【智能小车】+请叫我大管家一号！[2016-01-10更新]

只看该作者 · 2015-10-26 13:07

本帖最后由逍遥李于 2016-1-10 20:12 编辑

/********************当前进度：************************/
基本功能：
1、漫游模式下，能实现无人控制，主动避障：OK；
2、对战模式下，人手动控制蓝牙4.0小车：OK；
能发射虚拟子弹，被攻击的小车中弹后，掉血：OK；
血量掉到0后，小车死亡，游戏结束：OK，并且可以实现蓝牙控制复活（手机发送“0xF1”即可复活，见代码7.2版本）；
附加功能：
1、可以增加外部MCU来实现控制功能：OK；
2、可以通过红外对管，来发射和接收子弹信号：OK；
3、可以增加声音或者灯光效果，来增强中弹和发弹感受：OK；
4、手机必须实时显示出小车当前血量和中弹情况：OK，已调试完毕，如下图；
5、增加了两个车前灯，且车前灯可以分开单独点亮：OK。

视频链接：http://v.youku.com/v_show/id_XMTQ0MTM3ODI1Ng==.html?firsttime=0
小车已实现功能简述：
已实现全部基本功能及超过5个附加功能：

1、可以实现手机控制启停、发射子弹、转向、加减速；
2、可以自主壁障，可以接收并识别敌方和己方的红外虚拟子弹；
3、可以实时显示小车运行状态、小车当前生命力、小车剩余子弹量、小车中弹次数、障碍距离和小车车速；
   每中弹一次，小车生命力下降一格，共22格，当生命力降为0后，小车死亡，小车停止运动，并伴随119火警警铃声音；此时，手机发送”0XF1“则小车立即复活，复活后小车生命力和子弹弹量都会被充满。
   每发射一次子弹，小车子弹弹量会减少1,设定子弹10000发，子弹消耗完毕后，小车不能再发动攻击，但只要生命力没有变为0小车仍可以正常运动。
4、小车发射子弹时伴随有声光效果：扬声器发出”哒哒哒……“的模拟机枪效果，高亮LED闪烁并变色；
   小车中弹时伴随声光效果：扬声器发出救护车警铃的声音，同时LCD屏变成红色持续1s；

另：代码已更新21次版本，所有版本已存入百度云盘“链接：http://pan.baidu.com/s/1i3YOvu1 密码：qrn8”，调试过程中各主要版本改动说明见71楼，相关修改说明可供探讨，列表如下：

/********************************************/
按照活动流程，梳理帖子目录：

1）项目方案的构想和实施计划；

2）硬件设计过程分享；

3）搭建传感器平台；

4）程序设计思路及方案探讨；

5）调试流程及问题探讨；

6）作品展示、制作心得和总结等。

【1】项目方案的构想和实施计划：
活动题目为蓝牙对战小车，关于功能层面的构想有两点：
1.1、基本功能，按照要求小车具有自主避障、收发红外信号的功能，实施方案为红外对管+超声波模块。
红外对管实现收发红外信号，红外信号的编码调制是及红外对管的安装位置、安装规格关系到小车对战比分的评判，是本部分设计和整个活动的一个难点，调制后的红外信号传输距离大，极易发生反射，如何利用或者避免这一特性？如何避免小车是真的被击中而不是反射波击中小车？小车发射管应该安装多少对？接收管安装多少对？发射和接收频率不得低于多少？显然，发射越频繁越容易击中对方，接收信号的频率越低，越不容易被击中，这里面的规则只有当一个人设计两辆小车时候才好处理；
超声波避障，这块已经很成熟了，很容易实现。
1.2、附加功能：循迹功能和人体感应功能，循迹使用红外对管，人体感应功能使用人体感应模块实现。
循迹主要用于识别场地边界，防止小车坠落等；
人体感应实现小车附加的一些功能，后续详述。
1.3、实施计划简述：
整个系统的硬件包括小车车体平台和传感器平台搭建，主要有：车体安装和电源、驱动等基本模块的安装，MCU板卡平台搭建（使用Nucleo F446），这部分在【2】小车硬件平台设计和搭建过程中详述。传感器有：蓝牙模块+超声波模块+显示屏+蜂鸣器（无源）+人体感应模块+LED（灯光效果使用）+红外对管，将在下一部分介绍。
软件组成：蓝牙手机APP+，MCU使用STM32F446RET6，MCU移植FREERTOS，MCU开发环境使用CubeMX+Keil V5.14，手机APP网上下载

【2】小车硬件平台设计和搭建这部分包括：车体安装和电源、驱动等基本模块的安装，MCU板卡平台搭建（使用Nucleo F446），计划10月底之前完成，现已完成，附图如下：
2.1、驱动模块原理图和实物（购买组件自己焊接完成，下图是店铺截图，作品照片部分有实物图）；

2.2、车架：因为小车底盘网上买的，电机和轮子装了很久了也没拍照，安装也非常简单，我就先上个带轮子的图：

轮子使用的就是那种套装的TT电机，带减速器，非常便宜，传说有人还曾经用这种电机套装做了两轮车！至今膜拜！
仔细看上面板子，其实下层使用两个螺栓安装了一个L298N驱动，至于位置，位于两轮中间：

虽然板子上有很多孔，但是我发现除了轮子的安装孔能对上，其他孔很少能用上，所以电机驱动的安装孔和控制板的安装孔是自己钻的！

电机接线，线走板子正面，通过那些孔绕过来，接到L298N

下面是控制板的安装，使用的是Nucleo STM32F446，论坛活动赠送的板子！已经帮我解决不少麻烦了

三个安装孔，避免麻烦我只使用了两个，不过强度足够了，如下：

立起来来张照：

只看该作者 · 2015-10-26 13:08

本帖最后由逍遥李于 2016-1-10 19:56 编辑

3.1、蓝牙与TFT显示

单独测试昨天搞了一个晚上，十一点搞定蓝牙和小车的启停、加减速、转向等功能，主要是成功移植了FREERTOS，软件框架已经形成，下面就是补充超声波、红外、声光、人体感应跟踪等模块代码，逐个调试，逐个填充！说明一下，FREERTOS是cubemx生成的，TFT是参考别人代码改的，自己能力有限，路过各位大神多多指点！我也是一个搬运工……
下面上几张图，工程文件会在调试部分共享。
TFT显示：左右轮设定转速、障碍物距离、调试参数等信息，后续可以增加显示血量等如下图：