開始語

新的博客來了，博主繼上個做完智能臺燈專案后一直想做智能小車專案，在做老師給的專案之外抽空做了一下小車；首先強調一下，這個小車只是半成品，按照我的進度只做到50%，寫這篇的博客的目的也是為了記錄做的程序中踩到的坑，其次因為我做這個車借鑒了許多網上的資源，在此衷心感謝，大家做智能小車的很多，資源也很多，但是比較雜亂，我這篇博客也是為了把思路給理清，讓大家想做智能小車的可以有一個比較清晰的思路，

小車功能（目前）

手機通過藍牙連接藍牙串口與STM32F407實作串口通信，使用藍牙對小車進行控制實作不同的行駛模式；

所用到的硬體模塊

1.STM32F407核心板，正點原子出的一款產品，引出了許多管腳，非常適合做硬體開發使用，我現在做老師的專案也是用這一款（沒有廣告費哈~）

2.小車外殼，淘寶一搜一大堆，我買的是4馬達驅動的，雙層亞克力板的，不為別的，就是覺得帥

3.L298N2路步進馬達驅動模塊，由于我有4個輪子，就買了2個

4.JDY-31藍牙轉串口模塊

開發程序

組裝小車

首先把買回來的小車馬達與輪子連好，按照商家說明書組裝應該沒有問題，這里不再贅述；

讓小車動起來

介紹一下L298N模塊

這個模塊是專門用來驅動馬達，可以調整馬達的轉速和轉向；
輸出A的2個埠直接連馬達2根線（不用在意正負，也沒有辦法深究正負）；
邏輯輸入IN1和IN2可以輸入 10 01 00用來控制馬達的正轉，反轉，停止（其實這里知道這個原理即可，因為你并不知道輸出口與馬達接的正負關系，都是要在后續程式上除錯出來）；
12V供電可以接7~15V的都可以，不要高于24V即可，5V供電口可以當作一個電源輸出口使用，非常方便；
通道A使能口接入PWM信號來控制馬達速度，當然1占比越多速度越快

使用MCU輸出4路的PWM信號控制4個馬達轉速和輸出8路電平信號控制馬達轉向實作小車前進左轉后退等行駛模式

按照前面的模塊說明，首先控制轉向；每個馬達需要2個邏輯電平控制轉向，4個就需要8個邏輯電平，于是使用MCU輸出8路電平信號；這個就比較容易實作了，直接找到可用的IO口復用為輸出模式即可，我這里選用了PD 0 1 3 4作為后面2個馬達的輸出控制管腳，將其與L298N的IN1 2 3 4用杜邦線連接起來；選用PE 2 3 5 6作為前置2個馬達的輸出控制管腳，組合輸出不同的邏輯電平，就可以讓每個輪子獨立的正轉、反轉或者停止，


//初始化邏輯控制口 GPIOD 0  1 3 4 對應后驅的IN 1234   

void IO_Init1 (void)
{
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);//使能GPIOF時鐘

  //GPIOF9,F10初始化設定
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1| GPIO_Pin_3| GPIO_Pin_4;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通輸出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);//初始化


}

//初始化邏輯控制口 GPIOE 2 3 5 6對應前驅的IN 1234
void  IO_Init2 (void)
{

	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);//使能GPIOE時鐘

  //GPIOF9,F10初始化設定
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3| GPIO_Pin_5| GPIO_Pin_6;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通輸出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);//初始化



}

然后輸出4路PWM信號控制4個馬達的轉速；相信使用過PWM脈寬調制信號的朋友們都知道原理，就不贅述了，我這里說一下我踩的坑，PWM的定時器TIM1可以輸出8路pwm信號，我剛開始想用TIM1輸出，但怎么都配置不對，有4路怎么都出不來信號；最后只能退而求其次選擇了TIM3，輸出4路PWM信號，代碼如下：

// TIM3 通道1234初始化 GPIOC 6789復用為PWM輸出  其中 PC6控制后驅右馬達 PC7控制后驅左馬達



//TIM3 PWM部分初始化 
//PWM輸出初始化
//arr：自動重裝值
//psc：時鐘預分頻數
void TIM3_PWM_Init(u32 arr,u32 psc)
{		 					 
	//此部分需手動修改IO口設定
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);  	//TIM3時鐘使能    
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE); 	//使能PORTC時鐘	
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_TIM3); //GPIOC6復用為定時器3	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_TIM3); //GPIOC7復用為定時器3
	GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_TIM3); //GPIOC8復用為定時器3
	GPIO_PinAFConfig(GPIOC,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_TIM3); //GPIOC9復用為定時器3
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;           //GPIOC6、7　8、9
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;        //復用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;	//速度100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;      //推挽復用輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;        //上拉
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);              //初始化PC6、7　8、9
	

	
	  
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=psc;  //定時器分頻
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上計數模式
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=arr;   //自動重裝載值
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; 
	
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);//初始化定時器3
	
	//初始化TIM3 Channel1 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //選擇定時器模式:TIM脈沖寬度調制模式2
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比較輸出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //輸出極性:TIM輸出比較極性低
	TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根據T指定的引數初始化外設TIM1 4OC1
	TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM14在CCR1上的預裝載暫存器
	//初始化TIM3 Channel2 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //選擇定時器模式:TIM脈沖寬度調制模式2
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比較輸出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //輸出極性:TIM輸出比較極性低
	TIM_OC2Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根據T指定的引數初始化外設TIM1 4OC1
	TIM_OC2PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM14在CCR1上的預裝載暫存器
	//初始化TIM3 Channel3 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //選擇定時器模式:TIM脈沖寬度調制模式2
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比較輸出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //輸出極性:TIM輸出比較極性低
	TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根據T指定的引數初始化外設TIM1 4OC1
	TIM_OC3PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM14在CCR1上的預裝載暫存器
	//初始化TIM3 Channel4 PWM模式	 
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; //選擇定時器模式:TIM脈沖寬度調制模式2
 	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //比較輸出使能
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; //輸出極性:TIM輸出比較極性低
	TIM_OC4Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);  //根據T指定的引數初始化外設TIM1 4OC1
	TIM_OC4PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable);  //使能TIM14在CCR1上的預裝載暫存器
	
 
  TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,ENABLE);//ARPE使能 
	
	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIM3
 
										  
}

配置完TIM3輸出4路PWM后，就可以呼叫TIM_SetCompare1（TIM3，compare1）進行輸出1占比控制了，compare1越大，速度越慢，可以分別設定4個馬達的速度組合使小車有不同的行駛模式，大家可以盡情組合，還挺有意思的，我這里貼出我其中的幾種行駛模式：

//核心板與L298N連線:  后驅  ENA（右邊） - PC7      ENB（左邊） - PC6      IN1234 -PD0134
//                    前驅  ENA  (右邊) - PC8      ENB(左邊)   — PC9      IN1234 - PE2356
void car_go_medium(void)  // 中速  直行
	{
	
		GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_4); //輸出邏輯為1001    
		GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_3);
		GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_5); //輸出邏輯為1001    
		GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6);
		//compare1   (PC6) 對應后驅右邊馬達速度 
		//compare2 (PC7) 對應后驅左邊馬達速度 
		//compare3 (PC8) 對應前驅右邊馬達速度
		//compare4 (PC9) 對應前驅左邊馬達速度		
		TIM_SetCompare1(TIM3,250);	//值越大轉速越慢
		TIM_SetCompare2(TIM3,250);	//值越大轉速越慢
		TIM_SetCompare3(TIM3,250);	//值越大轉速越慢
		TIM_SetCompare4(TIM3,250);	//值越大轉速越慢
	}
	void car_go_high(void)  // 高速  直行
	{
	
		GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_4);  
		GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_3);
		GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_5); 
		GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6);
	
		TIM_SetCompare1(TIM3,100);	//值越大轉速越慢
		TIM_SetCompare2(TIM3,100);	//值越大轉速越慢
		TIM_SetCompare3(TIM3,100);	//值越大轉速越慢
		TIM_SetCompare4(TIM3,100);	//值越大轉速越慢
	}
	
	void car_back(void) //后退
	{

	  GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_3); 
		GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_4);
		GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6); 
		GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_5);
	
		TIM_SetCompare1(TIM3,300);	//值越大轉速越慢
		TIM_SetCompare2(TIM3,300);	//值越大轉速越慢
		TIM_SetCompare3(TIM3,300);	//值越大轉速越慢
		TIM_SetCompare4(TIM3,300);	//值越大轉速越慢
	
	
	}
	void car_left(void)  //左轉
	{

		GPIO_SetBits(GPIOD,GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_4);  
		GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_3);
		GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_5); 
		GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_6);
	
		TIM_SetCompare1(TIM3,350);	
		TIM_SetCompare2(TIM3,350);	
		TIM_SetCompare3(TIM3,100);	
		TIM_SetCompare4(TIM3,300);	
	}

至此，可以實作小車的前進，后退，左轉，右轉等基本功能，

使用藍牙串口模塊連接手機與MCU通信，使用串口中斷函式對小車控制

介紹一下藍牙模塊JDY-31藍牙轉串口

理解這一句話就行了，這種藍牙模塊實際上就是一個將藍牙轉成串口的工具，串口怎么用，這個工具就怎么用即可，下面這種圖是https://blog.csdn.net/qq_38410730/article/details/80368485這個博客里面的，我也是看這篇博客搞懂是怎么回事，大家有興趣可以看一下，他寫的很好

藍牙串口連接程式

這里我選擇了串口1進行與藍牙的通信，配置如下：

//初始化IO 串口1 
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound){
   //GPIO埠設定
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA時鐘
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1時鐘
 
	//串口1對應引腳復用映射
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9復用為USART1
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); //GPIOA10復用為USART1
	
	//USART1埠配置
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; //GPIOA9與GPIOA10
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//復用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;	//速度50MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽復用輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10

   //USART1 初始化設定
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率設定
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長為8位資料格式
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬體資料流控制
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收發模式
  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口1
	
  USART_Cmd(USART1, ENABLE);  //使能串口1 
	
	//USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
	
#if EN_USART1_RX	
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啟相關中斷

	//Usart1 NVIC 配置
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中斷通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//搶占優先級3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;		//子優先級3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根據指定的引數初始化VIC暫存器、

#endif
	
}

基本就是例程里面的程式，值得指出的是STM32F4的串口配置與F1的配置程式是有一些不同的，大家可以注意一下；接下來就是在串口1中斷函式里面進行對小車的控制：

void USART1_IRQHandler(void)                	//串口1中斷服務程式
{
	
	u8 Res;

	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中斷(接收到的資料必須是0x0d 0x0a結尾)
	{
		USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);
		LED1=!LED1;
		Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR);	//讀取接收到的資料
		if (Res == 1)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_left();
	
		}
		if (Res == 2)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_go_medium();
	
		}
		if (Res == 3)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_right();
		
		}
		if (Res == 4)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_Bigleft();
	
		}
		if (Res == 5)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_stop();
		}
		if (Res == 6)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_Bigright();
		}
		if (Res == 7)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_back_left();
		}
		if (Res == 8)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_back();
		}
		if (Res == 9)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_back_right();
		}
		if (Res == 10)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_Left_circle();
		}
			if (Res == 11)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_go_high();
		}
		if (Res == 12)		
		{
			LED0 = !LED0;
			car_Right_circle();
		}
		

		
  } 

} 
#endif

中斷程式就是接收手機通過藍牙發送的資料進行判斷，然后呼叫不同的驅動模式函式控制小車行駛；

使用手機藍牙串口工具與藍牙模塊連接發送資料

藍牙串口連接軟體網上很多，不過很多都帶廣告，我也是找了好久才找到一款比較干凈的；

這個界面可以編輯按下按鈕就發送一個字符到MCU，MCU根據不同的字符進行驅動模式的選擇，也是和前面的中斷程式對應，

結束語

目前這個小車只能通過藍牙連接進行遙控，哈哈哈，也就是市面上常見的玩具車~我每次和女朋友說我在做這個車，她都覺得好笑
做這個車的程序中遇到很多問題，由于老師那邊的專案時間也比較緊張，實際上能給我做車的時間并不多，后續還要加上超聲波測距和循跡基本功能，明年有機會的話就去和本科生一起參加比賽，
最后放一張實物圖，大家有什么問題歡迎評論區提問討論，一起學習一起進步~

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