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[RISC-V MCU 应用开发]

RISC-V MCU-遥控智能小车

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51xlf|  楼主 | 2022-7-8 16:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
#申请原创#   @21小跑堂
先介绍一下CH32V307吧,赤菟V307是搭载沁恒自研RISC-V内核青稞V4F的高性能互联型MCU,主频支持144MHz,支持硬件浮点运算(FPU),提供八个UART接口、USB2.0高速接口(480Mbps)并内置了PHY收发器、千兆以太网MAC并集成10M PHY、2个CAN接口等丰富的外设资源。赤菟V307评估板自带WCH-Link仿真调试器,并配备丰富的板载资源,包括LCD显示屏、距离与环境光传感器、六轴姿态传感器、温湿度传感器、麦克风、蓝牙模块接口。
搜狗截图22年07月08日1557_3.jpg
板子上有一个蓝牙BLE模块,所以想着用这个模块开发一个基于蓝牙控制的小车系统。该系统采用了上位机和下位机两个部分。下位机采用的是CH32V307作为主控制器,通过PWM控制小车,并通过AHT10读取环境温湿度,并将参数显示在LCD上,通过MOS模块驱动加湿器模块。下位机和上位机通过蓝牙模块进行交互,下位机将温湿度数据发送给APP,同时,上位机通过APP将数据发给下位机。APP通过android studio编写。
系统框图如下所示。
搜狗截图22年07月08日1556_2.jpg
建立系统工程文件,记得要选择是CH32V307的芯片,这里没有使用操作系统。
1.jpg
该开发板提供的资料不少,很多的源代码都不需要自己来编写的,使用官网的代码即可。
建立的工程如下所示。
2.jpg
因为我们后期需用到AHT11和LCD,所以将两个系统文件复制到工程文件下。
搜狗截图22年07月08日1609_6.jpg
这里的驱动文件就不再赘述了。使用用来读取数据和显示数据使用。
首先,要实现的是读取温湿度数据并将该数据显示在LCD,并发送数据到蓝牙上。
驱动代码中已经提供了如何获取温湿度数据,这里只要需要调用即可。
 temperature = AHT10_Read_Temperature();
            humidity = AHT10_Read_Humidity();
            lcd_set_color(BLACK,GREEN);
            lcd_show_string(30, 192, 16,"Temperature : %5d", (int)(temperature));
            lcd_show_string(30, 208, 16,"Humidity    : %5d", (int)(humidity));
为了更好的实现控制,这里不使用延时函数,而是采用定时器实现内部时钟,采用的是定时器2实现中断计数的功能。
然后通过时间差实现1s采集和更新一次数据的功能。计算时间差的函数如下
u32 get_tDiff(u32 lt)
{
    return timer_cnt-lt;
}
timer_cnt为全局变量,用于定时器的计数,形成系统时钟。
void TIM2_IRQHandler(void)
{
    if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //检查TIM2中断是否发生。
      {
        TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);    //清除TIM2的中断挂起位。
timer_cnt++;
      }
}
BLE模块的数据主要是通过串口实现的 ,只要向串口发送数据,手机端就可以收到相关的数据了。
串口的配置这里就不再赘述了,官网提供个代码已经实现了,只需要简单的复制就行了。
这里是将温湿度数据转换为json格式的数据,发送到手机上,然后在手机端进行解析,将温湿度数据显示在手机上。
实现的代码如下所示。
        if(get_tDiff(last_time0)>1000){
            last_time0=timer_cnt;
            temperature = AHT10_Read_Temperature();
            humidity = AHT10_Read_Humidity();
            lcd_set_color(BLACK,GREEN);
            lcd_show_string(30, 192, 16,"Temperature : %5d", (int)(temperature));
            lcd_show_string(30, 208, 16,"Humidity    : %5d", (int)(humidity));
            sprintf(s_Str,"{\"t\":%d,\"h\":%d}",(int)(temperature),(int)(humidity));
            while(uartWriteBLEstr(s_Str)==RESET);
        }



为了能够更好的控制小车,这里使用的是PWM来控制,PWM的占空比可以通过手机端进行操作。
其初始化代码如下所示,pwm.h
/*
* pwm.h
*
*  Created on: Jun 8, 2022
*      Author: flying
*/

#ifndef USER_PWM_H_
#define USER_PWM_H_


void initPwm(void);

#endif /* USER_PWM_H_ */
pwm.c,配置的定时器3的1和2通道,分别对PB0和PB1输出PWM信号,并通过驱动电路实现小车的控制。
PWM的周期为1ms,默认的占用比为50%;
#include "pwm.h"
void initPwm(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure={0};
        TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure={0};
        TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure={0};
        RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE );
        RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE );
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );
        TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 1000-1;
        TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72-1;
        TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
        TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
        TIM_TimeBaseInit( TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
        TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
        TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
        TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
        TIM_OC3Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );
        TIM_OC4Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );
        TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3, ENABLE );
        TIM_OC3PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Disable );
        TIM_OC4PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Disable );
        TIM_ARRPreloadConfig( TIM3, ENABLE );
        TIM_Cmd( TIM3, ENABLE );
}


下面开始对小车的控制方式进行设计,分别涉及到前进、后退、左转和右转、停止三个功能。
其实现函数如下所示。
uint16_t speed=500;
void foward(void)
{
    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_RESET);
    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
    TIM_SetCompare3(TIM3, speed);
    TIM_SetCompare4(TIM3, speed);
}

void back(void)
{
    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_SET);
    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_SET);
    TIM_SetCompare3(TIM3, 0);
    TIM_SetCompare4(TIM3, 0);
}

void left(void)
{
    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_RESET);
    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
    TIM_SetCompare3(TIM3, 0);
    TIM_SetCompare4(TIM3, speed);
}
void right(void)
{
    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_RESET);
    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
    TIM_SetCompare3(TIM3, speed);
    TIM_SetCompare4(TIM3, 0);
}
void stop(void)
{    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_RESET);
    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
    TIM_SetCompare3(TIM3, 0);
    TIM_SetCompare4(TIM3, 0);
}
小车部分的实现图片。
111.jpg
然后再开始设计BLE的控制程序,这个代码参考的是沁恒的BLE程序,下载链接如下所示。
https://www.wch.cn/downloads/WCHBleLib_MultiOS_ZIP.html
只需要简单修改几个代码就可以,然后是修改发送的功能,
在安卓里面定义显示温湿度的TextView和控制按键Button
然后修改MainActivity.java的功能
这里显示温湿度的代码在private void updateValueTextView(final byte[] data) 中,修改代码为
 JSONObject jb = new JSONObject(new String(data));


            double tt =jb.getDouble("t");
            tv_tt.setText(""+tt +" ℃");
            tt =jb.getDouble("h");
            tv_temp.setText(""+tt +" %");
这样温湿度数据就会显示了。
下面实现发送的代码。前面根据xml文件的ID,将实例化该空间。
因为代码重复性太大,这里就拿左转命令来介绍,当发送‘A’的时候小车实现前进,
在APP实现的代码
        btn_qian.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                if (!checkBtEnabled()) {
                    showToast("请先打开蓝牙");
                    return;
                }
                try {
                    byte[] bytes = new byte[0];
                    bytes = "A".getBytes("utf-8");
                    write(SendType.TYPE_SINGLE, bytes, 0);
                } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
在单片机里面实现控制的方式就是
            if(buffer[0]=='A'){
                foward();
}
buffer[0]=0;
设计的APP界面如下所示。
112.jpg
源代码如下所示 code.rar (22.61 KB)

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21小跑堂 打赏了 60.00 元 2022-07-11
理由:恭喜通过原创文章审核!请多多加油哦!

评论
21小跑堂 2022-7-11 18:03 回复TA
简单系统的实现了蓝牙控制小车行驶,开发思路清晰,完成度较好,可尝试添加更多传感器实现更好的行驶效果 

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zhuomuniao110| | 2022-7-12 21:37 | 显示全部楼层
学习了。非常好啊。

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BryanChang| | 2022-7-15 14:23 | 显示全部楼层
支持RISCV,棒棒哒!

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F99343441| | 2022-7-21 16:22 | 显示全部楼层
这板子是哪里来的,看起来很厉害呀,我也想要!!

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麻花油条| | 2022-8-5 16:41 | 显示全部楼层
哪里弄来这么好的板子

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