以前也用单片机做过WIFI小车,但是单片机没有自带WIFI,仍然需要用到小路由器作为图传和控制信号传输。既然肯定要用到路由器,那何不直接用路由器作为主控呢,这样就省掉了单片机。这次作为主控的GL-inet迷你路由,64M内存,16M Flash,支持OPENWRT系统,自带刷不死Uboot,Uart调试接口已焊好,另预留5个GPIO接口,可以充分满足DIY爱好者的需要。5个GPIO制作WIFI小车勉强够用。首先来一张完成图。

一、需要用到的材料

  1. Gl-inet路由器(有TPLink WR703n应该也可以);
  2. L298N电机驱动模块;
  3. 2节18650电池;
  4. 小车底盘(带电机);
  5. LM2596S降压模块(输出5V电压)。

二、硬件组装

一个最基本的WIFI小车至少需要2路电机控制前进、后退、左转、右转。GL-inet的5个gpio需要用其中4个来控制两路电机。以下是电路连接说明。

路由器GPIO接口,从左到右依次是21、22、18、19、20、GND,其中22、18、19、20分别连接电机驱动板IN1、IN2、IN3、IN4。

三、程序代码

GL-inet路由需要刷openwrt-gl-ser2net.bin,因为原版的固件,打开摄像头图像连接要进行登录管理后台,刷完这个固件就可以直接打开。

  1. 主控(/usr/lib/lua/xiaoche.lua)采用LUA脚本编写,代码如下。
require("gpio")

--分割字符串函数
function Split(szFullString, szSeparator)  
    local nFindStartIndex = 1  
    local nSplitIndex = 1  
    local nSplitArray = {} while true do local nFindLastIndex = string.find(szFullString, szSeparator, nFindStartIndex) if not nFindLastIndex then nSplitArray[nSplitIndex] = string.sub(szFullString, nFindStartIndex, string.len(szFullString)) break end nSplitArray[nSplitIndex] = string.sub(szFullString, nFindStartIndex, nFindLastIndex - 1) nFindStartIndex = nFindLastIndex + string.len(szSeparator) nSplitIndex = nSplitIndex + 1 end return nSplitArray end --小车控制相关GPIO:左电机19,20;右电机18,22 --小车前进 function Forward() writeGPIO(20,0) writeGPIO(19,1) writeGPIO(18,1) writeGPIO(22,0) end --小车后退 function Backward() writeGPIO(20,1) writeGPIO(19,0) writeGPIO(18,0) writeGPIO(22,1) end --小车左转弯 function Left() writeGPIO(20,0) writeGPIO(19,1) writeGPIO(18,0) writeGPIO(22,1) end --小车右转弯 function Right() writeGPIO(20,1) writeGPIO(19,0) writeGPIO(18,1) writeGPIO(22,0) end --小车停车 function Stop() writeGPIO(20,0) writeGPIO(19,0) writeGPIO(18,0) writeGPIO(22,0) end local WebService = {} function WebService.Run() local GET = os.getenv("QUERY_STRING") --解析GET数据 local list = Split(GET,'=') local c = list[2] --操作GPIO configureOutGPIO(20) configureOutGPIO(19) configureOutGPIO(18) configureOutGPIO(22) local status="Stop" if(c=="forward") then Forward() status="Forward" elseif(c=="backward") then Backward() status="Backward" elseif(c=="left") then Left() status="Left" elseif(c=="right") then Right() status="Right" else Stop() status="Stop" end --返回数据 io.write("Content-type: text/html\nPragma: no-cache\n\n") io.write(status) end return WebService
  1. 需要用到一个GPIO操作函数库(/usr/lib/lua/gpio.lua),代码如下。
--@author: Ewelina, Rafa, Rafa
--GPIO utilities

--Writes 'what' to 'where'
function writeToFile (where,what)
    local fileToWrite=io.open(where, 'w')
    fileToWrite:write(what)
    fileToWrite:close()    
end
--Reads a character from file 'where' and returns the string function readFromFile (where) local fileToRead=io.open(where, 'r') fileStr = fileToRead:read(1) fileToRead:close() return fileStr end --Returns true if file exists function file_exists(name) local f=io.open(name,"r") if f~=nil then io.close(f) return true else return false end end --Exports gpio ID to use as an output pin function configureOutGPIO (id) if not file_exists('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/direction') then writeToFile('/sys/class/gpio/export',id) end writeToFile('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/direction','out') end --Exports gpio ID to use as an input pin function configureInGPIO (id) if not file_exists('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/direction') then writeToFile('/sys/class/gpio/export',id) end writeToFile('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/direction','in') end --Reads GPIO 'id' and returns it's value --@Pre: GPIO 'id' must be exported with configureInGPIO function readGPIO(id) gpioVal = readFromFile('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/value') return gpioVal end --Writes a value to GPIO 'id' --@Pre: GPIO 'id' must be exported with configureOutGPIO function writeGPIO(id, val) gpioVal = writeToFile('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/value',val) return true end
  1. /www/cgi-bin/xc文件代码如下。
#!/usr/bin/lua
local Webservice = require 'xiaoche'
Webservice.Run()
  1. 控制面板/www/xiaoche.html代码。
<!doctype html>
<html>
<head> <meta charset="utf-8"> <meta name="viewport" content="width=500;target-densitydpi=device-dpi; minimum-scale=0.5; maximum-scale=2,user-scalable=no"> <title>视频小车控制端</title> <script type="text/javascript" src="jquery-1.9.1.min.js"></script> <script> function Down(){ $.get("cgi-bin/xc?c="+$(this).attr('id'), function(data){ $("#status").html(data); }); } function Up(){ $.get("cgi-bin/xc?c=stop", function(data){ $("#status").html(data); }); } function load (){ document.getElementById("forward").addEventListener("touchstart", Down); document.getElementById("backward").addEventListener("touchstart", Down); document.getElementById("left").addEventListener("touchstart", Down); document.getElementById("right").addEventListener("touchstart", Down); document.getElementById("forward").addEventListener("touchend", Up); document.getElementById("backward").addEventListener("touchend", Up); document.getElementById("left").addEventListener("touchend", Up); document.getElementById("right").addEventListener("touchend", Up); //加载摄像头图像 $("#video").html("<img src='http://"+location.hostname+":8083/?action=stream' style='width:100%;'>"); } window.addEventListener('load',load,false); </script> <style> html,body{ margin:0 auto; background:#CCC; } .container{ margin:0 auto; width:100%; max-width:500px; background-color:#CCC; } .video{ width:100%; margin:0 auto; text-align:center; } .control{ width:100%; height:220px; } .button_fx{ width:100%; height:100%; } </style> </head> <body> <div class="container"> <div id="video" class="video"></div> <table class="control" border="0" cellpadding="5"> <tr> <td width="15%" height="30%">&nbsp;</td> <td width="15%"><input type="button" class="button_fx" value="前进" id="forward"></td> <td width="15%">&nbsp;</td> <td width="20%" align="center"><div id="status"> </div></td> <td width="35%" align="center">摄像头控制</td> </tr> <tr> <td width="15%" height="30%"><input type="button" class="button_fx" value="左转" id="left"></td> <td width="15%">&nbsp;</td> <td width="15%"><input type="button" class="button_fx" value="右转" id="right"></td> <td width="20%">&nbsp;</td> <td width="35%"><input type="button" class="button_fx" value="向上" id="gpio21s"></td> </tr> <tr> <td width="15%" height="30%">&nbsp;</td> <td width="15%"><input type="button" class="button_fx" value="后退" id="backward"></td> <td width="15%">&nbsp;</td> <td width="20%">&nbsp;</td> <td width="35%"><input type="button" class="button_fx" value="向下" id="gpio21x"></td> </tr> </table> </div> </body> </html>

此外需要用到的/www/jquery-1.9.1.min.js不要忘了下载到相应目录,别的jquery版本也可。

控制小车只要用手机连接路由器,浏览器打开http://路由器IP/xiaoche.html,建议用via浏览器,长按不会跳出菜单影响操作。把路由器设置位中继模式配合内网穿透,还可以在外网远程控制。最后来一段小车演示视频: