Arduino案例实操 -- 智能巡防小车小车APP功能扩展

Posted 2021-06-19 GenCoder

智能巡防小车做到第四篇的程度基本把需要的功能都完成了，还可以另外扩展一个控制小车的APP出来，小车与APP交互的数据包括小车当前行走状态、火源勘测状态，舵机角度（小车转向角和风扇转向角）、风扇开关状态等，同时通过APP可以控制小车的运动状态。

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APP交互

• • • 5.1 通讯模块
    • 5.2 APP功能简介
    • • 5.2.1 功能界面
      • 5.2.2 自动模式
      • 5.2.3 手动模式
    • 5.3 APP交互协议
    • 5.4 部分代码
    • 5.5 结语

5.1 通讯模块

小车与APP之间采用ESP8266模块进行数据透传，透传模式设置较为简单，这里不做阐述

5.2 APP功能简介

5.2.1 功能界面

app图标是一个卡通的消防车图案，对于小车的功能而言这个图案很形象了hahaha

APP主界面极狐包揽了所有功能，状态显示包括火焰警报显示，风扇状态显示，巡防车当前运行模式；控制方面的包括小车运行模式控制（自动、手动），小车前进、后退、停止及小车转向控制，风扇的打开、关闭及风扇转动角度，还有巡防车状态复位等，如图

复位选项中，可选择小车某个部位单独复位或者全复位操作，风扇复位及车轮复位都是将风扇、车轮的朝向设置为正前方，全复位除了包含风扇复位和车轮复位外，还会将在运行中的小车停止下来

在切换巡防车运行模式时会进行切换提示，自动模式为巡防小车依靠自身传感器进行巡线和火源检测操作，切换手动模式后会先向小车发送一次全复位的指令，然后小车完全由APP接管

当手机连接上小车WiFi时，会先进行一次交互，小车将当前运行模式发送给APP（自动或手动模式），APP收到数据后在界面上显示

5.2.2 自动模式

（WiFi连接后）自动模式下，小车实时将数据发送到APP上， 可在APP界面居中位置中看到

风扇的开关状态，小车运行模式，在没检测到小车附近存在火源时，APP显示无火源警报，右侧用一棵绿色的树表示当前无险情
小车检测到附近火源时，向APP发送火焰警报，APP界面提示火焰警报，绿树图案也会变成有险情的灭火图案，小车则在发现火源时自动执行风扇灭火

5.2.3 手动模式

（WiFi连接后）在APP界面切换手动模式，除了上面说到的可以设置小车复位之外，模拟的摇杆界面可以控制小车转向和前后行进，右侧控制风扇的开关及舵机的转向

5.3 APP交互协议

小车与APP交互时自定义一套的指令协议还是比较方便的，主要以字符串指令进行数据交互，下面分享部分协议内容

APP指令	数据范围	数据反馈格式	数据反馈指令	指令备注
CONTROL_CarRun***	0 - 150	RECEIVE_***		小车前进
CONTROL_CarRun***	-150 - 0	RECEIVE_***		小车后退
CONTROL_ServoC***	45 - 135	RECEIVE_***		车头转向（角度方向为小车朝向）
CONTROL_ServoF***	160 - 20	RECEIVE_***		风扇舵机转向（角度方向为小车朝向）
CONTROL_FANOpen		RECEIVE_***	RECEIVE_OpenRuning	风扇打开
…	…	…	…	…
CONTROL_***Mode	CONTROL_ManualMode	RECEIVE_***	RECEIVE_ManualModeReady	切换运行模式为手动模式（APP控制）
…	…	…	…	…

5.4 部分代码

代码展示主要处理部分，loop函数中，使用硬件串口（WiFi）进行字符串接收

//app指令接收，while+延时保证字符串完整接收
	if(Serial.available()){
		while(Serial.available()){
			AppOrder += (char)Serial.read();
			delay(2);
		}
		//判断字符串开头部分
		if(AppOrder.startsWith("CONTROL_"))
		{
			if(AppOrder.indexOf("GetCarState") == 8)
			{
				CarStateSend();
				AppOrder = "";
			}
			// 判断是否为手动模式指令
			if(AppOrder.indexOf("ManualMode") == 8)
			{
				digitalWrite(BuzzerPin, LOW);
				delay(500);
				digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
				State_Reset(0);
				RunMode = ManualMode;
				AppReady = true;
				Serial.println("RECEIVE_ManualModeReady");
				AppOrder = "";
				//判断是否为自动模式指令
			}else if(AppOrder.indexOf("AutoMode") == 8)
			{
				RunMode = AutoMode;
				AppReady = false;
				Serial.println("RECEIVE_AutoModeReady");
				AppOrder = "";
			}
			if(AppReady != true)	AppOrder = "";
		}
		else	AppOrder = "";
		
	}

手动模式控制

	//手动模式控制
	if((RunMode == ManualMode) && (AppReady == true)){
		//火焰检测状态发送
		if((FireStateGet() == true) && (FireFlag == false))
		{
			...
		}else 
		if((FireStateGet() == false) && (FireFlag == true))
		{
			...
		}
		//处理app的复位指令
		if(AppOrder.startsWith("CONTROL_Reset")){
			String ResetState = "";
			...
			AppOrder = "";
		}
		//处理app的舵机控制指令
		if(AppOrder.startsWith("CONTROL_Servo")){
			if(AppOrder.charAt(13) == 'C'){
				...
				AppOrder = "";
			}else
			if(AppOrder.charAt(13) == 'F'){
				String Servo_Angle = "";
				...
				AppOrder = "";
			}
		}
		//小车前进指令
		if(AppOrder.startsWith("CONTROL_CarRun")){
			String CarSpeed = "";
			...
			AppOrder = "";
		}
		//小车停止指令
		if(AppOrder.startsWith("CONTROL_CarStop")){
			CarStop();
			AppOrder = "";
		}
		//风扇状态控制
		if(AppOrder.startsWith("CONTROL_FAN")){
			String FANState = "";
			...
			AppOrder = "";
		}
	}

自动模式运行

//自动模式下巡线/火焰检测
	else if((RunMode == AutoMode)&&(AppReady == false)){
		if(FireStateGet() == false)			OpenMV_LinePatrol();
		else if(FireStateGet() == true) 	FireFighting();
	}

5.5 结语

智能巡防小车案例到这里就结束了，APP部分不开源，所分享的案例内容只作为案例记录和案例分享，希望这能为读者提供帮助或参考，做出更好的电子产品 ~~~溜了溜了