【小作品】STM32无线WIFI视频小车制作剖析（上）

实体作品请参看优酷视频。

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说明：

该作品为arvik于2014年下半年在学校实验室做的一个国家级大学生科技创新项目，大概花了两个多月课余时间完成。

其实博客早在几个月前就写好了，一共3篇，后来发现第一篇丢失。本想补起来，却没有时间，且实际作品早已拆开，保留在学校“博物馆”，没办法重新试验了，就不补了。

介绍

WiFi小车（简要说明：小车由msp430和stm32f103vet6两个单片机协调控制，msp430负责控制小车运动方向和开关电源的管理，stm32f103vet6负责视频数据的采集与传输，摄像头是ov7670，网卡采用enc28j60，移植的lwip协议，两款单片机均由ucos-ii进行任务管理。上位机控制平台由VC++6.0编写，可接收并显示视频数据，通过键盘W、A、S、D键来控制小车的行动）

作品图片展示

整体介绍图：



作品图（小车 + 上位机）：



PC控制端：

软件部分

软件主体框图：

主控器STM32F103VET6软件构架框图

主控器移植了UC/OS-II嵌入式实时操作系统，启动系统，初始化LWIP后，设置网卡MAC，静态配置IP地址，启动摄像头，采用UDP协议将视频数据发送出去，同时将接受到的命令送往从控器。

从控器MSP430F149软件构架框图

控制器MSP430F149搭载UC/OS-II操作系统管理整个系统的运行状态和资源分配。利用MSP430F149的timerB输出四路PWM波控制小车整体行进速度及运动方向。

PC机控制台软件框图

控制台在VC环境下搭建， VC平台设备所采用的开发工具是Visual C++6.0。

硬件部分

该小车硬件部分总体框图：

电机驱动

小车用到了特别常用的L298N电机驱动电路，控制器msp430f149通过timerB输出四路PWM波控制小车前后左右行动，原理图如下：



利用MSP430f149的timerB输出不同占空比的PWM信号以实现电机正反转及速度调节。电机的额定电压为5V到8V，系统分配给L298N的驱动电压为8V，故需设定PWM波占空比为62.5% 到100% 时电机才能正常工作，参看msp430f149数据手册以了解怎样让timerB输出PWM波，此处不做介绍。

测速模块

用红外对管和一个比较器组成测速电路，控制器单位时间内采集模块的输出脉冲，即可实现测速，原理图如下：



该模块较为简单，有数模电基础都能看懂。

开关电源

采用TI公司高效率的TPS5430芯片作为开关电源模块组的核心芯片，可使电源的利用率及效率最大化。TPS5430芯片具有5.5V至36V的宽输入电压，上至3A的输出电流，500kHZ的开关频率，转换效率可高达95%，极低的输出电压波纹，可软开关。



典型应用电路：



该模块给系统提供了8V、5V、3.3V三种电压，参看TI公司TPS5430数据手册，得出相应电路参数计算如下（CSDN的公式编辑不会，还是来个截图吧）：



详细元件参数选取请查看TPS5430数据手册

摄像头，网卡

某宝上随便淘一个型号相同的摄像头和网卡模块就行：





摄像头模块（OV7670）通过SCCB总线控制，可以输出整帧、取窗口、子采样方式的各种分辨率为8位图像数据。

ENC28J60是带有行业标准带SPI接口的独立以太网控制器。 该芯片可作为任何配备有 SPI 控制器的以太网接口。

这里并不对以上两个模块做详细说明，需自行参考相关资料及数据手册。

后续内容请参看下节！