基於Qt的wifi智能小車的制作(一)

 基於Qt的wifi智能小車的制作（一）

        好久不寫博客了，真的是有點慚愧了。翻開上一次的博客，到現在已經2個多月了，只能說是自己太懶惰了！忙是另一回事！趁今天晚上有點時間回顧下這一段時間的收獲以及做的一些東西，算是一份筆記，一遍以后能回想起。

首先說說開始做的一款wifi小車吧，一方面是因為個人的愛好，一方面算是其他原因。首先上幾張小車照片。

                                                               

由於光線原因，可能不太清楚。一下是我的上位機，基於Qt的，總體感覺還是挺漂亮的，不過最主要的還是有美工的幫助了，在這里多謝這位美工了。(小車控制主界面)

再來一張配置控制協議。其中有視頻流地址、控制地址以及端口號，控制動作命令等等……

其實做這個小車根本沒有多少難度的，之所以要做也是自己的愛好罷了，今天在這里記錄下一些珍貴的東西，希望自己以后看到后能想起其中的過程，最讓人享受的還是做某一件東西的過程。希望高手最下留情。

1.下位機

下位機簡單來說就是利用stm32控制驅動小車做動作，不外乎前進、后退、左轉、右轉、停止，在加上雲台的上升，下降，左轉和右轉，實現的基本原理很簡單，使用的驅動的L298N，控制起來也最簡單；而雲台方向的控制就是利用PWM進行控制。

首先說說舵機的控制吧，這個用到了PWM，下車速度也是利用這個控制的。

舵機的相關原理

1)什么是舵機

在機器人機電控制系統中，舵機控制效果是性能的重要影響因素。舵機可以在微機電系統和航模中作為基本的輸出執行結構，其簡單的控制和輸出使得單片 機系統非常容易與之接口。舵機是一種位置（角度）伺服的驅動器，適用於那些需要不斷變化並可以保持的控制系統。

2）舵機工作原理

控制信號由接收機的通道進入信號調制芯片，獲得直流偏置電壓。它內部有一個基准電路，產生周期為 20ms，寬度為 1.5ms 的基准信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。最后，電壓差的正負輸出到電機驅動芯片決定電機的正反轉。當電機轉速一定時，通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉，使得電壓差為 0，電機停止轉動。當然我們可以不用去了解它的具體工作原理，知道它的控制原理就夠了

3）舵機的控制

舵機的控制一般需要一個 20ms 左右的時機脈沖，該脈沖的高電平部分一般為0.5ms~2.5ms 范圍內的角度控制脈沖部分。以 180 度角度伺服為例，那么對應的控制關系為。

0.5ms-------------0 度
1.0ms-------------45 度
1.5ms-------------90 度
2.0ms-------------135 度
2.5ms-------------180 度

具體的描述如下圖所示：

4)實現程序代碼：

硬件連接：雲台上下轉動舵機連接 VCC、 GND、 PB6；雲台左右轉動舵機連接 VCC、GND、 PB8

<span style="font-size:18px;font-weight: normal;">#define ANGLE_000   2         //0 度

#define ANGLE_045   10        //45 度

#define ANGLE_090   15        //90 度

#define ANGLE_135   20        //135 度

#define ANGLE_180   28        //180 度
/* 全局變量 */
static u8 CloudStand_Horizontal_Line = 15; //雲台水平移動
static u8 CloudStand_Vertical_Line = 15; //雲台垂直移動
</span>

<span style="font-size:18px;font-weight: normal;">/* TIM4 PWM 部分初始化， PWM 輸出初始化， arr 為自動重裝值； psc 為時鍾
預分頻數 */</span>

<span style="font-size:18px;font-weight: normal;">
static void TIM4_PWM_Init(u16 arr,u16 psc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;</span>

<span style="font-size:18px;"><span style="font-weight: normal;">
</span>下面切記兩個 APB 時鍾初始化，調用不同的初始化函數，有同學不注意，經常
在這里出問題</span><span style="font-size:18px;font-weight: normal;">。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO,
ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);
//設置該引腳為復用輸出功能,輸出 TIM4 的 PWM 脈沖波形
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_8;
//TIM_CH1 TIM_CH3
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
//復用推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//初始化 GPIO
//初始化 TIM4
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr;
//設置在下一個更新事件裝入活動的自動重裝載寄存器周期的值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = psc;
//設置用來作為 TIMx 時鍾頻率除數的預分頻值
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
//設置時鍾分割
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
//TIM 向上計數模式
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);
//根據 TIM_TimeBaseInitStruct 中指定的參數初始化 TIMx 的時間基數單位
//初始化 TIM4 通道 1 PWM 模式
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM2;
//選擇定時器模式:TIM 脈沖寬度調制模式 2
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
//正向通道有效
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 300;
//占空時間 總的周期為 20ms 占空時間為約為 1ms
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;
//輸出極性:TIM 輸出比較極性高
這 里 的 TIM_OC1Init 、 TIM_OC1PreloadConfig 、 TIM_OC3Init 、
TIM_OC3PreloadConfig 的調用，庫函數已經將管腳和 TIM 的通道進行匹配，讀者一
定要與自己的配置符合。
TIM_OC1Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC1PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);
//使能預裝載寄存器
//初始化 TIM4 通道 3 PWM 模式
TIM_OC3Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);
TIM_OC3PreloadConfig(TIM4, TIM_OCPreload_Enable);
//使能預裝載寄存器
TIM_ARRPreloadConfig(TIM4, ENABLE);
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);
//使能 TIM4
CloudStand_Middle();
}
void CloudStand_Up(void)
{
   if(CloudStand_Vertical_Line > ANGLE_000 +1 )
  {
     CloudStand_Vertical_Line--;
     TIM_SetCompare1(TIM4,CloudStand_Vertical_Line);

注意：這里的 TIM_SetCompare1、 TIM_SetCompare3 函數的調用，要與前面的
硬件連接管腳、 TIM 通道一致，因為本人此處為 TIM1 通道和 TIM3 通道，所以這里調用 TIM_SetCompare1、 TIM_SetCompare3 函數。 <span style="font-weight: normal;">
//將上下轉動值與寄存器 1 中的值進行比較，左右轉動值和寄存器 3 中的值進
行比較
}
   if(CloudStand_Vertical_Line == ANGLE_000 +1 )
   {
      CloudStand_Vertical_Line++;
   }
}
void CloudStand_Down(void)
{
   if(CloudStand_Vertical_Line < ANGLE_180 -1 )
   {
      CloudStand_Vertical_Line++;
      TIM_SetCompare1(TIM4,CloudStand_Vertical_Line);
  }
  if(CloudStand_Vertical_Line == ANGLE_180 -1 )
  {
      CloudStand_Vertical_Line--;
  }
}

void CloudStand_Left(void)
{
   if(CloudStand_Horizontal_Line > ANGLE_000 +1 )
   {
       CloudStand_Horizontal_Line--;
       TIM_SetCompare3(TIM4,CloudStand_Horizontal_Line);
   }
  if(CloudStand_Horizontal_Line == ANGLE_000 +1 )
  {
     CloudStand_Horizontal_Line++;
   }
}

void CloudStand_Right(void)
{

if(CloudStand_Horizontal_Line < ANGLE_180 -1 )

   CloudStand_Horizontal_Line++;
  TIM_SetCompare3(TIM4,CloudStand_Horizontal_Line);
}

  if(CloudStand_Horizontal_Line == ANGLE_180 -1 )
  {
     CloudStand_Horizontal_Line--;
  }
}

void CloudStand_Middle(void)
{
CloudStand_Horizontal_Line = 15;
CloudStand_Vertical_Line = 15;
TIM_SetCompare1(TIM4,ANGLE_000);
TIM_SetCompare3(TIM4,ANGLE_090);
}

void CloudStand_Init(void)
{
TIM4_PWM_Init(199,7199); //PWM 頻率 = 50Hz
}

小車方向控制相關原理

小車的方向就是通過控制stm32管腳的電平的高低來驅動LM298N實現所要的功能。詳情看附件中的代碼。在這里就不做過多的介紹，介紹多了會被人說成……………………。

2.上位機

在下一篇中將重點記錄上位機功能的實現。