基于rt-smart实现扫描雷达

一、功能描述

使用控制舵机带动超声波测距模块转动，同时进行测距，完成对0-180°范围内的障碍检测。

使用到了PWM模块、GPT模块和ENET模块

硬件

• imx6ul开发板

• 舵机

• 超声波测距模块

• 网口

软件

• 下位机基于rt-smart实现

• 控制舵机转动

• 控制测距模块进行测距

• 使用UDP协议和上位机进行通讯

• 上位机程序

• 向下位机发送指令，控制设备运行和停止

• 接收扫描数据

• 以雷达图的形式展示扫描结果

二、功能实现

2.1 舵机控制

舵机控制只使用到了PWM模块，代码上使用一个循环，实现舵机从0-180°的往复运动。

 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超声波测距模块

需要使用PWM模块和GPT模块配合控制，PWM模块用于产生10us的启动脉冲，GPT模块用于接收超声波模块返回的echo信号，具体的实现在上一篇文章进行了描述。

2.3UDP通信

下位机和上位机采用服务器/客户端的方式进行通信，下位机作为服务器，上位机作为客户端

数据包分为两种，一种为指令包，上位机发给下位机；一种为数据包，下位机发给上位机。下位机在接收到开始指令后，启动扫描，并开始向上位机发送扫描数据，接收到停止指令时，停止扫描，并停止数据发送。

下位机使用UDP server的方式，参考rt-smart自带example的UDP server，绑定IP和端口。因为需要同时发送和接收，采用了两个线程，一个线程用于循环接收上位机的指令，一个线程用于循环发送扫描数据。

 1/*接收线程*/
 2while(1)
 3{
 4/*接收数据，并获取客户端地址*/
 5lwip_recvfrom(transfer.sockfd,(void*)recv_buffer,BUFSZ-1,0,
 6(structsockaddr*)&client_addr,&addr_len);
 7/*分析数据*/
 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/*发送线程*/
23while(1)
24{
25if(transfer.is_running)
26{
27/*【5】获取数据*/
28transfer.get_data(&angle,&distance);
29/*【6】整合数据*/
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】发送数据*/
39lwip_sendto(transfer.sockfd,tran_data,BUFSZ,0,(structsockaddr*)&client_addr,sizeof(structsockaddr));
40}
41rt_thread_mdelay(100);
42}

2.4总结

程序入口

 1intmyapp(void)
 2{
 3rotor_init();
 4/*控制舵机转动*/
 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/*定时获取角度值*/
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/*监控上位机指令*/
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}

下位机程序一共使用了4个线程

• 一个用于控制舵机

• 一个用于获取距离信息

• 一个用于监听上位机指令

• 一个用于发送扫描数据

三、效果

舵机+超声波测距

上位机界面

审核编辑：汤梓红