		for(n=0;n<128;n++)Oled_Write_Data(0x00); 			 	}	 }  void Oled_Show_Char(char row,char col,char oledChar){ //row*2-2 	unsigned int  i; 	Oled_Write_Cmd(0xb0+(row*2-2));                           //page 0 	Oled_Write_Cmd(0x00+(col&0x0f));                          //low 	Oled_Write_Cmd(0x10+(col>>4));                            //high	 	for(i=((oledChar-32)*16);i<((oledChar-32)*16+8);i++){ 		Oled_Write_Data(F8X16[i]);                            //写数据oledTable1 	}  	Oled_Write_Cmd(0xb0+(row*2-1));                           //page 1 	Oled_Write_Cmd(0x00+(col&0x0f));                          //low 	Oled_Write_Cmd(0x10+(col>>4));                            //high 	for(i=((oledChar-32)*16+8);i<((oledChar-32)*16+8+8);i++){ 		Oled_Write_Data(F8X16[i]);                            //写数据oledTable1 	}		 }   /******************************************************************************/ // 函数名称:Oled_Show_Char  // 输入参数:oledChar  // 输出参数:无  // 函数功能:OLED显示单个字符 /******************************************************************************/ void Oled_Show_Str(char row,char col,char *str){ 	while(*str!=0){ 		Oled_Show_Char(row,col,*str); 		str++; 		col += 8;	 	}		 } 

main.c

extern uint8_t buf; unsigned int speedCnt = 0; char speedMes[24];  //主程序发送速度数据的字符串缓冲区  void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) { 	if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_14) 		if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_14) == GPIO_PIN_RESET) 			speedCnt++; }  void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) { 	printf("speed: %d\r\n", speedCnt); 	sprintf(speedMes,"speed:%2d cm/s",speedCnt);//串口数据的字符串拼装,speed是格子,每个格子1cm 	Oled_Show_Str(2,2,speedMes); 	speedCnt = 0; }

5.远程控制小车

5.1 蓝牙控制小车
  • 使用蓝牙模块,串口透传
  • 蓝牙模块,又叫做蓝牙串口模块

串口透传技术:

  • 透传即透明传送,是指在数据的传输过程中,通过无线的方式这组数据不发生任何形式的改变,仿 佛传输过程是透明的一样,同时保证传输的质量,原封不动地到了最终接收者手里。
  • 以太网,蓝牙,Zigbee, GPRS 等模块玩法一样,对嵌入式程序员来说,不需要关心通讯模块内部数据 及协议栈工作原理,只要通过串口编程获得数据即可

代码实现:

整合前面串口控制小车代码,接入蓝牙模块

if (!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M1")) {     goForward();     HAL_Delay(10); } else if (!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M2")) {     goBack();     HAL_Delay(10); } else if (!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M3")) {     goLeft();     HAL_Delay(10); } else if (!strcmp(UART1_RX_Buffer, "M4")) {     goRight();     HAL_Delay(10); } else     stop(); 
5.2 蓝牙控制并测速小车

原理:运用上面讲到的蓝牙模块和测速模块,将两者代码整合

5.3 wifi控制测速小车

  • Wifi模块-ESP-01s
  • 蓝牙,ESP-01s,Zigbee, NB-Iot等通信模块都是基于AT指令的设计

AT指令介绍:

  • AT指令集是从终端设备(Terminal Equipment,TE)或数据终端设备(Data Terminal Equipment,DTE)向终端适配器(Terminal Adapter,TA)或数据电路终端设备(Data Circuit Terminal Equipment,DCE)发送的。
  • 其对所传输的数据包大小有定义:即对于AT指令的发送,除AT两个字符外,最多可以接收1056个 字符的长度(包括最后的空字符)。
  • 每个AT命令行中只能包含一条AT指令;对于由终端设备主动向PC端报告的URC指示或者response 响应,也要求一行最多有一个,不允许上报的一行中有多条指示或者响应。AT指令以回车作为结 尾,响应或上报以回车换行为结尾。

硬件接线

  • 把esp8266插进串口1

使用方法:

Wifi模块-ESP-01s_esp01s波特率-CSDN博客

5.4 4g控制小车

原理:运用EC03-DNC4G通信模块

模块介绍:

  • 基于串口AT指令的开发方式
  • 有两种工作模式,默认是透传模式,通过其他方式进入AT指令模式
  • 注意插卡不要出错,下图红色位置为SIM卡状态灯,亮才是正常

代码不做修改,直接基于蓝牙小车整合, 4g模块只要做好外网透传就可以了

6.语音控制小车

6.1语音模块配置

使用SU-03T / LD3320

具体介绍看我之前写过的博客:SU-03T语音模块的使用_su-03t开发板语音指令-CSDN博客

  

6.2 语音控制小车开发和调试代码

硬件接线:

 循迹小车: 

  • 循迹模块(左) -- PB3
  • 循迹模块(右) -- PB4

 跟随小车: 

  • 跟随模块(左) -- PA8
  • 跟随模块(右) -- PA9

 避障小车: 

  • sg90:PB9
  • Trig:PA10
  • Echo:PA11

 OLED模块: 

  • SCL -- PB6
  • SDA -- PB7

 语音模块: 

  • A25 -- PA15 (跟随)
  • A26 -- PA13 (避障)
  • A27 -- PA14 (循迹)

cubeMX配置  

代码示例:

#include "main.h" #include "i2c.h" #include "tim.h" #include "gpio.h"  #include "sg90.h" #include "sr04.h" #include "motor.h" #include "oled.h"  #define MIDDLE 0 #define LEFT 1 #define RIGHT 2  #define BZ 1 #define XJ 2 #define GS 3  #define LeftWheel_Value_XJ HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_3) #define RightWheel_Value_XJ HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_4)  #define LeftWheel_Value_GS HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_8) #define RightWheel_Value_GS HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_9)  #define A25 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_15) #define A26 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_13) #define A27 HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_14)  void SystemClock_Config(void);  char dir;  void xunjiMode() { 	if(LeftWheel_Value_XJ == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value_XJ == GPIO_PIN_RESET) 		goForward(); 	if(LeftWheel_Value_XJ == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value_XJ == GPIO_PIN_RESET) 		goLeft(); 	if(LeftWheel_Value_XJ == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value_XJ == GPIO_PIN_SET) 		goRight(); 	if(LeftWheel_Value_XJ == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value_XJ == GPIO_PIN_SET) 		stop(); }  void gensuiMode() { 	if(LeftWheel_Value_GS == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value_GS == GPIO_PIN_RESET) 		goForward(); 	if(LeftWheel_Value_GS == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value_GS == GPIO_PIN_RESET) 		goRight(); 	if(LeftWheel_Value_GS == GPIO_PIN_RESET && RightWheel_Value_GS == GPIO_PIN_SET) 		goLeft(); 	if(LeftWheel_Value_GS == GPIO_PIN_SET && RightWheel_Value_GS == GPIO_PIN_SET) 		stop(); }  void bizhangMode() { 	double disMiddle; 	double disLeft; 	double disRight;  	if(dir != MIDDLE){ 		sgMiddle(); 		dir = MIDDLE; 		HAL_Delay(300); 	} 	disMiddle = get_distance(); 	 	if(disMiddle > 35){ 		//前进 		goForward(); 	}else if(disMiddle < 10){ 		goBack(); 		 	}else 	{ 		//停止 		stop(); 		//测左边距离 		sgLeft(); 		HAL_Delay(300); 		disLeft = get_distance(); 		 		sgMiddle(); 		HAL_Delay(300); 		 		sgRight(); 		dir = RIGHT; 		HAL_Delay(300); 		disRight = get_distance(); 		 		if(disLeft < disRight){ 			goRight(); 			HAL_Delay(150); 			stop(); 		} 		if(disRight < disLeft){ 			goLeft(); 			HAL_Delay(150); 			stop(); 		} 	} 	HAL_Delay(50); }  int main(void) {     int mark = 0;      HAL_Init();       SystemClock_Config();       MX_GPIO_Init();     MX_TIM4_Init();     MX_TIM2_Init();     MX_I2C1_Init();  	initSG90(); 	HAL_Delay(1000); 	dir = MIDDLE; 	Oled_Init(); 	Oled_Screen_Clear(); 	Oled_Show_Str(2,2,"-----Ready----");    while (1)   {  		//满足寻迹模式的条件 		if(A25 == 1 && A26 == 1 && A27 == 0){ 			if(mark != XJ){ 				Oled_Screen_Clear(); 				Oled_Show_Str(2,2,"-----XunJi----"); 			} 			mark = XJ; 			xunjiMode(); 		} 		//满足跟随模式的条件 		if(A25 == 0 && A26 == 1 && A27 == 1){ 			if(mark != GS){ 				Oled_Screen_Clear(); 				Oled_Show_Str(2,2,"-----GenSui----"); 			} 			mark = GS; 			gensuiMode(); 		} 		//满足避障模式的条件 		if(A25 == 1 && A26 == 0 && A27 == 1){ 			if(mark != BZ){ 				Oled_Screen_Clear(); 				Oled_Show_Str(2,2,"-----BiZhang----"); 			} 			mark = BZ; 			bizhangMode(); 		}   } }   

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