• 基于STM32-Socket-Qt 遥控小车(一代)



    一、项目分析

    1. 项目简介

    本项目本质为客户端与服务器之间的通信,通过发送不同的指令,服务器和客户端进行不同的操作。

    客户端:基于STM32制作简单行驶小车
    服务器:安卓手机,基于Socket编程下 用QT进行安卓开发,将app传输到手机上。
    TCP通信:ESP8266

    手机端发送不同指令,小车执行不同操作

    2. 知识储备

    3. 硬件选择

    1. esp8266WiFi模块
    在这里插入图片描述
    2. 直流电机
    (笔者这里用编码器电机代替,普通直流电机即可)
    在这里插入图片描述

    3. STM32F103C8T8
    在这里插入图片描述
    4. 驱动电机模块
    (笔者这里用的是TB6612,L298N啥的都行)
    在这里插入图片描述
    5. 烧写器 ST-Link
    在这里插入图片描述
    6. 安卓手机
    在这里插入图片描述

    7. 电池、杜邦线、螺母、轮胎等等

    在这里插入图片描述

    二、STM32部分

    1. pwm

    void TIM3_PWM_Init(u16 per,u16 psc)
    {
    	/*使能TIM4时钟*/
    	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    	
    	/*使能GPIO*/
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
    	
    	/*使能AFIO*/
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
    	
    	/*配置GPIO*/
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
    	
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
    	
    	/*设置重映射*/
    	//GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM3,ENABLE);//部分重映射	
    	
    	/*初始化定时器参数*/
    	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
    	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//选择时钟分频为1分频
    	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//选择计数模式为向上计数
    	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = per;//配置周期(ARR自动重装器的值)
    	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;//配置PSC预分频器的值
    	//TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;//重复计数器的值,高级计数器才需配置
    	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
    	//TIM_ClearFlag(TIM4,TIM_FLAG_Update);//先清除标志位,避免刚初始化就进入中断
    	
    	/*初始化PWM参数*/
    	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;
    	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Reset;   //选择空闲状态下的非工作状态 低电平
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNIdleState = TIM_OCNIdleState_Set;  //选择互补空闲状态下的非工作状态 低电平
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//选择PWM1模式
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;//输出极性:高电平有效
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OCNPolarity = TIM_OCNPolarity_Low;
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;  //输出比较使能
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable;  //互补输出比较使能
    	TIM_OC1Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
    	TIM_OC2Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
    	TIM_OC3Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
    	TIM_OC4Init(TIM3,&TIM_OCInitStructure);
    	
    	/*使能TIMX在CCRX上的预装载寄存器*/
    	TIM_OC1PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
    	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
    	TIM_OC3PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
    	TIM_OC4PreloadConfig(TIM3,TIM_OCPreload_Enable);
    	
    	TIM_CtrlPWMOutputs(TIM3,ENABLE);
    	
    	/*使能TIMX在ARR上的预装载寄存器允许位*/
    	//TIM_ARRPreloadConfig(TIM4,ENABLE);
    	
    	/*开启定时器*/
    	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
    }	
    
    
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    2. Car

    void forward()
    {
    	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7| GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15);
    	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8| GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_14);
    }
    
    void back()
    {
    	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8| GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_14);
    	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7| GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15);
    }
    
    //  PB7,PB8:  右后	 
    //	PB14,PB15:右前   
    //	PB12,PB13:左前	 
    //	PB10,PB11:左后   
    
    void turn_left()
    {
    	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7| GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15);
    	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8| GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_14);
    }
    
    void turn_left1()
    {
    	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8| GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14);
    	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7| GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_15);
    }
    
    void turn_right()
    {
    	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8| GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_15);
    	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7| GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_14);
    }
    
    void turn_right1()
    {
    	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8| GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_15);
    	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7| GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14);
    }
    
    void stop(void)
    {
    	GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15);
    }
    
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    3. esp8266

    void esp8266_start_trans(void)
    {
    	//printf("等待初始化\r\n");
    	while(esp8266_send_cmd((u8 *)"AT",(u8 *)"OK",20));
    	
    	//设置工作模式 1:station模式   2:AP模式  3:兼容 AP+station模式
    	while(esp8266_send_cmd((u8*)"AT+CWMODE=1",(u8*)"OK",20));
    	//printf("设置工作模式成功\r\n");
    	
    	delay_ms(1000);
    
    	//让模块连接上自己的路由
    	while(esp8266_send_cmd((u8*)"AT+CWJAP=\"226\",\"226226226\"",(u8*)"WIFI GOT IP",200));
    	//printf("连接路由器成功\r\n");
    	delay_ms(1000);
    	
    	//=0:单路连接模式     =1:多路连接模式
    	while(esp8266_send_cmd((u8*)"AT+CIPMUX=0",(u8*)"OK",200)){printf("设置单路连接模式失败\r\n");}
    	//printf("设置单路连接模式成功\r\n");
    	delay_ms(1000);
    	
    while(esp8266_send_cmd((u8*)"AT+CIPSTART=\"TCP\",\"192.168.124.66\",8080",(u8*)"OK",500));
    	//printf("TCP连接成功\r\n");
    	delay_ms(1000);
    	
    	//是否开启透传模式  0:表示关闭 1:表示开启透传
    	esp8266_send_cmd((u8*)"AT+CIPMODE=1",(u8*)"OK",200);
    	//printf("开启透传模式\r\n");
    	
    	esp8266_send_cmd((u8*)"AT+CIPSEND",(u8*)"OK",50);
    	//printf("开启透传成功\r\n");
    }
    
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    4. usart

    void USART2_init(u32 bound)
    {  
    	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	// GPIOB时钟
    	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE); //串口3时钟使能
    
     	USART_DeInit(USART2);  //复位串口3
    		 //USART2_TX   PB10
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //PB10
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化PB10
       
        //USART2_RX	  PB11
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
      GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  //初始化PB11
    	
    	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率一般设置为9600;
    	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
    	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
    	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
    	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
      
    	USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口	3
      
    
    	USART_Cmd(USART2, ENABLE);                    //使能串口 
    	
    	//使能接收中断
      USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断   
    	
    	//设置中断优先级
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//抢占优先级3
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
    	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
    		
    	TIM2_Int_Init(1000-1,7200-1);		//10ms中断
    	USART2_RX_STA=0;		//清零
    	TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);			//关闭定时器7
    
    }
    
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    5. time2

    void TIM2_IRQHandler(void)
    { 	
    	if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)//是更新中断
    	{	 			   
    		USART2_RX_STA|=1<<15;	//标记接收完成
    		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update  );  //清除TIM2更新中断标志    
    		TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);  //关闭TIM2 
    	}	    
    }
     
    //通用定时器7中断初始化,这里时钟选择为APB1的2倍
    //arr:自动重装值 psc:时钟预分频数
    //定时器溢出时间计算方法:Tout=((arr+1)*(psc+1))/Ft us.
    //Ft=定时器工作频率,单位:Mhz 
    //通用定时器中断初始化 
    void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
    {	
    	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    
    	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);//TIM2时钟使能    
    	
    	//定时器TIM2初始化
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //设置在下一个更新事件装入活动的自动重装载寄存器周期的值	
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //设置用来作为TIMx时钟频率除数的预分频值
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
    	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx的时间基数单位
     
    	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE ); //使能指定的TIM2中断,允许更新中断
    	
    	TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//开启定时器7
    	
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0 ;//抢占优先级0
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;		//子优先级2
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
    	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
    	
    }
    
    
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    6. main

    int main(void)
    {
    	unsigned char*	m=NULL;
    	int k1,k2,k3,k4,flag,f1,f2,f3;
    	delay_init();	    	 			//延时函数初始化	  
    	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 			//设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
    	uart_init(115200);	 				//串口初始化为115200
    	USART2_init(115200);	 				//串口初始化为115200
    	 
    	esp8266_quit_trans();
    	esp8266_start_trans();							//esp8266进行初始化
    	 
    	GPIOB_Init();
    	
    	TIM3_PWM_Init(100-1,72-1);
    	int i,j=15;
    	flag=1;
    	while(1)
    	{
    		m=WIFI_Rece_Data();	
    		if(flag == 1) 
    		{
    			m[0]='S';
    			flag = 0;
    		}
    
    		else if(m[0]=='F')  i=0;
    		
    		else if(m[0]=='L')  i=1;
    		
    		else if(m[0]=='R')  i=3;
    		
    		else if(m[0]=='S')  i=5;
    		
    		else if(m[0]=='B')  i=7;
    		
    		else if(m[0]=='u'&& m[1]=='p')  i=2;
    		
    		else if(m[0]=='u'&& m[1]=='d')  i=4;
    		
    		switch(i)
    		{
    			case 0:
    				f1=1;
    				setpwm(j);
    				forward();
    			  break;
    			
    			case 1:
    				f2=1;
    				k1=j-15;
    				k2=j+15;
    				if(k1<=0) 	k1=0;
    				if(k2>=100) k2=100;
    				setpwm1(k1,k2);
    			
    				if(f1==1)  turn_left();	
    				if(f1==-1) turn_left1();	
    			  break;
    
    			case 3:
    				f3=1;
    				k3=j+15;
    				k4=j-15;
    				if(k3>=100) k3=100;
    				if(k4<=0) 	k4=0;
    				setpwm1(k3,k4);
    			
    				if(f1==1)  turn_right();
    				if(f1==-1) turn_right1();
    			  break;
    
    			case 5:
    				stop();	
    				break;
    			
    			case 7:
    				f1=-1;
    				setpwm(j);
    				back();
    				break;
    			
    			case 2:
    					if(f2==1) 
    					{ 
    							k1+=2;k2+=10; 
    							if(k1>=30) k1=30; 
    							if(k2>=100) k2=100; 
    							setpwm1(k1,k2);
    							delay_ms(20);
    							f2=0;
    							break;
    					} 
    					else if(f3==1) 
    						{ k3+=10;k4+=2; 
    							if(k3>=100) k3=100; 
    							if(k4>=30) k4=30; 
    							setpwm1(k3,k4);
    							delay_ms(20);
    							f3=0;
    							break;
    					} 
    					else {
    						if(j>=100) j=100;	
    						setpwm(j);
    						j++;
    						delay_ms(50);
    						break;
    					}
    			
    			case 4:
    					if(f2==1) { k1-=2;k2-=5; if(k1<=0) k1=0; if(k2<=30) k2=30; setpwm1(k1,k2); delay_ms(20);f2=0; break;} 
    					else if(f3==1) { k3-=5;k4-=2; if(k3<=30) k3=30; if(k4<=0) k4=0; setpwm1(k3,k4); delay_ms(20); f3=0;break;} 
    					else{
    							if(j<=0) j=0;
    							setpwm(j);
    							j--;
    							delay_ms(50);
    							break;
    					}				
    		}		
    	}
    }
    
    
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    三、QT部分

    Server

    server::server(QWidget *parent) :
        QWidget(parent),
        ui(new Ui::server)
    {
        ui->setupUi(this);
        tcpserver=nullptr;
        tcpsocket=nullptr;
        //创建监听套接字
        tcpserver=new QTcpServer(this);//指定父对象 回收空间
    
        //bind+listen
        tcpserver->listen(QHostAddress::Any,8080);//绑定当前网卡所有的ip 绑定端口 也就是设置服务器地址和端口号
    
        //服务器建立连接
        connect(tcpserver,&QTcpServer::newConnection,[=](){
            //取出连接好的套接字
            tcpsocket=tcpserver->nextPendingConnection();
    
            //获得通信套接字的控制信息
            QString ip=tcpsocket->peerAddress().toString();//获取连接的 ip地址
            quint16 port=tcpsocket->peerPort();//获取连接的 端口号
            QString temp=QString("[%1:%2] 客服端连接成功").arg(ip).arg(port);
           //显示连接成功
            ui->textEditRead->setText(temp);
        });
    }
    
    void server::on_forward_clicked()
    {
        if(tcpsocket==nullptr)  return ;
        QString str="F";
        tcpsocket->write(str.toUtf8().data());
    }
    
    
    void server::on_back_clicked()
    {
        if(tcpsocket==nullptr)  return ;
        QString str="B";
        tcpsocket->write(str.toUtf8().data());
    }
    
    
    void server::on_turn_left_clicked()
    {
        if(tcpsocket==nullptr)  return ;
        QString str="L";
        tcpsocket->write(str.toUtf8().data());
    }
    
    
    void server::on_turn_right_clicked()
    {
        if(tcpsocket==nullptr)  return ;
        QString str="R";
        tcpsocket->write(str.toUtf8().data());
    }
    
    
    void server::on_stop_clicked()
    {
        if(tcpsocket==nullptr)  return ;
        QString str="S";
        tcpsocket->write(str.toUtf8().data());
    }
    
    
    void server::on_speed_up_clicked()
    {
        if(tcpsocket==nullptr)  return ;
        QString str="up";
        tcpsocket->write(str.toUtf8().data());
    }
    
    
    void server::on_speed_down_clicked()
    {
        if(tcpsocket==nullptr)  return ;
        QString str="ud";
        tcpsocket->write(str.toUtf8().data());
    }
    
    
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    四、遥控小车演示

    基于STM32-Socket-Qt 遥控小车(一代)

    程序源码

    若需程序源码 可评论区留言QQ邮箱 或 直接私信即可

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