YellowToyCar
1.0.0
Этот репозиторий содержит код, документацию и другие материалы, связанные с проектом желтой игрушечной машинки, который я сделал.
Еще я сделал мобильное приложение Flutter для управления игрушечной машинкой, см. репозиторий YellowToyCarApp.
Аппаратное обеспечение состоит из:
Программное обеспечение состоит из:
/ или /index или /index.html → Веб-сайт, предназначенный для управления автомобилем пользователем.
/status → Базовое состояние, включая время, состояние освещения и двигателей, а также другие диагностические данные.
{
"uptime" : 123456 , // Microseconds passed from device boot.
"time" : "2023-01-12T23:49:03.348+0100" , // Device time, synced using SNTP.
"rssi" : - 67 , // Signal strength of AP the device is connected to, or 0 if not connected.
/* With `?details=1` querystring parameter, extended response is provided. */
"stations" : [ "a1:b2:c3:d4:e5:f6" ] , // list of stations currently connected to our AP
} /config → Конечная точка для запросов на установку конфигурации (JSON GET/POST API)
{
/* Control & config for motors and lights */
"control" : {
/* Other */
"timeout" : 2000 , // Time in milliseconds counted from last control request/packet, after which movement should stop for safety reason
/* Input values */
"mainLight" : 1 ,
"otherLight" : 1 ,
"left" : 12.3 , // The motors duty cycle are floats as percents,
"right" : 12.3 , // i.e. 12.3 means 12.3% duty cycle.
/* Calibration */
"calibrate" : {
"left" : 0.95 , // Inputs will be multiplied by calibration values before outputting PWM signal.
"right" : 1.05 ,
"frequency" : 100 , // Frequency to be used by PWMs
}
} ,
/* Networking related. Some things are not implemented, including: DNS and DHCP leases */
"network" : {
"mode" : "ap" , // for Access Point or "sta" for station mode, or "nat" (to make it work like router)
"fallback" : 10000 , // duration after should fallback to hosting AP if cannot connect as station
"dns1" : "1.1.1.1" ,
"dns2" : "1.0.0.1" ,
"sta" : {
"ssid" : "YellowToyCar" ,
"psk" : "AAaa11!!" ,
"static" : 0 , // 1 if static IP is to be used in STA mode
"ip" : "192.168.4.1" ,
"mask" : 24 , // as number or IP
"gateway" : "192.168.4.1"
} ,
"ap" : {
"ssid" : "YellowToyCar" ,
"psk" : "AAaa11!!" ,
"channel" : 0 , // channel to use for AP, 0 for automatic
"hidden" : 0 ,
"ip" : "192.168.4.1" ,
"mask" : 24 , // as number or IP
"gateway" : "192.168.4.1" ,
"dhcp" : {
"enabled" : 1 ,
"lease" : [ "192.168.4.1" , "192.168.4.20" ] ,
}
} ,
"sntp" : {
"pool" : "pl.pool.ntp.org" ,
"tz" : "CET-1CEST,M3.5.0,M10.5.0/3" ,
"interval" : 3600000
}
} ,
/* Camera settings. See this project or `esp32_camera` library sources for details. */
"camera" : {
"framesize" : 13 ,
"pixformat" : 4 ,
"quality" : 12 ,
"bpc" : 0 ,
"wpc" : 1 ,
"hmirror" : 0 ,
"vflip" : 0 ,
"contrast" : 0 ,
"brightness" : 0 ,
"sharpness" : 0 ,
"denoise" : 0 ,
"gain_ceiling" : 0 ,
"agc" : 1 ,
"agc_gain" : 0 ,
"aec" : 1 ,
"aec2" : 0 ,
"ae_level" : 0 ,
"aec_value" : 168 ,
"awb" : 1 ,
"awb_gain" : 1 ,
"wb_mode" : 0 ,
"dcw" : 1 ,
"raw_gma" : 1 ,
"lenc" : 1 ,
"special" : 0
}
}Возвращает JSON текущей конфигурации, если ничего не меняется.
192.168.4.1 , поскольку в настройках DHCP жестко запрограммированы некоторые значения по умолчанию. /capture → Захват кадра с камеры автомобиля.
:81/stream → Непрерывная потоковая передача кадров с автомобильной камеры с использованием MJPEG, который использует специальный тип контента: multipart/x-mixed-replace , который информирует клиента о необходимости замены изображения при необходимости. Используется отдельный HTTP-сервер (отсюда и нестандартный порт 81), поскольку это самый простой способ непрерывной отправки частей (следующих кадров) в этом единственном бесконечном запросе.
Приложение ожидает UDP-пакеты на порту 83.
| Октет | 0 | 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Октет | Биты | 0 1 2 3 4 5 6 7 | 8 9 10 11 12 13 14 15 | 16 17 18 19 20 21 22 23 | 24 25 26 27 28 29 30 31 |
| 0 | 0 | (UDP) Исходный порт | (UDP) Порт назначения | ||
| 4 | 32 | (UDP) Длина | (UDP) Контрольная сумма | ||
| 8 | 64 | Тип пакета (всегда 1) | Флаги (см. таблицу ниже) | Левый моторный режим | Правый двигательный режим |
| Кусочек | Маска | Описание |
|---|---|---|
| 0 | 0b00000001 | Основной свет (внешний яркий белый светодиод) |
| 1 | 0b00000010 | Другой свет (внутренний маленький красный светодиод) |
| 2 | 0b00000100 | Сдержанный |
| 3 | 0b00001000 | Сдержанный |
| 4 | 0b00010000 | Сдержанный |
| 5 | 0b00100000 | Сдержанный |
| 6 | 0b01000000 | Левое направление двигателя |
| 7 | 0b10000000 | Правое направление двигателя |
0 ) означает вперед, установленный бит ( 1 ) означает назад. | Октет | 0 | 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Октет | Биты | 0 1 2 3 4 5 6 7 | 8 9 10 11 12 13 14 15 | 16 17 18 19 20 21 22 23 | 24 25 26 27 28 29 30 31 |
| 0 | 0 | (UDP) Исходный порт | (UDP) Порт назначения | ||
| 4 | 32 | (UDP) Длина | (UDP) Контрольная сумма | ||
| 8 | 64 | Тип пакета: 2 | Флаги (см. ниже) | Время (в миллисекундах) для сглаживания плавного перехода к целевым значениям двигателя. | |
| 12 | 96 | Нагрузка левого двигателя, проценты с плавающей запятой (т.е. 63.8f соответствует рабочему циклу 63,3%) | |||
| 16 | 128 | Нагрузка правого двигателя, проценты с плавающей запятой (т.е. 63.8f соответствует рабочему циклу 63,3%) | |||
Некоторые сценарии были разработаны для облегчения разработки и использования.
$ python . s cripts c onfig.py --help
usage: config.py [-h] [--status] [--status-only] [--config-file PATH] [--wifi-mode {ap,sta,apsta,nat,null}] [--ip IP] [--read-only] [--restart [RESTART]]
This script allows to send & retrieve config from the car.
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
--status Request status before sending/requesting config.
--status-only Only request status.
--config-file PATH JSON file to be send as config.
--wifi-mode {ap,sta,apsta,nat,null}
Overwrite WiFi mode from config.
--ip IP, --address IP
IP of the device. Defaults to the one used for AP mode from new config or 192.168.4.1.
--read-only If set, only reads the request (GET request instead POST).
--restart [TIMEOUT] Requests for restart after updating config/retrieving the config. $ python . s cripts c ontrol.py --help
usage: control.py [-h] [--ip IP] [--port PORT] [--interval INTERVAL] [--dry-run] [--show-packets] [--short-packet-type] [--no-blink] [--max-speed VALUE] [--min-speed VALUE] [--acceleration VALUE]
This script allows to control the car by continuously reading keyboard inputs and sending packets.
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
--ip IP, --address IP
IP of the device. Default: 192.168.4.1
--port PORT Port of UDP control server. Default: 83
--interval INTERVAL Interval between control packets in milliseconds. Default: 100
--dry-run Performs dry-run for testing.
--show-packets Show sent packets (like in dry run).
--short-packet-type Uses short packet type instead long.
--no-blink Prevents default behaviour of constant status led blinking.
Driving model:
--max-speed VALUE Initial maximal speed. From 0.0 for still to 1.0 for full.
--min-speed VALUE Minimal speed to drive motor. Used to avoid motor noises and damage.
--acceleration VALUE Initial acceleration per second.
Note: The 'keyboard' library were used (requires sudo under Linux), and it hooks work also out of focus, which is benefit and issue at the same time, so please care. Controls:
WASD (or arrows) keys to move; QE to rotate;
F to toggle main light; R to toggle the other light;
Space to stop (immediately, uses both UDP and HTTP);
V to toggle between vectorized (smoothed) and raw mode;
+/- to modify acceleration; [/] to modify max speed;
Shift to temporary uncap speed; ESC to exit.
| Дружественное имя | Имя | Близость | Приоритет | Исходный файл | Описание |
|---|---|---|---|---|---|
| задачи ИКК | ipcx * | Все* | 0 | (внутренний) | Задачи IPC используются для реализации функции межпроцессорного вызова. |
| Основной | main | ЦП0 | 1 | main.cpp | Инициализирует все, запускает другие задачи, затем переносит фоновую логику. |
| Трансляция с камеры | httpd | ЦП0 | 5 | camera.cpp | |
| LwIP | ? | ||||
| Wi-Fi | ЦП0 | ||||
| События | ? | ||||
| Простые задачи | ipcx * | Все* | 24 | (внутренний) | Простые задачи, созданные (и закрепленные) для каждого процессора. |
* - Некоторые задачи работают на нескольких процессорах как отдельные задачи.
struct . Смотрите обсуждение здесь. В качестве решения я обнаружил, что проще всего использовать strncpy , который встраивается/оптимизируется._binary_src_ при доступе к меткам начала/конца встроенных блоков данных (например, в макросе GENERATE_HTTPD_HANDLER_FOR_EMBEDDED_FILE ), это неверно. Документы кажутся устаревшими или недействительными в некоторых областях, по крайней мере, для esp-idf . Однако я нашел решение : используйте как board_build.embed_files в platformio.ini , так и EMBED_FILES в CMakeLists.txt . В коде используйте _binary_ без части src_ .snake_case смешивается с camelCase потому что мы используем библиотеки C из ESP-IDF, а некоторые части используют их часто. Еще уродливее ехать на одном верблюде посреди змей.ESP_LOGV и ESP_LOGD для одного файла, поэтому я переопределяю эти макросы на ESP_LOGI в качестве обходного пути.esp32-camera которую использует проект, имеет некоторые странные проблемы, вот некоторые из них:camera.py , которое включает в себя задачу отправки через Wi-Fi:string_view , как в коде, связанном с config/JSON. Недавно возникла проблема с небезопасностью strlen ...vTaskList / uxTaskGetSystemStateKconfig , чтобы сохранить в нем дополнительные функции, включая некоторую отладку. Также см. https://esp32tutorials.com/esp32-static-fixed-ip-address-esp-idf/.esp32-camera fb_size при использовании JPEG, чтобы разрешить работу наименьшего размера 96x96. Кажется, что минимум 2048 работает, рекомендуется использовать больше для пущей меры. (проблема на github).xclk_freq_hz = 10'000'000, для camera_config_t ? 10 МГц может быть лучше, чем 20 МГц, см. espressif/esp32-camera#15.COM8_AGC_EN в определениях регистров камеры не отключен на 1?constexpr на C++ для функции IP 4.
