基于STM32單片機(jī)紅外遙控智能小車程序

ID:475371 · 發(fā)表于 2020-6-8 15:32

本帖最后由 flytohign 于 2020-6-9 10:23 編輯

本項(xiàng)目采用STM32單片機(jī)和L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，簡(jiǎn)單連線制作；后期會(huì)加入避障和循跡功能；/************************************************
開發(fā)板：STM32F10x+L298N直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
項(xiàng)目名稱：基于STM32紅外遙控智能小車設(shè)計(jì)
功能：1.紅外遙控小車前進(jìn)、后退，左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎
2.小車前進(jìn)后退0-10檔加減速、指定檔位變速
端口定義：IN1--GPIOC_pin0
IN2--GPIOC_pin1
IN3--GPIOC_pin2
IN4--GPIOC_pin3
ENA--GPIOF_pin0
ENB--GPIOF_pin1
STM32電源---VCC 3.3V
電源配置：直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)L298電源--VCC 6.0V
特別注意：電機(jī)驅(qū)動(dòng)和單片機(jī)分別供電，要特別主要STM32單片機(jī)和L298N共地連接
這個(gè)我開始沒注意，花費(fèi)了不少時(shí)間
日期：2020年6月4日，第一次
************************************************/
1.硬件選型

由于程序設(shè)計(jì)過程中涉及第三方代碼，我貼出我自己設(shè)計(jì)的主要函數(shù)，應(yīng)該很容易能夠搭建項(xiàng)目的；
主要設(shè)計(jì)函數(shù)就是我定義的motorcon.h和motorcon.c文件，包括一些紅外小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，暫停等；
在中斷函數(shù)exti.c和exti.h中完成紅外遙控信號(hào)的識(shí)別，并數(shù)據(jù)處理；

2.源程序
主函數(shù)

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "lcd.h"
#include "usart.h"
#include "remote.h"
#include "motorcon.h"
#include "exti.h"
#include "beep.h"
/************************************************
開發(fā)板：STM32F10x+L298N直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
項(xiàng)目名稱：基于STM32紅外遙控智能小車設(shè)計(jì)
<font color="#ff0000">功能：1.紅外遙控小車前進(jìn)、后退，左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎
2.小車前進(jìn)后退0-10檔加減速、指定檔位變速</font>
端口定義：IN1--GPIOC_pin0
IN2--GPIOC_pin1
IN3--GPIOC_pin2
IN4--GPIOC_pin3
ENA--GPIOF_pin0
ENB--GPIOF_pin1
STM32電源---VCC 3.3V
電源配置：直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)L298電源--VCC 6.0V
特別注意：STM32單片機(jī)和L298N共地連接
日期：2020年6月4日，第一次
************************************************/
int main(void)
{
delay_init(); //延時(shí)函數(shù)初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)分組為組2：2位搶占優(yōu)先級(jí)，2位響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
uart_init(115200); //串口初始化為115200
LED_Init(); //LED端口初始化
LCD_Init();
KEY_Init();
Remote_Init(); //紅外接收初始化
Motor_IOconfig(); //電機(jī)端口初始化
BEEP_Init(); //初始化蜂鳴器IO
EXTIX_Init(); //初始化外部中斷輸入
POINT_COLOR=RED; //設(shè)置字體為紅色
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"STM32+L289N");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"REMOTE INTELLIGENCE CAR");
LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"PARAMETER DISPLAY");
LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2020/6/4");
LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"KEYVALA:");
LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"KEYCONT:");
LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"SYMBOLY:");
LCD_ShowString(30,190,200,16,16,"SPEED LEVEL:");
while(1)
{
if(flagforward==1)
{motor_Sforward();}
if(flagback==1)
{motor_Sback();}
// if(flagleft==1)
// {motor_left();}
// if(flagright==1)
// {motor_right();}
// if(flagstop==1)
// {motor_stop();}
}
}

復(fù)制代碼

頭文件exti.h
定義了外部變量flagforward,flagback和num,di_num,gao_num

#ifndef __EXTI_H
#define __EXIT_H
#include "sys.h"
void EXTIX_Init(void);//外部中斷初始化
extern u8 flagforward,flagback;//flagleft,flagright,flagstop;
extern u8 num,di_num,gao_num;
#endif

復(fù)制代碼

源程序exti.c
中斷程序，采用重映射功能將紅外接收端口映射到中斷線；這一步很重要；
然后根據(jù)中斷函數(shù)的紅外接收號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)功能；
這里特別注意前進(jìn)和后退的中斷識(shí)別設(shè)計(jì)，采用flagforward,flagback標(biāo)志位來(lái)標(biāo)記前進(jìn)和后退指令；
這一步想了好久，不這樣的話前進(jìn)和后退小車沒反應(yīng)；

#include "exti.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "beep.h"
#include "remote.h"
#include "lcd.h"
#include "motorcon.h"
//外部中斷0服務(wù)程序，0-15位IO中斷
void EXTIX_Init(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //使能復(fù)用功能時(shí)鐘
//GPIOB.9 中斷線以及中斷初始化配置下降沿觸發(fā) //REMOTE IN
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource9);//GPIO與中斷線的映射關(guān)系
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line9; //中斷線9，取值范圍為0-15
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //中斷模式
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;//下降沿觸發(fā)中斷
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
//NVIC中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn; //使能紅外接收二極管所對(duì)應(yīng)的外部中斷通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00; //搶占優(yōu)先級(jí)2，
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; //子優(yōu)先級(jí)0
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中斷通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
u8 key;
u8 flagforward=0,flagback=0;//flagleft=0,flagright=0,flagstop=0;
u8 num=0,di_num=10,gao_num=0;
//外部中斷9服務(wù)程序，中斷線5-9
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line9)!=RESET) //判斷某個(gè)中斷線是否有中斷產(chǎn)生
{
u8 *str=0; //***定義字符換指針str**//
key=Remote_Scan(); //接收紅外發(fā)送數(shù)值
if(key)
{
LCD_ShowNum(86,130,key,3,16); //顯示鍵值
LCD_ShowNum(86,150,RmtCnt,3,16); //顯示按鍵次數(shù)
switch(key)
{
case 0:str="ERROR";break;
case 162:str="POWER"; //停車
// flagstop=1;
motor_stop();
break;
case 98:str="UP";
flagforward=1,flagback=0; //前進(jìn)
break;
case 2:str="PLAY";break;
case 226:str="ALIENTEK";break;
case 194:str="RIGHT"; //右轉(zhuǎn)
// flagright=1,flagleft=0;
motor_right();
break;
case 34:str="LEFT"; //左轉(zhuǎn)
// flagleft=1,flagright=0;
motor_left();
break;
case 224:str="VOL-"; //減速
if(num!=0)
num--;
else
num=0;
motor_reddisp();
break;
case 168:str="DOWN"; //后退
flagback=1,flagforward=0;
break;
case 144:str="VOL+"; //加速
num++;
if(num==10)
num=10;
motor_reddisp();
break;
case 104:str="1";num=0;gao_num=0;di_num=10;break; //指定檔位
case 152:str="2";num=1;gao_num=1;di_num=9;break;
case 176:str="3";num=2;gao_num=2;di_num=8;break;
case 48:str="4";num=3;gao_num=3;di_num=7;break;
case 24:str="5";num=4;gao_num=4;di_num=6;break;
case 122:str="6";num=5;gao_num=5;di_num=5;break;
case 16:str="7";num=6;gao_num=6;di_num=4;break;
case 56:str="8";num=7;gao_num=7;di_num=3;break;
case 90:str="9";num=8;gao_num=8;di_num=2;break;
case 66:str="0";num=9;gao_num=9;di_num=1;break;
case 82:str="DELETE";num=10;gao_num=10;di_num=0;break;
}
LCD_Fill(86,170,116+8*8,170+16,WHITE); //清楚之前的顯示
LCD_ShowString(86,170,200,16,16,str); //顯示SYMBOLY
LCD_ShowNum(86,190,num,3,16); //顯示按鍵次數(shù)
}
BEEP=!BEEP;
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line9); //清除LINE0上的中斷標(biāo)志位
}
}

復(fù)制代碼

源文件motorcon.h
定義了一些端口；
還有電機(jī)控制函數(shù)；

#ifndef _MOTORCON_H
#define _MOTORCON_H
#include "sys.h"
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define IN1 PCout(0)
#define IN2 PCout(1)
#define IN3 PCout(2)
#define IN4 PCout(3)
#define ENA PFout(0)
#define ENB PFout(1)
void Motor_IOconfig(void);
void motor_Sforward(void);
void motor_Sback(void);
void motor_left(void);
void motor_right(void);
void motor_stop(void);
void motor_redkchange(void);
void motor_reddisp(void);
#endif

復(fù)制代碼

源程序motorcon.c
這一步為核心控制環(huán)節(jié)；
分別設(shè)計(jì)了前進(jìn)和后退的PWM控制函數(shù)。實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)后退的變速運(yùn)行；
檔位可能具體數(shù)值有問題，但是能基本實(shí)現(xiàn)變速調(diào)節(jié)；效果不錯(cuò)；

#include "motorcon.h"
extern u8 num,di_num,gao_num;
void Motor_IOconfig()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOF,ENABLE); //使能GPIOC和GPIOF端口時(shí)鐘
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3; //GPIOC端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度為50MHz
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3);
//GPIO_C的0,1,2,3端口初始化為低電平，即IN1-IN4端口
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;//設(shè)置引腳模式為推免輸出模式，，IO口速度為50MHz
GPIO_Init(GPIOF,&GPIO_InitStructure);
GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1); //GPIO_F的0,1端口初始化為低電平,即ENA端口
}
/*電機(jī)前進(jìn)函數(shù)*/
void motor_Sforward()
{
uchar i;
IN1=1;
IN2=0;
for(i=0;i<di_num;i++)
{
ENA=0; //PWM低電平輸出
}
for(i=0;i<gao_num;i++)
{
ENA=1; //PWM高電平輸出
}
}
/*電機(jī)后退函數(shù)*/
void motor_Sback()
{
uchar i;
IN1=0;
IN2=1;
for(i=0;i<di_num;i++)
{
ENA=0;
}
for(i=0;i<gao_num;i++)
{
ENA=1;
}
}
/*左轉(zhuǎn)彎函數(shù)*/
void motor_left()
{
ENB=1;
IN3=0;
IN4=1;
}
/*右轉(zhuǎn)彎函數(shù)*/
void motor_right()
{
ENB=1;
IN3=1;
IN4=0;
}
/*電機(jī)停止函數(shù)*/
void motor_stop()
{
ENA=0;
ENB=0;
}
/*紅外數(shù)據(jù)處理函數(shù)*/
void motor_reddisp()
{
switch(num)
{
case 0:
gao_num=0; //高電平持續(xù)時(shí)間為1，低電平為3
di_num=10;
break;
case 1:
gao_num=1; //高電平持續(xù)時(shí)間為8，低電平持續(xù)時(shí)間為2
di_num=9;
break;
case 2:
gao_num=2; //高電平持續(xù)時(shí)間為7，低電平持續(xù)時(shí)間為3
di_num=8;
break;
case 3:
gao_num=3; //高電平持續(xù)時(shí)間為6，低電平持續(xù)時(shí)間為4
di_num=7;
break;
case 4:
gao_num=4; //高電平持續(xù)時(shí)間為5，低電平持續(xù)時(shí)間為5
di_num=6;
break;
case 5:
gao_num=5; //高電平持續(xù)時(shí)間為4，低電平持續(xù)時(shí)間為0
di_num=5;
break;
case 6:
gao_num=6; //高電平持續(xù)時(shí)間為6，低電平持續(xù)時(shí)間為4
di_num=4;
break;
case 7:
gao_num=7; //高電平持續(xù)時(shí)間為7，低電平持續(xù)時(shí)間為3
di_num=3;
break;
case 8:
gao_num=8; //高電平持續(xù)時(shí)間為8，低電平持續(xù)時(shí)間為2
di_num=2;
break;
case 9:
gao_num=9; //高電平持續(xù)時(shí)間為9，低電平持續(xù)時(shí)間為1
di_num=1;
break;
case 10:
gao_num=10; //高電平持續(xù)時(shí)間為10，低電平持續(xù)時(shí)間為0
di_num=0;
break;
}
}

復(fù)制代碼

硬件實(shí)物設(shè)計(jì)
實(shí)物很簡(jiǎn)單，通過一個(gè)L298驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)前后輪，前輪轉(zhuǎn)向，后輪驅(qū)動(dòng)前進(jìn)后退；
在加入任一單片機(jī)控制器就可以制作了。要實(shí)現(xiàn)變檔，估計(jì)單純的51/52單片機(jī)很難實(shí)現(xiàn)。