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[RISC-V MCU 应用开发] RISC-V MCU-遥控智能小车

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 楼主| 51xlf 发表于 2022-7-8 16:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
CH9140, 遥控智能小车
#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。
复制
  1.  temperature = AHT10_Read_Temperature();
    

  2.             humidity = AHT10_Read_Humidity();
    

  3.             lcd_set_color(BLACK,GREEN);
    

  4.             lcd_show_string(30, 192, 16,"Temperature : %5d", (int)(temperature));
    

  5.             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
复制
  1. u32 get_tDiff(u32 lt)
    

  2. {
    

  3.     return timer_cnt-lt;
    

  4. }
timer_cnt为全局变量，用于定时器的计数，形成系统时钟。
复制
  1. void TIM2_IRQHandler(void)
    

  2. {
    

  3.     if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //检查TIM2中断是否发生。
    

  4.       {
    

  5.         TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);    //清除TIM2的中断挂起位。
    

  6. timer_cnt++;
    

  7.       }
    

  8. }
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。
复制
  1.         if(get_tDiff(last_time0)>1000){
    

  2.             last_time0=timer_cnt;
    

  3.             temperature = AHT10_Read_Temperature();
    

  4.             humidity = AHT10_Read_Humidity();
    

  5.             lcd_set_color(BLACK,GREEN);
    

  6.             lcd_show_string(30, 192, 16,"Temperature : %5d", (int)(temperature));
    

  7.             lcd_show_string(30, 208, 16,"Humidity    : %5d", (int)(humidity));
    

  8.             sprintf(s_Str,"{"t":%d,"h":%d}",(int)(temperature),(int)(humidity));
    

  9.             while(uartWriteBLEstr(s_Str)==RESET);
    

  10.         }



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
复制
  1. /*
    

  2.  * pwm.h
    

  3.  *
    

  4.  *  Created on: Jun 8, 2022
    

  5.  *      Author: flying
    

  6.  */
    


  7. 

  8. #ifndef USER_PWM_H_
    

  9. #define USER_PWM_H_
    


  10. 


  11. 

  12. void initPwm(void);
    


  13. 

  14. #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%；
复制
  1. #include "pwm.h"
    

  2. void initPwm(void)
    

  3. {
    

  4.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure={0};
    

  5.         TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure={0};
    

  6.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure={0};
    

  7.         RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE );
    

  8.         RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE );
    

  9.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
    

  10.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    

  11.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    

  12.         GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );
    

  13.         TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 1000-1;
    

  14.         TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 72-1;
    

  15.         TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    

  16.         TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    

  17.         TIM_TimeBaseInit( TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);
    

  18.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    

  19.         TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    

  20.         TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    

  21.         TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    

  22.         TIM_OC3Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );
    

  23.         TIM_OC4Init( TIM3, &TIM_OCInitStructure );
    

  24.         TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3, ENABLE );
    

  25.         TIM_OC3PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Disable );
    

  26.         TIM_OC4PreloadConfig( TIM3, TIM_OCPreload_Disable );
    

  27.         TIM_ARRPreloadConfig( TIM3, ENABLE );
    

  28.         TIM_Cmd( TIM3, ENABLE );
    

  29. }


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。
复制
  1. uint16_t speed=500;
    

  2. void foward(void)
    

  3. {
    

  4.     GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_RESET);
    

  5.     GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
    

  6.     TIM_SetCompare3(TIM3, speed);
    

  7.     TIM_SetCompare4(TIM3, speed);
    

  8. }
    


  9. 

  10. void back(void)
    

  11. {
    

  12.     GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_SET);
    

  13.     GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_SET);
    

  14.     TIM_SetCompare3(TIM3, 0);
    

  15.     TIM_SetCompare4(TIM3, 0);
    

  16. }
    


  17. 

  18. void left(void)
    

  19. {
    

  20.     GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_RESET);
    

  21.     GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
    

  22.     TIM_SetCompare3(TIM3, 0);
    

  23.     TIM_SetCompare4(TIM3, speed);
    

  24. }
    

  25. void right(void)
    

  26. {
    

  27.     GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_RESET);
    

  28.     GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
    

  29.     TIM_SetCompare3(TIM3, speed);
    

  30.     TIM_SetCompare4(TIM3, 0);
    

  31. }
    

  32. void stop(void)
    

  33. {    GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_13,Bit_RESET);
    

  34.     GPIO_WriteBit(GPIOE, GPIO_Pin_15,Bit_RESET);
    

  35.     TIM_SetCompare3(TIM3, 0);
    

  36.     TIM_SetCompare4(TIM3, 0);
    

  37. }
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
复制
  1.  JSONObject jb = new JSONObject(new String(data));
    


  2. 


  3. 

  4.             double tt =jb.getDouble("t");
    

  5.             tv_tt.setText(""+tt +" ℃");
    

  6.             tt =jb.getDouble("h");
    

  7.             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
复制
  1.         btn_qian.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    

  2.             @Override
    

  3.             public void onClick(View v) {
    

  4.                 if (!checkBtEnabled()) {
    

  5.                     showToast("请先打开蓝牙");
    

  6.                     return;
    

  7.                 }
    

  8.                 try {
    

  9.                     byte[] bytes = new byte[0];
    

  10.                     bytes = "A".getBytes("utf-8");
    

  11.                     write(SendType.TYPE_SINGLE, bytes, 0);
    

  12.                 } catch (UnsupportedEncodingException e) {
    

  13.                     e.printStackTrace();
    

  14.                 }
    

  15.             }
    

  16.         });
在单片机里面实现控制的方式就是
复制
  1.             if(buffer[0]=='A'){
    

  2.                 foward();
    

  3. }
    

  4.  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, 下载次数: 22)
因为视频上传不了，所以放两张操作图片吧。
搜狗截图22年07月08日1643_8.jpg 搜狗截图22年07月08日1642_7.jpg
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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！

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forgot
学习了  发表于 2024-10-31 13:57
rockingstone
不错，看看  发表于 2022-11-3 18:51
21小跑堂
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  发表于 2022-7-11 18:03

相关帖子
zhuomuniao110 发表于 2022-7-12 21:37 | 显示全部楼层
学习了。非常好啊。
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BryanChang 发表于 2022-7-15 14:23 | 显示全部楼层
支持RISCV,棒棒哒！
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F99343441 发表于 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 发表于 2022-8-5 16:41 来自手机 | 显示全部楼层
哪里弄来这么好的板子
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uytyu 发表于 2022-8-16 20:39 | 显示全部楼层
比stm32的性能强吗   
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suzhanhua 发表于 2022-8-19 22:02 | 显示全部楼层
能够提交照片到网络吗  
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tifmill 发表于 2022-8-20 14:51 | 显示全部楼层
这个是wifi控制的吗     
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xiaoyaodz 发表于 2022-9-5 15:45 | 显示全部楼层
这个看着挺高端呢。   
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jimmhu 发表于 2022-9-5 17:33 | 显示全部楼层
蓝牙代码怎么实现的呢   
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everyrobin 发表于 2022-10-1 14:05 | 显示全部楼层
这个app的代码有吗？              
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typeof 发表于 2022-10-1 14:52 | 显示全部楼层
这个不错，制作的非常详细呢              
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sparrow054 发表于 2022-10-2 14:45 | 显示全部楼层
干的漂亮~~~
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vivilyly 发表于 2022-10-13 15:04 | 显示全部楼层
制作智能小车需要学什么               
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cehuafan 发表于 2022-10-13 15:30 | 显示全部楼层
蓝牙智能遥控小车非常不错的。        
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jonas222 发表于 2022-10-13 16:07 | 显示全部楼层
如何用安卓遥控智能小车                  
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beacherblack 发表于 2022-10-13 17:00 | 显示全部楼层
用L298N作遥控车有刷电调 控制小车正反转 可调速 怎么做  
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robertesth 发表于 2022-10-13 17:52 | 显示全部楼层
如何利用移动基站来遥控智能小车?
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gangong 发表于 2024-10-26 20:36 | 显示全部楼层
漂亮楼主了
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forgot 发表于 2024-10-31 13:57 | 显示全部楼层
支持RISCV,非常棒
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