DIY制作会呼吸的WIFI机器人

DIY制作会呼吸的WIFI机器人

2012-08-22 14:35

错误!DIYer:

制作时间:

制作难度: sfwer 2天 ★★★

★☆

GEEK指数: ★★★

★☆

首先需要解释一下什么是“Shy ”：

“Shy ”是一个采用LINUX开源系统-Openwrt制作的WIFI机器人，它支持PC端,android端，web端的无线控制和无线视频传输，apple端的视频传输，甚至还可以当作你的电脑高清免驱动摄像头使用。

技术上来说，它大致分为三个部分，首先是加载Openwrt系统的Liunx平台，它连接摄像头，并通过WIFI接收控制命令。然后此平台通过串口连接单片机，再由单片机控制各种感应，驱动电路。你可以在手机上指挥它到处跑，然后拍下

想要的照片。

值得注意的是，openwrt系统是开源的，我们可以在PC机上编译自己的openwrt系统和自己的软件，另外单片机的扩展应用成千上万，因此这架机器人具有相当高的可玩性与非常广泛的应用。

错误!shy的原型来自于《star wars》中的R2D2。

错误!机器人的主题是“呼吸”，缓慢变化的蓝光使它们成为你卧室中最酷的装置。

错误!

错误!

错误!

双向电梯

首先要选择能够加载Openwrt平台的硬件设备，其实能加载LINUX系统的设备非常常见，比如我们家庭用的路由器。

这里要注意的是路由器的选择，首先，路由器要能够加载openwrt系统，其次，要具有USB口以及TTL接口。

错误!一般来讲，我们选择的型号是DB120或者RG100A-AA，我选择的型号是RG100A-AA。

错误!得到路由器后，首先要做的事是给路由器换个系统，即通俗所说的“刷机”，关于网络上RG100A-AA刷机的教程很多，这里不再赘述，不过需要补充的是，对于拥有单片机的爱好者，大可不必专门购买USB-TTL线，我们手中的单片机的开发板就可以为路由器与个人PC进行连接，下面给出

开发板与路由器TTL线的连线图，,路由器从左到右依次是：VCC ,GND ,TX ,RX,这里注意一定不要接VCC线。

错误!我的系统是Openwrt backfire 10.03.1 RC6

错误!测试单片机的开发板是否连接正确，可以通过PUTYY的串口连接方式进行连接，注意这里的波特率是：115200

COM口的选择要查看个人PC中的设备管理器，以连接的为准。

错误!刷完系统后，设置个人PC的网络IP：192.168.1.X，以及子网掩码255.255.255.0。这里的X是除1之外的任意，当然不能大于255

错误!然后连接个人PC与路由的LAN3口，用PUTYY进行SHH连接，输入用户名ROOT ，以及密码ADMIN ，设置以及连接正确后进入。

设置IP的目的是为了上传摄像头的驱动文件，我采用的摄像头是OV519芯片的SONY摄像头，因此驱动文件为：

kmod-video-gspca-ov519_2.6.32.27-1_brcm63xx.ipk

错误!运行winscp，将IPK包上传到根目录下，注意，这里要选择SCP方式。

错误!成功连接后。

winscp非常方便，拖拽文件即可，跟FTP方式完全一样。

错误!我的摄像头。

上传完毕后，运行PUTTY，进行安装，安装口令：opkg install xxx.ipk

安装完毕后可以用dmesg命令进行查看是否安装完成，或者直接在浏览器中输入192.168.1.1以图形化的方式进行查看。

安装完驱动后，安装MJPG-STREAMER，这是一个用于查看视频IPK程序，可以直接在浏览器中查看摄像头捕捉到的图像，注意安装完毕后要开启服务，或者也可以设置为自自动，这里不再赘述。

错误!这里我采用了网络上研究智能机器人的前人Liuviking的程序来捕捉MJPG-STREAMER的图像，运行此程序要先安装，DOTNET3.5，运行后成功便如图所示：

至此，摄像头的安装结束。

首先解释一下什么是ser2net.ipk软件包。

这是一个可以通过个人PC向路由的指定端口发送数据，然后路由原封不动的将数据发送到路由的TTL接口的程序。

当安装完这个程序后，我们就可以通过编制的程序向路由的TTL口发送串行数据，意义在于：单片机就可以接受路由发送的串行数据进行各种控制。

下面简略的讲解如何在openwrt下进行软件包ser2net.ipk的安装

有两种方法：

方法一是在路由已经联结上互联网的情况下，可以由网络进行安装。非常的方便，但我并未采用。

错误!方法二是利用winscp连接上路由，上传ser2net.ipk，然后运行putty，登陆路由执行

opkg update

opkg install 软件包地址

同昨日安装ov519驱动。

安装完毕ser2net后，需要进行一定的设置，在命令行界面下输入

cd /

进入路由根目录，再输入

cd etc

进入ect 目录后执行

vi ser2net.conf （当安装成功后才会出现此设置文件）

找到

2001:raw:600:/dev/ttyS0:9600 NONE 1STOPBIT 8DATABITS XONXOFF LOCAL -RTSCTS

#2002:raw:600:/dev/ttyS1:9600 NONE 1STOPBIT 8DATABITS XONXOFF LOCAL -RTSCTS

注意，这里"#"代表的是屏蔽，我们修改的是非屏蔽语句，可以看到，上位机发送的端口是2001，这就是我们需要发送的端口号，波特率是9600，其它的略。

错误!设置完毕后记得保存退出，然后这里要执行一次ser2net,以开启服务。

错误!一切设置妥当后，我们再次借用liuviking的程序进行串口通讯的测试，运行liuviking的程序，然后再运行“串口调试助手”，在程序中点击发送串口数据，可以看到在“串口调试助手”，有正确的数据输出，至此，Shy的串口连接部分设置完毕。

添加自启动项的目的是为了在SHY启动的时候能够自动启动更多的服务，配合UCI命令。

在/etc/init.d里添加需要启动的shell脚本，假设名字为my-plugin。接下来模仿该目录下其他启动脚本的格式，添加你的代码。

[cpp] view plaincopyprint?

1. #!/bin/sh /etc/http://mon

2. # /init.d/my-plugin

3. START=50 #启动顺序

4.

5. start() {

6. #启动项执行的代码

7. }

8.

9. stop() {

10. killall my-plugin

11. }

之后还需要在rc.d目录下做一个链接，启动时系统会按顺序启动rc.d目录下的脚本链接，对应执行init.d目录下的启动脚本。

链接命令如下：ln -s ../init.d/my-plugin /etc/rc.d/S50my-plugin

参考地址：

附：

/etc/rc.d/init.d和/etc/init.d 联系区别

地址：

我们选用STC11F02E单片机作为SHY的控制芯片电路部分，关于STC11F02E的参数如下:

STC11F02E单片机为增强型的8051内核，具有2KB的片内Flash程序存储器、2KB的EEPROM存储器和256KB的片内SRAM数据存储器。

这款单片机的UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器）模块的最大特点就是通过配置特殊功能寄存器AUXR1中的第7位UART_P1的状态可以使UART模块的两个引脚（RXD、TXD）接到P3端口的P3.0、P3.1引脚，或者接到P1端口的P1.6、P1.7引脚，从而可以充当两个串口使用。

因为制作SHY需要的引脚并不是很多，所以我们只需要20引脚的单片机即可。这片STC11F02E

符合20引脚，小巧，作为增强型STC芯片，功耗小。

有两个串口通讯接口，可一个用于下载，一个用于openwrt路由通讯。 错误!从DATASHEET中得到STC11F02E 的芯片管脚图

在这里，我们需要用到：

P1.7 作为串口的TX(transmit) 传送 接口

P1.6 作为串口的RX(Recive) 接收 接口

P1.5 - P1.0 用于控制L298N驱动电路

P3.7 用于PWM控制LED灯

P3.6/RST 用于复位电路

XTAL2

XTAL1 用于11.0592MHZ晶振

RXD

TXD 用于在线下载线路

错误!复位电路图

RST保持两个机器周期以上的高电平时自动复位

错误!晶振，复位电路，VCC，GND，连接好后

至此，STC11F02E最小系统完成。

接收串口数据的目的是为了与openwrt路由完成通讯，STC11F02E要准确无误的辨识出openwrt路由发过来的指令，编制测试程序如下：

#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int unsigned char Receive(void) { unsigned char dat; while(RI==0); //只要接收中断标志位RI没有被置“1” 当接收完毕时，中断标志RI被置1 //等待，直至接收完毕（RI=1） RI=0; //为了接收下一帧数据，需将RI清0 dat=SBUF; //将接收缓冲器中的数据存于dat return dat; } void main (void) { SCON = 0x50; //REN=1允许串行接受状态，串口工作模式2 TMOD|= 0x20; //定时器1工作方式2 TH1 = 0xFD; //baud /* 波特率9600、数据位8、停止位1。效验位无 (11.0592M) TL1 = 0xFD; TR1 = 1; REN=1; while(1) { if(Receive() == 'W') P1=~P1; } }

以上程序有一个缺点是，并没有使用串口中断，其实在在这个程序上，用不用中断处理程序对于单片机都是一样的，因为使用的是一样的开销。但是，我们在前面提到过，完成Shy的一个目的是学习，所以我们要使用串口中断完成这个程序的编制 完成串口中断的编写，如下：

#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void