RT-Thread-基于RT-Thread+RA6M4的双足机器人RT-Thread问答社区

基于RT-Thread+RA6M4的双足机器人

发布于 2022-07-23 18:30:09 浏览：774 订阅该版

[tocm]

使用RA6M4开发板的I2C用于控制PWM输出模块，串口与蓝牙模块hc-05通信，满足短距离机器人与手机间的通信。

本项目实现了使用手机通过蓝牙控制双足机器人前进、左转、右转等功能。

手机发送蓝牙信号命令至控制板，控制板通过HC05模块进行接收，并处理。通过I2C控制PWM模块，进而分别控制6个舵机。PCA9685模块是使用I2C总线可以控制16路舵机模块，在后续舵机控制中也会更方便。舵机采用的是MG995，金属齿轮，满足。

## 新增串口1
首先打开RA工具，在PIn Selection选择区中选择connectivity:SCI
![1.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220723/5708c4d179c412662cc020252ca7af88.png "1.png")
选中SCI1，设置模式为Asynchronous UART模式
点击Stacks栏，点击New Stack，如下图选择串口。
![2.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220723/b9f9a4ab54d5eee5d03af22104e9fdd2.png.webp "2.png")
点击串口，编辑串口名 通道设定波特率等信息，见下图，由于hc-05的默认波特率是9600，这时我们就设置9600.
![3.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220723/95c7c1d36c3677a8f690627f4e811c5a.png.webp "3.png")
点击Generate Project Content。关闭RA软件
点击RT-Thread Setting,打开串口1
![4.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220723/819e790e6c2b65280b01dda781a870ed.png "4.png")
在hal_entry.c文件中新增串口接收函数，并在hal_entry函数中调用HC05_UART_Entry();即可
```c
#define HC05_UART_NAME       "uart1"
/* 串口接收消息结构*/
struct rx_msg
{
    rt_device_t dev;
    rt_size_t size;
};
/* 串口设备句柄 */
static rt_device_t serial;
/* 消息队列控制块 */
static struct rt_messagequeue rx_mq;
rt_uint8_t hc_cmd;
void HC05_UART_Entry(void);

/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    struct rx_msg msg;
    rt_err_t result;
    msg.dev = dev;
    msg.size = size;

result = rt_mq_send(&rx_mq, &msg, sizeof(msg));
    if ( result == -RT_EFULL)
    {
        /* 消息队列满 */
        rt_kprintf("message queue full！\n");
    }
    return result;
}

static void serial_thread_entry(void *parameter)
{
    struct rx_msg msg;
        rt_err_t result;
        rt_uint32_t rx_length;
        static char rx_buffer[200 + 1];

while (1)
        {
            rt_memset(&msg, 0, sizeof(msg));
            /* 从消息队列中读取消息*/
            result = rt_mq_recv(&rx_mq, &msg, sizeof(msg), RT_WAITING_FOREVER);
            if (result == RT_EOK)
            {
                /* 从串口读取数据*/
                rx_length = rt_device_read(msg.dev, 0, rx_buffer, msg.size);
                rx_buffer[rx_length] = '\0';
                hc_cmd=rx_buffer[0] ;
            }
        }
}

void HC05_UART_Entry(void)
{
    static char msg_pool[256];
    char str[] = "hello RT-Thread!666\r\n";
    /* 查找串口设备 */
       serial = rt_device_find(HC05_UART_NAME);
       if (!serial)
       {
           rt_kprintf("find %s failed!\n", HC05_UART_NAME);
       }

/* 初始化消息队列 */
       rt_mq_init(&rx_mq, "rx_mq",
                  msg_pool,                 /* 存放消息的缓冲区 */
                  sizeof(struct rx_msg),    /* 一条消息的最大长度 */
                  sizeof(msg_pool),         /* 存放消息的缓冲区大小 */
                  RT_IPC_FLAG_FIFO);        /* 如果有多个线程等待，按照先来先得到的方法分配消息 */

/* 以 DMA 接收及轮询发送方式打开串口设备 */
       rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_DMA_RX);
       /* 设置接收回调函数 */
       rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_input);
       /* 发送字符串 */
       rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));

/* 创建 serial 线程 */
       rt_thread_t thread = rt_thread_create("serial", serial_thread_entry, RT_NULL, 1024, 25, 10);
       /* 创建成功则启动线程 */
       if (thread != RT_NULL)
       {
           rt_thread_startup(thread);
       }
       else
       {
           rt_kprintf("Create %s Entry failed!\n", HC05_UART_NAME);
       }

}
```
## 添加PWM模块
在软件包中搜寻PCA9685组件并添加。打开I2C.
设置引脚，注意这是16进制。
![5.PNG](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220723/15cdfa7fdb7f6124201dbc91d3241cad.png "5.PNG")
舵机控制
```c
static void Servo_entry(void *parameter)
{
     run_state=0;
     left_up_num=left_up_int_num;
     left_mid_num=left_mid_int_num;
     left_down_num=left_down_int_num;
     right_up_num=right_up_int_num;
     right_mid_num=right_mid_int_num;
     right_down_num=right_down_int_num;

set_robot_left(left_up_num,left_mid_num,left_down_num);
     set_robot_right(right_up_num,right_mid_num,right_down_num);
     rt_kprintf("Servo_entry \n");
    while (1)
    {
        if(hc_cmd!=0)
        {
            run_state=hc_cmd;
			hc_cmd=0;
			rt_kprintf("run_state=%d\n",run_state);

switch (run_state) {
            case 0x00:{
                rt_thread_mdelay(1);
               break;}
            case 0x31:{
                go_left_step(50,2,100);
                go_right_step(50,2,100);
               break;}
            case 0x32:{
                go_left(50,2,100);
               break;}
            case 0x33:{
                go_right(50,2,100);
               break;}
            default:
               rt_thread_mdelay(1);
               break;
             }
        }
        rt_thread_mdelay(20);
    }
}
```
和PWM初始化等其他的程序详见我的附件。
## 遇到的一点麻烦
在实际测试的时候发现PCA9685模块I2C通信正常，但是就是不能输出PWM，然后就进行一行一行的排查在pca9685.c的代码中pca9685_set_pwm_freq函数中
```c
    if (PWM_All_Call)
    {
        oldmode |= 0xA1;
    }
    else
    {
        oldmode |= 0xA0;
    }

LOG_D("auto run..\n");
    write_reg(dev, PCA9685_MODE1, 1, &oldmode);

```
oldmode按道理来说 oldmode的最高位进行置1进行了复位;
最后在write_reg前新增了一句oldmode |= 0x80;模块正常运行
测试视频