使用合宙air101系统板DIY一个小船

Posted 2023-02-20 一剃解千愁

这个故事还得从在校园湖边散步说起……水面上遥控船吸引了我……
视频演示：【划水的瓶子-哔哩哔哩】

材料清单：

合宙air101小板：9.9元

航模有刷电机：5元左右

L298N电机驱动板:6元左右

蓝牙模块：jdy33，7元左右

航模3s电池或者5-12V充电宝

工具：

热熔胶枪，烙铁，焊锡，杜邦线，剪刀……

功能：

能实现手机控制小船前进后退及行驶速度；超过信号距离，蓝牙断开后，小船停止运动。

硬件连接

原理：

代码：原理看注释

--定义限幅函数
function LimitThrust(T)
	if T>100 then
		T=100
	elseif T<0 then
		T=0
	end
	return T
end


function shache()--刹车
	--刹车
--控制电机L转动方向，逆时针
gpio.set(19,0)--PB3-->IN2
gpio.set(21,0)--pB5-->IN1
--上电后，先关闭PWM，
-- pwm.close(1)--关闭PWM0
--控制电机R转动方向，顺时针
gpio.set(1,0)--PA1-->IN3
gpio.set(4,0)--pA4-->IN4
--上电后，先关闭PWM，
-- pwm.close(0)--关闭PWM0
print("刹车,关闭PWM")
end

function qianjin(X,Y)--前进
	local T_start=40   --启动油门，慢慢调,T_start
	local TL=T_start-(50-X)+(Y-50)--左边电机，TL不超过100,得限幅
	local TR=T_start+(50-X)+(Y-50)--右边电机，TR不超过100,得限幅
	--控制电机L转动方向，逆时针，产生拉力
	gpio.set(19,1)--PB3-->IN2
	gpio.set(21,0)--pB5-->IN1
	--控制电机R转动方向，顺时针，产生拉力
	gpio.set(1,0)--PA1-->IN3
	gpio.set(4,1)--pA4-->IN4
	--限制在0-100内
	local speed_L=LimitThrust(TL)-- （0~100）
	local speed_R=LimitThrust(TR)-- （0~100）
	print("speed_L",speed_L)
	print("speed_R",speed_R)
	if speed_L==0 or speed_R==0 then
		pwm.close(0)--关闭PWM0
		pwm.close(1)--关闭PWM1
		print("PWM Close")
	else
		--Suart.write(id,"PWM open "..tostring(speed_x))--此函数只能发送字符串，不能发送数字，发送给手机
		pwm.open(1,50,speed_L,0,100)--占空比为0时，会出问题，所以用if else区分开,左边电机接PWM1
		pwm.open(0,50,speed_R,0,100)--占空比为0时，会出问题，所以用if else区分开,左边电机接PWM0
	end
end

function houtui(X,Y)--后退
	local T_start=40   --启动油门，慢慢调,T_start
	local TL=T_start-(50-X)+(50-Y)--左边电机，TL不超过100,得限幅
	local TR=T_start+(50-X)+(50-Y)--右边电机，TR不超过100,得限幅
	--控制电机L转动方向，顺时针，产生推力
	gpio.set(19,0)--PB3-->IN2
	gpio.set(21,1)--pB5-->IN1
	--控制电机R转动方向，顺时针，产生推力
	gpio.set(1,1)--PA1-->IN3
	gpio.set(4,0)--pA4-->IN4
	--限制在0-100内
	local speed_L=LimitThrust(TL)-- （0~100）
	local speed_R=LimitThrust(TR)-- （0~100）
	print("speed_L",speed_L)
	print("speed_R",speed_R)
	if speed_L==0 or speed_R==0 then
		pwm.close(0)--关闭PWM0
		pwm.close(1)--关闭PWM1
		print("PWM Close")
	else
		--Suart.write(id,"PWM open "..tostring(speed_x))--此函数只能发送字符串，不能发送数字，发送给手机
		pwm.open(1,50,speed_L,0,100)--占空比为0时，会出问题，所以用if else区分开,左边电机接PWM1
		pwm.open(0,50,speed_R,0,100)--占空比为0时，会出问题，所以用if else区分开,右边电机接PWM0
	end
end

RxData=[1]=0,[2]=0,[3]=0,[4]=0,[5]=0,

function jiexi(rec_data)--解析数据帧
	--由于蓝牙端口或者连接会自动发送数据给串口，这种简单的通信方式会造成错误命令，但也可以利用这个做个保护机制
	--连接成功自动给串口发送：+CONNECTED              对应的RxData[1]=C ，ASSIC码为67。RxData[2]=O ， ASSIC码为79。
	--蓝牙断开自动给串口发送：+DISCONNECT             对应的RxData[1]=D ，ASSIC码为68。RxData[2]=I ，ASSIC码为73。
	--解析手机发来的命令
	RxData[1]=string.byte(rec_data,1,1)--帧头OXA5,ASSIC码为165
	RxData[2]=string.byte(rec_data,2,2)--接收数据帧的第二个字符，x轴数据,0~100
	RxData[3]=string.byte(rec_data,3,3)--接收数据帧的第三个字符，y轴数据,0~100
	RxData[4]=string.byte(rec_data,4,4)--校验和，由手机app算好，发送过来
	RxData[5]=string.byte(rec_data,5,5)--帧尾OX5A,ASSIC码为90
end

--根据L298N使用说明，需设置引脚电平控制电机转向，选择
--控制电机L转动方向
--GPIO19-->PB3-->IN2
--GPIO21-->pB5-->IN1
gpio.setup(19, 0)
gpio.setup(21, 0)
--控制电机R转动方向
--GPIO1-->PA1-->IN3
--GPIO4-->pA4-->IN4
--先将引脚设置为输出模式，后续更改输出电平控制转向
gpio.setup(1, 0)
gpio.setup(4, 0)

--设置串口
uart.setup(1,9600)--设置串口1的波特率为9600
--打开串口1的回调函数，当串口1收到数据会自动调function函数
uart.on(1,"receive",function(id,len)
	Rec_data=uart.read(id,len)--将串口收到的数据读出
	jiexi(Rec_data)--解析数据帧
	if  (RxData[1]==165)and(RxData[5]==90)and(RxData[4]==RxData[2]+RxData[3]) then--判断是否为有效数据帧
			--print("x=",RxData[1],"y=",RxData[2])
			local x=RxData[2]
			local y=RxData[3]
			if (x>=0 and x<=100)and(y>=0 and y<=100)then--有效坐标数据
				if y>50 then--摇杆中位以上
					qianjin(x,y)--前进
				elseif (x==50 and y==50) then--摇杆中位
					shache();--刹车
				elseif y<50 then
					houtui(x,y)--后退
				end
			end
	elseif (RxData[2]==67 and RxData[3]==79)or(RxData[2]==68 and RxData[3]==73)  then--如果是蓝牙断开或者连接产生的提示字符串
		shache();--刹车
	end

end)

注意：
1，

--由于蓝牙端口或者连接会自动发送数据给串口，这种简单的通信方式会造成错误命令，但也可以利用这个做个保护机制
	--连接成功自动给串口发送：+CONNECTED              对应的RxData[1]=C ，ASSIC码为67。RxData[2]=O ， ASSIC码为79。
	--蓝牙断开自动给串口发送：+DISCONNECT             对应的RxData[1]=D ，ASSIC码为68。RxData[2]=I ，ASSIC码为73。
	

2，调试时，不要上桨叶
3，电机会发烫，全靠热熔胶是不行的

感觉：真不错，100行代码不到搞定

视频：

手机端：

安装app：蓝牙调试器
配置步骤：
1，刷新蓝牙，连接蓝牙

2，进入专业调试，点击中间弹出，添加工程，进入通信设置，再编辑控件

通信设置：添加两个字符型变量，命名为 x,y,

再编辑控件：
添加组件，链接变量，调整组件大小

弄好返回，自动弹出设置x\\y范围，设置为0-100，打开这个开关，摇杆会自动归中

点击运行：

可以愉快的玩耍了。

补充：

这个是协议

设置通信模式：仅操作控件时发生。拒绝无效通信

有改成其他单片机的需求，联系主页邮箱