一辆有脸蛋的小铲车

Dong

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原帖标题为：一辆有脸蛋的小铲车
原帖网址为：~~https://verimake.com/topics/270~~ （旧版论坛网址，已失效）

原帖作者为：余归（旧版论坛 id = 169，注册于 2021-09-30 00:07:32）
原帖由作者初次发表于 2021-10-01 00:07:31，最后编辑于 2021-10-01 00:07:31（编辑时间可能不准确）

截至 2021-12-18 14:27:30 备份数据库时，原帖已获得 397 次浏览、4 个点赞、0 条回复

如何使用CH549去做一个有脸蛋的小铲车呢

特别注明：此次作品由VeriMake大家族出品！

先不多直接说上图！！！

是不是有些激动了呢！不要着急待我慢慢给大家介绍下去。

首先是产品的3D建模部分

组成这个小车的打印零件有9个也都是一些很简单的零件组成的。

模型的爆炸视图，直观的展示所有的零件。

结构介绍：大臂和头部的动力来源是SG90舵机，车体移动的动力来源是N20减速电机。

零件之间相互连接大多数使用的是M2的自攻螺丝，少部分使用M3的螺丝与螺母连接，这种连接的办法降低了零件的打印难度。使一些精度相对低一些的打印机也可以打印出零件。

其次是产品的电路部分

主控采用的是：沁恒科技的CH549单片机

增强型E8051内核CPU，速度比标准MCS51快8-15倍，特有XRAM数据快速复制指令；
内置60KB Code Flash、1KB Data Flash和3KB BootLoader，支持USB和串口ISP；
内置2KB XRAM和内部256B RAM；
内嵌USB控制器和USB收发器，支持USB2.0全速和低速主机或设备，支持DMA；
内嵌Type-C CC控制器，支持USB PD；
提供支持 FAT12/FAT16/FAT32 文件系统的 U 盘文件级子程序库，实现读写 U 盘文件；
提供3组定时器/计数器，支持3路引脚信号捕捉和8路PWM输出；
提供4个全双工异步串口；
提供1个SPI通信接口，支持主/从模式；
提供与GPIO复用的16通道12位ADC模数转换器；
提供16通道电容触摸按键；
内置时钟和PLL，也可支持外部晶振。
封装：SOP16、QFN28、LQFP48
由于这个芯片的内核和传统的8051内核一致，这一点对一致使用STC系列单片机的同学就很有好了，这意味着软件程序方面大部分可以直接的Ctrl+C Ctrl+V

此次的PCB上面会插入这个小板子，这是由我们VeriMake工作室设计的一块基于CH549单片机的最小系统板。

遥控采用的是：沁恒科技的CH9140蓝牙模块
这个模块支持蓝牙BLE4.2，串口波特率最大1Mbps，最最最大的特点我认为是此模块设计的非常的迷你小巧，很适合做一些体积相对较小的电子制作。
电机驱动采用的是：TC1508
此驱动的峰值电流为2.5A，内部是双通道的功率MOS全桥，供给给N20电机使用绰绰有余。
电源管理使用的是TP4056
这个芯片的峰值充电电流为1A，通过调节PROG引脚的对地电阻即可修改充电电流
遵循公式：Rporg=1200/Ibat；
升压电路采用的是SX1308
这是一款Boost升压芯片，配置3号引脚的上拉和下拉电阻即可修改输出端电压
遵循公式Vout=Vref*（1+R上拉/R下拉）；Vref为反馈电压0.6V

此电源用于提供舵机，单片机和OLED屏幕的电源。
降压稳压芯片：此芯片用于给蓝牙模块提供一个3.3V的电源。
电路方面的坑！！！
舵机频繁工作的时候电流很大，升压部分输出电压被拉低，这会导致单片机电源被拉低复位，解决的办法是：在单片机的电源上面并联一个大电容，并且增加一个电流流向向内的二极管。

最后是产品的软件程序部分

程序方面的设置当然还是和STC51单片机一样的Keil，相信大部分同学都不会陌生。

外设端口定义

sbit djA1=P2^4;
sbit djA2=P2^2;
sbit djB1=P3^4;
sbit djB2=P3^5;//电机端口定义
sbit Arm=P0^4;//大臂舵机定义
sbit Head=P1^6;//头部舵机定义
sbit ledr=P1^4;//左转LED
sbit ledl=P1^5;//右转LED

由于控制两个电机的正反转则需要四个GPIO去控制

Arm和Head是大臂和头部两个舵机的信号端

ledr和ledl是车头下方的左边灯和右边灯

除此之外还有串口的端口没有定义，使用的是P26和P27端口

所定义的函数：

void Get_Value(void);//得到电池电压
void Device_Init();//外设初始化
void timer_init(void);//100us定时器初始化
void display();//显示表情和电量
void move_contrl();//车身移动控制
void led_contrl();//LED控制

外设初始化：初始化所有的软硬件外设（初始化控制电机的GPIO电平，串口，定时器，OLED显示屏）

void Device_Init()//外设初始化
{
	djA1=0;
	djA2=0;
	djB1=1;
	djB2=1;//电机初始状态赋值       
	CH549UART1Init();//串口1初始化
	ADC_ExInit(3);//初始化ADC采集	
	mDelaymS(20);  
	OLED_Init();			//初始化OLED 
	mDelaymS(20);  
	OLED_Clear(); 
	mDelaymS(20);  
}

得到ADC端口电压：读取电池电压，进行电量检测

void Get_Value()
{
		ADC_ChSelect(CH0);//选择通道                              
		ADC_StartSample();//开启采样  
		while((ADC_CTRL&bADC_IF) == 0);    //查询等待标志置位
		ADC_CTRL = bADC_IF;//清除标志		
		Value=ADC_DAT;//电压转换，转换为当前检测管脚的电压的10倍（即3.7v显示37）
}

选择通道CH0是指P10端口，P10端口挂在了电池的VCC上面，得到数据之后将数据赋值给变量，供后续使用。

定时器初始化函数：（初始化定时器0为50us定时器，用来模拟软件PWM给舵机使用）

void timer_init()//定时器初始化
{
	TMOD=0x01;
	TH0=(65535-100)/256;
	TL0=(65535-100)%256;
	TR0=ET0=EA=1;
}

显示函数：（显示表情和当前电池剩余电量）

void display()
{
	static char k,time;
	if(dat<10&&dat==0)time++;
	if(time>=15&&dat==0) //当为静止状态
	{
		Get_Value();//查看电池电量
		OLED_DrawLine((128-Value)/2,128-((128-Value)/2),7,dat);//电量条显示
		time=0;
		k=!k;
	}
	if(dat==0&&k==0)	OLED_DrawBMP(0,0,128,50,eyes_open,dat);	 //睁眼
	if(dat==0&&k==1)	OLED_DrawBMP(0,0,128,50,eyes_close,dat); //闭眼
	if(dat==1)	OLED_DrawBMP(0,0,128,50,forward,dat); 				 //前进
	if(dat==2)	OLED_DrawBMP(0,0,128,50,back_off,dat); 				 //后退	
	if(dat==3)	OLED_DrawBMP(0,0,128,50,turn_left,dat); 			 //左转
	if(dat==4)	OLED_DrawBMP(0,0,128,50,turn_right,dat); 			 //右转
}

这里的dat就是通过上位机（手机遥控APP）发送来的数据

标题提到表情这边的前进后退等等，对应显示的就是这边的表情，具体的实现使用专门的取模软件，导入图片设置好取模方式就可以直接用OLED显示器显示了。

想要复刻的小伙伴们可以自行导入像素密度为128*64的BMP格式的图片进去修改小车的表情

定时器0的中断服务函数：

void timer_zd() interrupt 1
{
	static int PWM;
	PWM++;
	TH0=(65535-100)/256;
	TL0=(65535-100)%256;//50us定时器
	if(PWM>=400)PWM=0;   //周期控制
	if(PWM>=move1) Arm=0;	//大臂控制
	else Arm=1;
	if(PWM>=move2) Head=0;//头部控制
	else Head=1;
}

模拟的PWM周期为20Ms，占空比通过move1和move2两个变量分别控制两个舵机，占空比的范围是0到12.5%。

Main函数：

void main() 
{
	CfgFsys();   	//CH549时钟选择配置
	ledl=ledr=1;//led全部关闭
	Device_Init();//外设初始化
	move1=32;
	move2=18;
	timer_init();//定时器初始化
	while(1)
	{
		display();//显示函数
		move_contrl();//车身移动控制
		led_contrl();
	}
}