OpenHarmony設備開發（八）- 遙控小車

作者：X丶昕雪 2022-10-25 14:51:11

系統 OpenHarmony

手機碰一碰小車上的NFC標簽，即可一鍵連接小車建立TCP連接，與此同時拉起小車控制軟件，最終完成對小車的控制。

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前言

智能小車設備可以接收手機發送的操控指令，得以完成手機操控小車。智能小車還實現無感連接，無論哪一個智能小車設備，手機只需要對著智能小車上的標簽碰一碰，即可連接到該小車并自動打開相對應的操作軟件，對該小車進行控制，操作簡單易懂，易于上手。

實現方式

3861鴻蒙小車控制兩個電機，并打開熱點以供手機連接。
NFC標簽寫入鴻蒙小車的SSID，PSK，IP地址。
手機碰一碰小車上的NFC標簽，即可一鍵連接小車建立TCP連接，與此同時拉起小車控制軟件，最終完成對小車的控制。

工程版本

系統版本/API版本：OpenHarmony 3.1 release。
IDE版本：DevEco Device Tool Release v3.1.200。

源代碼

頭文件

對于下面要用到的API接口，我們要引用的頭文件有以下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
//os
#include "cmsis_os2.h"
#include "ohos_init.h"
//wifi and tcp
#include "wifi_device.h"
#include "wifi_hotspot.h"
#include "wifi_error_code.h"
#include "lwip/netifapi.h"
#include "lwip/sockets.h"
// io
#include "iot_gpio.h"
#include <hi_gpio.h>
#include <hi_io.h>

控制

小車輪子控制：

GPIO0和GPIO1控制左輪,GPIO9和GPIO10控制右輪。

GPIO0和GPIO9使能是正方向,GPIO1和GPIO10使能是反方向,同時使能便是停止。

#define GPIO0 0
#define GPIO1 1
#define GPIO9 9
#define GPIO10 10
void my_car_init(void)
{//初始化
    IoTGpioInit(GPIO0);
    IoTGpioInit(GPIO1);
    IoTGpioInit(GPIO10);
    IoTGpioInit(GPIO9);//IO模式
    hi_io_set_func(GPIO0, 0);
    hi_io_set_func(GPIO1, 0);
    hi_io_set_func(GPIO10, 0);
    hi_io_set_func(GPIO9, 0);//輸出模式
    IoTGpioSetDir(GPIO0, 1);
    IoTGpioSetDir(GPIO1, 1);
    IoTGpioSetDir(GPIO10, 1);
    IoTGpioSetDir(GPIO9, 1);
    car_stop();
}
void car_backward(void)
{
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO0, IOT_GPIO_VALUE0); //左
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO1, IOT_GPIO_VALUE1);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO9, IOT_GPIO_VALUE0); //右輪
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO10, IOT_GPIO_VALUE1);
}
void car_forward(void)
{
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO0, IOT_GPIO_VALUE1);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO1, IOT_GPIO_VALUE0);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO9, IOT_GPIO_VALUE1);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO10, IOT_GPIO_VALUE0);
}
void car_left(void)
{
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO0, IOT_GPIO_VALUE0);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO1, IOT_GPIO_VALUE0);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO9, IOT_GPIO_VALUE1);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO10, IOT_GPIO_VALUE0);
}
void car_right(void)
{
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO0, IOT_GPIO_VALUE1);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO1, IOT_GPIO_VALUE0);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO9, IOT_GPIO_VALUE1);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO10, IOT_GPIO_VALUE1);
}
void car_stop(void)
{
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO0, IOT_GPIO_VALUE1);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO1, IOT_GPIO_VALUE1);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO9, IOT_GPIO_VALUE1);
    IoTGpioSetOutputVal(GPIO10, IOT_GPIO_VALUE1);
}

通信

WIFI

回調函數配置。
WIFI_AP配置。
注冊netif結構體。
配置netif(配置DHCP)。
關閉再打開DHCP(必須先關閉再重新打開)。

#define AP_SSID "FSR"
#define AP_PSK "12345678"
#define _PROT_ 8888
#define TCP_BACKLOG 10
static struct netif *g_lwip_netif = NULL;
static int g_apEnableSuccess = 0;
WifiEvent g_wifiEventHandler = {0};
WifiErrorCode error;
    //注冊wifi事件的回調函數
    g_wifiEventHandler.OnHotspotStaJoin = OnHotspotStaJoinHandler;
    g_wifiEventHandler.OnHotspotStaLeave = OnHotspotStaLeaveHandler;
    g_wifiEventHandler.OnHotspotStateChanged = OnHotspotStateChangedHandler;
    //指定WiFi回調函數
    error = RegisterWifiEvent(&g_wifiEventHandler);
    //設置指定的熱點配置
    HotspotConfig config = {0};
    //初始化熱點相關配置
    strcpy(config.ssid, AP_SSID);
    strcpy(config.preSharedKey, AP_PSK);
    config.securityType = WIFI_SEC_TYPE_PSK;
    config.band = HOTSPOT_BAND_TYPE_2G; // 2.4GHz
    config.channelNum = 7;
    //配置wifi熱點
    error = SetHotspotConfig(&config);   
    error = EnableHotspot();
    //啟動dhcp
    g_lwip_netif = netifapi_netif_find("ap0");
    if (g_lwip_netif)
    {
        ip4_addr_t bp_gw;
        ip4_addr_t bp_ipaddr;
        ip4_addr_t bp_netmask;
        IP4_ADDR(&bp_gw, 192, 168, 1, 1);        /* input your gateway for example: 192.168.1.1 */
        IP4_ADDR(&bp_ipaddr, 192, 168, 1, 1);    /* input your IP for example: 192.168.1.1 */
        IP4_ADDR(&bp_netmask, 255, 255, 255, 0); /* input your netmask for example: 255.255.255.0 */
        netifapi_netif_set_addr(g_lwip_netif, &bp_ipaddr, &bp_netmask, &bp_gw);    
    //關閉
        netifapi_dhcps_stop(g_lwip_netif);
        netifapi_dhcps_start(g_lwip_netif, 0, 0);      
        }

TCP

//在sock_fd 進行監聽，在 new_fd 接收新的鏈接
int sock_fd, new_fd;
char recvbuf[10];
/****************以下為TCP服務器代碼***************/
    struct sockaddr_in server_sock;
    //客戶端地址信息
    struct sockaddr_in client_sock;
    int sin_size;
    struct sockaddr_in *cli_addr;
    //創建socket
    if ((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        perror("socket is error\r\n");
        exit(1);
    }
    bzero(&server_sock, sizeof(server_sock));
    server_sock.sin_family = AF_INET;
    server_sock.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_sock.sin_port = htons(_PROT_);
    //調用bind函數綁定socket和地址
    if (bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&server_sock, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
    {
        perror("bind is error\r\n");
        exit(1);
    }
    //調用listen函數監聽(指定port監聽)
    if (listen(sock_fd, TCP_BACKLOG) == -1)
    {
        perror("listen is error\r\n");
        exit(1);
    }
    printf("start accept\n");

    //調用accept函數從隊列中
    while (1)
    {
        sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

        if ((new_fd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_sock, (socklen_t *)&sin_size)) == -1)
        {
            perror("accept");
            continue;
        }
        cli_addr = malloc(sizeof(struct sockaddr));
        printf("accept addr\r\n");
        if (cli_addr != NULL)
        {
            memcpy(cli_addr, &client_sock, sizeof(struct sockaddr));
        }
        //處理目標
        ssize_t ret;
        while (1)
        {
            //連接成功,接收客戶端發送來的數據
            //清理接收緩存
            (void)memset_s(recvbuf, sizeof(recvbuf), 0, sizeof(recvbuf));
            //接收
            if ((ret = recv(new_fd, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0)) == -1)
            {
                printf("recv error \r\n");
            }
            else
            {
                printf("server:%d!\n", recvbuf[0]);
            }
            if (recvbuf[0] == '1')
            {
                car_forward();
                printf("car_forward!\n");
            }
            else if (recvbuf[0] == '2')
            {
                car_backward();
                printf("car back!");
            }
            else if (recvbuf[0] == '3')
            {
                car_left();
            }
            else if (recvbuf[0] == '4')
            {
                car_right();
            }
            else if (recvbuf[0] == '0')
            {
                car_stop();
            }
        }
        close(new_fd);
    }
    /*********************END********************/

線程創建以及WiFi回調函數

/ WIFI連入的線程
static void HotspotStaJoinTask(void)
{
    static char macAddress[32] = {0};
    StationInfo stainfo[WIFI_MAX_STA_NUM] = {0};
    StationInfo *sta_list_node = NULL;
    unsigned int size = WIFI_MAX_STA_NUM;
    //獲取當前接入到該AP的所有STA站點信息
    error = GetStationList(stainfo, &size);
    if (error != WIFI_SUCCESS)
    {
        printf("HotspotStaJoin:get list fail, error is %d.\r\n", error);
        return;
    }
    sta_list_node = stainfo;
    //打印出每個STA站點的MAC地址
    for (uint32_t i = 0; i < size; i++, sta_list_node++)
    {
        unsigned char *mac = sta_list_node->macAddress;
        snprintf(macAddress, sizeof(macAddress), "%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X", mac[0], mac[1], mac[2], mac[3], mac[4], mac[5]);
        printf("HotspotSta[%d]: macAddress=%s.\r\n", i, macAddress);
    }
    g_apEnableSuccess++;
}
//綁定STA站點加入回調函數
static void OnHotspotStaJoinHandler(StationInfo *info)
{
    if (info == NULL)
    {
        printf("HotspotStaJoin:info is null.\r\n");
    }
    else
    {
        //創建連接線程
        printf("New Sta Join\n");
        osThreadAttr_t attr;
        attr.name = "HotspotStaJoinTask";
        attr.attr_bits = 0U;
        attr.cb_mem = NULL;
        attr.cb_size = 0U;
        attr.stack_mem = NULL;
        attr.stack_size = 2048;
        attr.priority = 24;
        if (osThreadNew((osThreadFunc_t)HotspotStaJoinTask, NULL, &attr) == NULL)
        {
            printf("HotspotStaJoin:create task fail!\r\n");
        }
    }
    return;
}
// STA退出回調函數
static void OnHotspotStaLeaveHandler(StationInfo *info)
{
    if (info == NULL)
    {
        printf("HotspotStaLeave:info is null.\r\n");
    }
    else
    {
        static char macAddress[32] = {0};
        unsigned char *mac = info->macAddress;
        snprintf(macAddress, sizeof(macAddress), "%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X", mac[0], mac[1], mac[2], mac[3], mac[4], mac[5]);
        printf("HotspotStaLeave: macAddress=%s, reason=%d.\r\n", macAddress, info->disconnectedReason);
        g_apEnableSuccess--;
    }
    return;
}
//狀態改變回調函數
static void OnHotspotStateChangedHandler(int state)
{
    printf("HotspotStateChanged:state is %d.\r\n", state);
    if (state == WIFI_HOTSPOT_ACTIVE) // state=1表示已啟用WIFI AP模式
    {
        printf("wifi hotspot active.\r\n");
    }
    else // state=0表示WIFI AP模式已禁用
    {
        printf("wifi hotspot noactive.\r\n");
    }
}
static void Wifi_AP_Demo(void)
{
    osThreadAttr_t attr;
    attr.name = "WifiAPTask";
    attr.attr_bits = 0U;
    attr.cb_mem = NULL;
    attr.cb_size = 0U;
    attr.stack_mem = NULL;
    attr.stack_size = 10240;
    attr.priority = 25;
    if (osThreadNew((osThreadFunc_t)WifiAPTask, NULL, &attr) == NULL)
    {
        printf("Falied to create WifiAPTask!\r\n");
    }
}
SYS_RUN(Wifi_AP_Demo);