01項(xiàng)目簡(jiǎn)介

本項(xiàng)目旨在基于啟明6M5開(kāi)發(fā)板設(shè)計(jì)一個(gè)無(wú)線(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)小車(chē)系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，用戶(hù)能夠通過(guò)藍(lán)牙對(duì)小車(chē)進(jìn)行控制，并通過(guò)onenet云平臺(tái)進(jìn)行查看當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)，具體實(shí)現(xiàn)功能如下：

利用啟明6M5開(kāi)發(fā)板完成對(duì)溫濕度DHT11的溫濕度讀取。

利用啟明6M5開(kāi)發(fā)板完成對(duì)板載esp8266與onenet云平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸。

利用啟明6M5開(kāi)發(fā)板完成對(duì)麥克拉姆輪小車(chē)的控制以及藍(lán)牙控制。

完成onenet云平臺(tái)的mqtt協(xié)議接入。并可視化顯示進(jìn)行部署，實(shí)時(shí)顯示小車(chē)溫濕度數(shù)據(jù)。

02項(xiàng)目系統(tǒng)組成

2.1 整個(gè)系統(tǒng)框圖：

2.2 硬件介紹 :

2.2.1 啟明6M5開(kāi)發(fā)板

采用 Arm Cortex-M33 內(nèi)核的瑞薩 RA 系列 32 位 MCU；

主芯片為的R7FA6M5BH3CFC，主高達(dá)200MHz，2MB的代碼閃存，8KB數(shù)據(jù)閃存，以及512KB的帶奇偶校驗(yàn)/ECC的SRAM；

LQFP封裝，IO口128個(gè)，底板引出未使用的IO口47個(gè)。

板子實(shí)物圖如下：

本次項(xiàng)目中使用到了外設(shè)如下：

GPT2、GPT4、GPT6、GPT8通過(guò)四路PWM輸出來(lái)控制麥克拉姆輪的四個(gè)輪子的使能端；

SCI4、SCI9用于藍(lán)牙通訊和板載esp8266的通信；

P400用于LED指示程序運(yùn)行；

小車(chē)GPIO以及GPT綁定的引腳使用

麥克拉姆輪運(yùn)動(dòng)可以參考：https://blog.csdn.net/weixin_42108484/article/details/122090548

2.2.2 l298n

2.2.3 DHT11模塊?

DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，內(nèi)部由一個(gè) 8 位單片機(jī)控制一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè) NTC 測(cè)溫元件。DHT11 雖然也是采用單總線(xiàn)協(xié)議，但是該協(xié)議與 DS18B20 的單總線(xiàn)協(xié)議稍微有些不同之處。

相比于 DS18B20 只能測(cè)量溫度，DHT11 既能檢測(cè)溫度又能檢測(cè)濕度，不過(guò) DHT11 的精度和測(cè)量范圍都要低于 DS18B20，其溫度測(cè)量范圍為 0~50℃，誤差在±2℃；濕度的測(cè)量范圍為 20%~90%RH（Relative Humidity 相對(duì)濕度—指空氣中水汽壓與飽和水汽壓的百分比），誤差在±5%RH。DHT11 電路很簡(jiǎn)單，只需要將 DATA 引腳連接單片機(jī)的一個(gè) I/O 即可，不過(guò)該引腳需要上拉一個(gè) 5K 的電阻，DHT11 的供電電壓為 3~5.5V。

6M5接線(xiàn)DHT11

2.3 項(xiàng)目配置2.3.1 RA smart 配置如下：

2.3.2 onenet配置

03項(xiàng)目系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

(1)PWM產(chǎn)生

小車(chē)需要四路PWM信號(hào)，來(lái)控制L298N的使能端，來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。PWM的頻率配置成20Khz是默認(rèn)電機(jī)的頻率，然后通過(guò)控制占空比來(lái)達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速

（2）串口收發(fā)

（本作者將stm32的sendstring函數(shù)進(jìn)行一直，實(shí)現(xiàn)發(fā)送任意長(zhǎng)度字符串）

①藍(lán)牙串口：該串口核心就是接收藍(lán)牙發(fā)送的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生接收中斷后對(duì)其接收到的字符進(jìn)行判斷。②onenet串口：該串口在藍(lán)牙串口基礎(chǔ)上增加發(fā)送字符串函數(shù)，由于開(kāi)始時(shí)候?yàn)榱朔奖銣y(cè)試。默認(rèn)printf給藍(lán)牙串口，也就是本機(jī)串口使用，所以自行編寫(xiě)串口發(fā)送，兩者不要同時(shí)調(diào)用會(huì)有bug，雖然配置了優(yōu)先級(jí)。

（3）DHT11讀取溫濕度

DHT11就是單總線(xiàn)讀取，讀取后通過(guò)格式化字符串寫(xiě)入。

（4）esp8266連接onenet

連接onenet主要是通過(guò)多協(xié)議接入的方法，通過(guò)mqtt協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，然后通過(guò)onenet平臺(tái)的可視化進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)顯示。注：項(xiàng)目源碼可點(diǎn)擊文末閱讀原文獲取

04項(xiàng)目成果展示

（1）開(kāi)始時(shí)候是使用燈來(lái)看四路PWM是否輸出，以及對(duì)應(yīng)IN1和IN2是否輸出。（確認(rèn)無(wú)誤后將其和電機(jī)對(duì)應(yīng)使能和IN腳相接）

（2）onenet實(shí)時(shí)顯示溫濕度數(shù)據(jù)

（3）藍(lán)牙助手界面

（4）整體實(shí)物

審核編輯：湯梓紅