本帖最后由 机器谱 于 2023-1-6 08:48 编辑
1. 待救援定位设备 按照下面的针脚使用杜邦线将待救援定位设备的主蓝牙、从蓝牙连接到主控板上,和本地显示时的连接针脚是一样的,但是由于不需要连接OLED,因此不需要堆叠Bigfish。
烧录程序如下(human.ino): - /*------------------------------------------------------------------------------------
- 版权说明:Copyright 2022 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
- Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
- https://opensource.org/licenses/MIT
- by 机器谱 2022-5-30 https://www.robotway.com/
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- //待救援主控例程
- //配置模块:(模块在配置时与正常工作时TX、RX线序不同,请注意)
- //第一步:使用AT指令将所使用的两个模块其中一个设置为主模式,另外一个为从模式;所有模块波特率全部为默认的9600,并记录主从模块的地址(AT+ADDR?);
- //第二步:将主模块在未连接时清除之前的配对信息(AT+CLEAR),再设置其工作类型为类型1(AT+IMME即上后处于等待状态,收到AT+START,AT+DISC,AT+CONNL等指令后开始工作);
- //开始工作:
- //第三步:将所有模块上电(主从模块按照上面介绍的连接方式连接即可);
- //第四步:将本程序下载进MEGA2560中,将从模块分别摆开,观察显示屏数据;
- /*********从设备地址********/
- // "D8A98B788750",
- // "D8A98B788732",
- // "380B3CFFC5B0"
- /*********从设备地址********/
- /**********头文件***************/
- #include <Arduino.h>
- #include <Wire.h>
- #include <MultiLCD.h>
- #include <RssiPositionComputer.h>
- /***********宏定义**************/
- //#define DEBUG_SERIAL Serial //打印信息串口
- #define CON_SERIAL Serial1 //蓝牙通信串口
- #define SEND_SERIAL Serial2 //数据发送串口
- #define CMD_CON "AT+CON"
- #define CMD_DIS_CON "AT"
- #define CMD_GET_RSSI "AT+RSSI?"
- RssiPositionComputer myPositionComputer;
- Point2D master_point;
- //基站数量
- #define SLAVENUMBER 3
- //基站地址
- String BLUETOOTHADDRESS[3] = {
- "D8A98B788750",
- "D8A98B788732",
- "380B3CFFC5B0"
- };
- //位置发送蓝牙地址
- // F83002253650
- String search_result_string[SLAVENUMBER] = {""};
- String rssi[SLAVENUMBER] = {""};
- float distance[SLAVENUMBER] = {};
- void setup() {
- #if defined(DEBUG_SERIAL)
- DEBUG_SERIAL.begin(9600);
- #endif
- CON_SERIAL.begin(9600);
- SEND_SERIAL.begin(9600);
- delay(1000);
- init_ble();
- }
- void loop() {
- read_ble(BLUETOOTHADDRESS);
- to_axis(distance, &master_point);
- }
- //读取串口
- String serial_read(int _len){
- String data = "";
- int len = 0;
- unsigned long t = millis() + 500;
- while(1)
- {
- while(CON_SERIAL.available()){
- char c = CON_SERIAL.read();
- data += c;
- len++;
- }
- if(len == _len){
- break;
- }
- if(millis() > t)
- break;
- }
- #if defined(DEBUG_SERIAL)
- //DEBUG_SERIAL.println(data);
- #endif
- return data;
- }
- //初始化
- void init_ble(){
- CON_SERIAL.print(CMD_DIS_CON);delay(100);
- serial_read(2);
- }
- //获取设备 RSSI
- void read_ble(String * address){
- for(int i=0;i<SLAVENUMBER;i++){
- CON_SERIAL.print(CMD_DIS_CON);delay(100);
- serial_read(2);
- CON_SERIAL.print(CMD_CON + address[i]);
- serial_read(8);
- delay(500);
- CON_SERIAL.print(CMD_GET_RSSI);
- String rssi_str = serial_read(10);
- String _rssi = rssi_str.substring(7, rssi_str.length());
- //rssi
- rssi[i] = _rssi;
- //distance
- distance[i] = rssiToDistance(rssi[i].toFloat());
- #if defined(DEBUG_SERIAL)
- DEBUG_SERIAL.println("BLE_" + String(i) + ": " + rssi[i]);
- //DEBUG_SERIAL.println("BLE_" + String(i) + ": " + distance[i]);
- #endif
- //delay(800);
- }
- }
- //计算距离
- float rssiToDistance(float rssi){
- float dis = 0;
- //dis = pow(10.0,((abs(rssi)-56)/10.0/1.05));
- dis = pow(10.0,((abs(rssi)-56)/5.0/1.65));
- return dis;
- }
- //转换为2d坐标x,y
- void to_axis(float * dis, Point2D* actual_master_point){
- //myPositionComputer.distanceToPoint(*dis,*(dis+1),*(dis+2),actual_master_point);
- myPositionComputer.distanceToPoint(*dis,*(dis+1),random(0,77),actual_master_point);
- int x = master_point.x*100;
- int y = master_point.y*100;
- char point[100];
- sprintf(point, "[ax:%3d,ay:%3d]\n",abs(x),abs(y));
- #if defined(DEBUG_SERIAL)
- DEBUG_SERIAL.println(point);
- #endif
- SEND_SERIAL.print(point);
- }
复制代码
你也可以按照“本地定位显示”实验的方法,为该定位装置安装OLED模块,这样的话,可以实现本地和远程的同时显示。
2. 构建远程中控台 远程中控台用于远程、无线、实时显示被定位目标的坐标值,主要由1个Arduino Mega2560控制板、2个BLE4.0模块、1个OLED显示屏、1块锂电池构成。其中两个BLE4.0模块都要设置成主设备模式。
(1)蓝牙模块的配置主蓝牙设备配置命令: - AT+RENEW //恢复默认设置
- AT -- OK//测试模块正常
- AT+ADDR? -- MAC//查询模块MAC地址
- AT+BAUD0 -- 9600//设置波特率为9600
- AT+CLEAR -- OK//清除设备配对信息
- AT+IMME1 -- OK //设置模块工作类型:上电等待触发
- AT+ROLE1 -- OK //设置主从模式:主设备
- AT+MODE1 -- OK//设置模块工作模式:远控模式
复制代码 各设备主从蓝牙的MAC地址(以下地址可根据自己的BLE4.0a蓝牙模块进行修改,详细参考:蓝牙配置说明.txt)
信号塔设备MAC地址: - 0:D8A98B788750 (从)
- 1:D8A98B788732 (从)
- 2:380B3CFFC5B0 (从)
复制代码 待救援定位设备MAC地址: - B:F83002253178 (从)
- 主:D8A98B788758 (主)
复制代码 中控台设备MAC地址: - 主1:F8300225362D (主)
- 主2:F830022538C4 (主)
复制代码
(2)远程中控台的电路连接
OLED显示屏
| GND | 5V | SDA | SCL | 主控板引脚 | GND | 5V | SDA | SCL |
主蓝牙1
| 3.3V
| GND
| RX
| TX
| 主控板引脚
| 3.3V
| GND
| TX1
| RX1
|
主蓝牙1
| 3.3V
| GND
| RX
| TX
| 主控板引脚
| 5V
| GND
| TX2
| RX2
|
3. 中控台接收待救援者的坐标位置 在中控台的控制板中烧录以下程序(master.ino),并在待救援定位装置的主控板中烧录相应的程序,移动待救援定位装置的位置,可以观察到中控台OLED模块显示坐标的变化。 - /*------------------------------------------------------------------------------------
- 版权说明:Copyright 2022 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
- Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at
- https://opensource.org/licenses/MIT
- by 机器谱 2022-5-30 https://www.robotway.com/
- -------------------------------------------------------------------------------------*/
- //救援指挥中心例程
- //配置模块:(模块在配置时与正常工作时TX、RX线序不同,请注意)
- //第一步:使用AT指令将所使用的两个模块设置为主模式;所有模块波特率全部为默认的9600,并记录待救援设备从模块的地址(AT+ADDR?);
- //第二步:将主模块在未连接时清除之前的配对信息(AT+CLEAR),再设置其工作类型为类型1(AT+IMME即上后处于等待状态,收到AT+START,AT+DISC,AT+CONNL等指令后开始工作);
- //开始工作:
- //第三步:将所有模块上电(主模块参考控制中心的连接进行接线,待救援设备从模块参考相应的连接);
- //第四步:将本程序下载进MEGA2560中,将从模块分别摆开,观察显示屏数据;
- #include <Arduino.h>
- #include <Wire.h>
- #include <MultiLCD.h>
- #define DATA_SERIAL Serial //信息打印串口
- #define HUMAN_SERIAL Serial1 //待救援数据
- #define ROBOT_SERIAL Serial2 //救援机器人数据
- #define CMD_CON "AT+CON"
- #define CMD_DIS_CON "AT"
- #define CMD_START "AT+START"
- LCD_SSD1306 lcd;
- String human_address = "F83002253650"; //待救援设备地址
- String robot_address = "F83002253178"; //救援机器人设备地址
- String human_point = "[ax: 0 , ay: 0]";
- String robot_point = "[bx: 0 , by: 0]";
- void setup()
- {
- DATA_SERIAL.begin(9600);
- HUMAN_SERIAL.begin(9600);
- ROBOT_SERIAL.begin(9600);
- lcd.begin();
- master_init();
- }
- void loop()
- {
- read_human_point();
- read_robot_point();
- point_display();
- }
- void connect_ble()
- {
- //连接待救援设备地址
- // HUMAN_SERIAL.print(CMD_START);delay(1000);
- HUMAN_SERIAL.print(CMD_DIS_CON);delay(200);
- HUMAN_SERIAL.print(CMD_CON + human_address);
- //连接救援机器人设备地址
- ROBOT_SERIAL.print(CMD_DIS_CON);delay(200);
- ROBOT_SERIAL.print(CMD_CON + robot_address);
- }
- //读取待救援位置
- void read_human_point()
- {
- while(1)
- {
- String str;
- while(HUMAN_SERIAL.available() > 0)
- {
- str = HUMAN_SERIAL.readStringUntil('\n');
- str.trim();
- }
- if(!str.equals(""))
- {
- Serial.println(str);
- human_point = str; break;
- }
- }
- }
- //读取救援机器人位置
- void read_robot_point()
- {
- while(1)
- {
- String str;
- while(ROBOT_SERIAL.available() > 0)
- {
- str = ROBOT_SERIAL.readStringUntil('\n');
- str.trim();
- }
- if(!str.equals(""))
- {
- Serial.println(str);
- robot_point = str;
- break;
- }
- }
- }
- void point_display()
- {
- lcd.clear();
- lcd.setCursor(10, 1);
- lcd.print("a: human b: robot");
- lcd.setCursor(20, 3);
- lcd.print(human_point);
- lcd.setCursor(20, 5);
- lcd.print(robot_point);
- }
- void master_init()
- {
- lcd.clear();
- lcd.setCursor(25, 3);
- lcd.print("Hello World!");
- delay(1000);
- point_display();
- connect_ble();
- while(true)
- {
- if(HUMAN_SERIAL.available() > 0 || ROBOT_SERIAL.available() > 0)
- break;
- }
- }
复制代码
烧录了例程后,依次开启信号塔、待救援定位装置、中控台的电源,中控台的OLED屏幕上即可显示待救援者的坐标值 (注:中控台的电源必须最后打开)。
定位效果如下图所示:
4. 资料下载
资料内容:
①远程定位显示-例程
②蓝牙配置说明.txt
资料下载地址:https://www.robotway.com/h-col-167.html
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