一、功能描述

使用控制舵機帶動超聲波測距模塊轉動，同時進行測距，完成對0-180°范圍內的障礙檢測。

使用到了PWM模塊、GPT模塊和ENET模塊

硬件

• imx6ul開發板

• 舵機

• 超聲波測距模塊

• 網口

軟件

• 下位機基于rt-smart實現

• 控制舵機轉動

• 控制測距模塊進行測距

• 使用UDP協議和上位機進行通訊

• 上位機程序

• 向下位機發送指令，控制設備運行和停止

• 接收掃描數據

• 以雷達圖的形式展示掃描結果

二、功能實現

2.1 舵機控制

舵機控制只使用到了PWM模塊，代碼上使用一個循環，實現舵機從0-180°的往復運動。

 1voidpwm3_rotor_entry(void*parameter)
 2{
 3angle=1500;
 4int16_tincrease=SCAN_STEP;
 5while(1)
 6{
 7if(myapp_isrunning)
 8{
 9rotor_set_angle(angle);
10if(angle==500)
11{
12increase=SCAN_STEP;
13}
14elseif(angle==2500)
15{
16increase=-SCAN_STEP;
17}
18angle+=increase;
19}
20else
21{
22rt_thread_mdelay(150);
23rotor_set_angle(1500);
24}
25rt_thread_mdelay(SCAN_PERIOD);
26}
27}

2.2超聲波測距模塊

需要使用PWM模塊和GPT模塊配合控制，PWM模塊用于產生10us的啟動脈沖，GPT模塊用于接收超聲波模塊返回的echo信號，具體的實現在上一篇文章進行了描述。

2.3UDP通信

下位機和上位機采用服務器/客戶端的方式進行通信，下位機作為服務器，上位機作為客戶端

數據包分為兩種，一種為指令包，上位機發給下位機；一種為數據包，下位機發給上位機。下位機在接收到開始指令后，啟動掃描，并開始向上位機發送掃描數據，接收到停止指令時，停止掃描，并停止數據發送。

下位機使用UDP server的方式，參考rt-smart自帶example的UDP server，綁定IP和端口。因為需要同時發送和接收，采用了兩個線程，一個線程用于循環接收上位機的指令，一個線程用于循環發送掃描數據。

 1/*接收線程*/
 2while(1)
 3{
 4/*接收數據，并獲取客戶端地址*/
 5lwip_recvfrom(transfer.sockfd,(void*)recv_buffer,BUFSZ-1,0,
 6(structsockaddr*)&client_addr,&addr_len);
 7/*分析數據*/
 8if(recv_buffer[0]==1)
 9{
10if(recv_buffer[1]==1&&transfer.is_running==0)
11{
12transfer.is_running=1;
13transfer.radar_control(1);
14}
15elseif(recv_buffer[1]==2&&transfer.is_running==1)
16{
17transfer.is_running=0;
18transfer.radar_control(0);
19}
20}
21}
22/*發送線程*/
23while(1)
24{
25if(transfer.is_running)
26{
27/*【5】獲取數據*/
28transfer.get_data(&angle,&distance);
29/*【6】整合數據*/
30/*angle=htons(angle);
31distance=htonl(distance);*/
32tran_data[1]=0xff∠
33tran_data[2]=0xff&(angle>>8);
34tran_data[3]=0xff&distance;
35tran_data[4]=0xff&(distance>>8);
36tran_data[5]=0xff&(distance>>16);
37tran_data[6]=0xff&(distance>>24);
38/*【7】發送數據*/
39lwip_sendto(transfer.sockfd,tran_data,BUFSZ,0,(structsockaddr*)&client_addr,sizeof(structsockaddr));
40}
41rt_thread_mdelay(100);
42}

2.4總結

程序入口

 1intmyapp(void)
 2{
 3rotor_init();
 4/*控制舵機轉動*/
 5rt_thread_tpwm3_rotor_thread=rt_thread_create(
 6"pwm3_rotor",
 7pwm3_rotor_entry,
 8RT_NULL,
 91024,
1025,
115
12);
13if(pwm3_rotor_thread!=RT_NULL)
14{
15rt_thread_startup(pwm3_rotor_thread);
16}
17hr04_enable();
18/*定時獲取角度值*/
19rt_thread_ttest_thread=rt_thread_create(
20"hr04",
21test_fun_entry,
22RT_NULL,
231024,
2425,
255
26);
27if(test_thread!=RT_NULL)
28{
29rt_thread_startup(test_thread);
30}
31/*監控上位機指令*/
32rt_thread_tcontrol_thread=rt_thread_create(
33"myapp",
34myapp_entry,
35RT_NULL,
361024,
3725,
385
39);
40if(control_thread!=RT_NULL)
41{
42rt_thread_startup(control_thread);
43}
44return0;
45}

下位機程序一共使用了4個線程

• 一個用于控制舵機

• 一個用于獲取距離信息

• 一個用于監聽上位機指令

• 一個用于發送掃描數據

三、效果

舵機+超聲波測距

上位機界面