YellowToyCar
1.0.0
Este repositório contém código, documentação e outras coisas relacionadas ao projeto de carro de brinquedo amarelo que fiz.
Também fiz o aplicativo móvel Flutter para controlar o carrinho de brinquedo, consulte o repositório YellowToyCarApp.
Hardware consiste em:
O software consiste em:
/ ou /index ou /index.html → Site apresentado para o usuário controlar o carro.
/status → Status básico, incluindo hora, estado das luzes e motores e outros dados de diagnóstico.
{
"uptime" : 123456 , // Microseconds passed from device boot.
"time" : "2023-01-12T23:49:03.348+0100" , // Device time, synced using SNTP.
"rssi" : - 67 , // Signal strength of AP the device is connected to, or 0 if not connected.
/* With `?details=1` querystring parameter, extended response is provided. */
"stations" : [ "a1:b2:c3:d4:e5:f6" ] , // list of stations currently connected to our AP
} /config → Endpoint para solicitações para definir configuração (JSON GET/POST API)
{
/* Control & config for motors and lights */
"control" : {
/* Other */
"timeout" : 2000 , // Time in milliseconds counted from last control request/packet, after which movement should stop for safety reason
/* Input values */
"mainLight" : 1 ,
"otherLight" : 1 ,
"left" : 12.3 , // The motors duty cycle are floats as percents,
"right" : 12.3 , // i.e. 12.3 means 12.3% duty cycle.
/* Calibration */
"calibrate" : {
"left" : 0.95 , // Inputs will be multiplied by calibration values before outputting PWM signal.
"right" : 1.05 ,
"frequency" : 100 , // Frequency to be used by PWMs
}
} ,
/* Networking related. Some things are not implemented, including: DNS and DHCP leases */
"network" : {
"mode" : "ap" , // for Access Point or "sta" for station mode, or "nat" (to make it work like router)
"fallback" : 10000 , // duration after should fallback to hosting AP if cannot connect as station
"dns1" : "1.1.1.1" ,
"dns2" : "1.0.0.1" ,
"sta" : {
"ssid" : "YellowToyCar" ,
"psk" : "AAaa11!!" ,
"static" : 0 , // 1 if static IP is to be used in STA mode
"ip" : "192.168.4.1" ,
"mask" : 24 , // as number or IP
"gateway" : "192.168.4.1"
} ,
"ap" : {
"ssid" : "YellowToyCar" ,
"psk" : "AAaa11!!" ,
"channel" : 0 , // channel to use for AP, 0 for automatic
"hidden" : 0 ,
"ip" : "192.168.4.1" ,
"mask" : 24 , // as number or IP
"gateway" : "192.168.4.1" ,
"dhcp" : {
"enabled" : 1 ,
"lease" : [ "192.168.4.1" , "192.168.4.20" ] ,
}
} ,
"sntp" : {
"pool" : "pl.pool.ntp.org" ,
"tz" : "CET-1CEST,M3.5.0,M10.5.0/3" ,
"interval" : 3600000
}
} ,
/* Camera settings. See this project or `esp32_camera` library sources for details. */
"camera" : {
"framesize" : 13 ,
"pixformat" : 4 ,
"quality" : 12 ,
"bpc" : 0 ,
"wpc" : 1 ,
"hmirror" : 0 ,
"vflip" : 0 ,
"contrast" : 0 ,
"brightness" : 0 ,
"sharpness" : 0 ,
"denoise" : 0 ,
"gain_ceiling" : 0 ,
"agc" : 1 ,
"agc_gain" : 0 ,
"aec" : 1 ,
"aec2" : 0 ,
"ae_level" : 0 ,
"aec_value" : 168 ,
"awb" : 1 ,
"awb_gain" : 1 ,
"wb_mode" : 0 ,
"dcw" : 1 ,
"raw_gma" : 1 ,
"lenc" : 1 ,
"special" : 0
}
}Retorna JSON da configuração atual, se não alterar nada.
192.168.4.1 por enquanto, já que as configurações de DHCP são codificadas para alguns valores padrão. /capture → Captura de quadro da câmera do carro.
:81/stream → Fluxo contínuo de quadros da câmera do carro usando MJPEG que explora um tipo de conteúdo especial: multipart/x-mixed-replace que informa ao cliente para substituir a imagem se necessário. Um servidor HTTP separado é usado (daí a porta 81 não padrão), pois é a maneira mais fácil de enviar continuamente partes (próximos quadros) nesta única solicitação interminável.
O aplicativo aguarda pacotes UDP na porta 83.
| Octeto | 0 | 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Octeto | Pedaços | 0 1 2 3 4 5 6 7 | 8 9 10 11 12 13 14 15 | 16 17 18 19 20 21 22 23 | 24 25 26 27 28 29 30 31 |
| 0 | 0 | (UDP) Porta de origem | (UDP) Porta de destino | ||
| 4 | 32 | (UDP) Comprimento | (UDP) Soma de verificação | ||
| 8 | 64 | Tipo de pacote (sempre 1) | Bandeiras (ver tabela abaixo) | Serviço do motor esquerdo | Dever motor direito |
| Pedaço | Máscara | Descrição |
|---|---|---|
| 0 | 0b00000001 | Luz principal (LED externo branco brilhante) |
| 1 | 0b00000010 | Outra luz (pequeno LED vermelho interno) |
| 2 | 0b00000100 | Reservado |
| 3 | 0b00001000 | Reservado |
| 4 | 0b00010000 | Reservado |
| 5 | 0b00100000 | Reservado |
| 6 | 0b01000000 | Direção esquerda do motor |
| 7 | 0b10000000 | Direção direita do motor |
0 ) significa para frente, o bit definido ( 1 ) significa para trás. | Octeto | 0 | 1 | 2 | 3 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Octeto | Pedaços | 0 1 2 3 4 5 6 7 | 8 9 10 11 12 13 14 15 | 16 17 18 19 20 21 22 23 | 24 25 26 27 28 29 30 31 |
| 0 | 0 | (UDP) Porta de origem | (UDP) Porta de destino | ||
| 4 | 32 | (UDP) Comprimento | (UDP) Soma de verificação | ||
| 8 | 64 | Tipo de pacote: 2 | Bandeiras (veja abaixo) | Tempo (em milissegundos) para suavizar a mistura em direção aos valores alvo do motor | |
| 12 | 96 | Funcionamento do motor esquerdo, porcentagem como flutuação (ou seja, 63.8f é igual a 63,3% do ciclo de funcionamento) | |||
| 16 | 128 | Funcionamento do motor direito, porcentagem como flutuação (ou seja, 63.8f é igual a 63,3% do ciclo de funcionamento) | |||
Alguns scripts foram desenvolvidos para facilitar o desenvolvimento e uso.
$ python . s cripts c onfig.py --help
usage: config.py [-h] [--status] [--status-only] [--config-file PATH] [--wifi-mode {ap,sta,apsta,nat,null}] [--ip IP] [--read-only] [--restart [RESTART]]
This script allows to send & retrieve config from the car.
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
--status Request status before sending/requesting config.
--status-only Only request status.
--config-file PATH JSON file to be send as config.
--wifi-mode {ap,sta,apsta,nat,null}
Overwrite WiFi mode from config.
--ip IP, --address IP
IP of the device. Defaults to the one used for AP mode from new config or 192.168.4.1.
--read-only If set, only reads the request (GET request instead POST).
--restart [TIMEOUT] Requests for restart after updating config/retrieving the config. $ python . s cripts c ontrol.py --help
usage: control.py [-h] [--ip IP] [--port PORT] [--interval INTERVAL] [--dry-run] [--show-packets] [--short-packet-type] [--no-blink] [--max-speed VALUE] [--min-speed VALUE] [--acceleration VALUE]
This script allows to control the car by continuously reading keyboard inputs and sending packets.
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
--ip IP, --address IP
IP of the device. Default: 192.168.4.1
--port PORT Port of UDP control server. Default: 83
--interval INTERVAL Interval between control packets in milliseconds. Default: 100
--dry-run Performs dry-run for testing.
--show-packets Show sent packets (like in dry run).
--short-packet-type Uses short packet type instead long.
--no-blink Prevents default behaviour of constant status led blinking.
Driving model:
--max-speed VALUE Initial maximal speed. From 0.0 for still to 1.0 for full.
--min-speed VALUE Minimal speed to drive motor. Used to avoid motor noises and damage.
--acceleration VALUE Initial acceleration per second.
Note: The 'keyboard' library were used (requires sudo under Linux), and it hooks work also out of focus, which is benefit and issue at the same time, so please care. Controls:
WASD (or arrows) keys to move; QE to rotate;
F to toggle main light; R to toggle the other light;
Space to stop (immediately, uses both UDP and HTTP);
V to toggle between vectorized (smoothed) and raw mode;
+/- to modify acceleration; [/] to modify max speed;
Shift to temporary uncap speed; ESC to exit.
| Nome amigável | Nome | Afinidade | Prioridade | Arquivo de origem | Descrição |
|---|---|---|---|---|---|
| Tarefas de PCI | ipcx * | Todos* | 0 | (interno) | As tarefas IPC são usadas para implementar o recurso de chamada entre processadores. |
| Principal | main | CPU0 | 1 | main.cpp | Inicializa tudo, inicia outras tarefas e carrega a lógica em segundo plano. |
| Fluxo da câmera | httpd | CPU0 | 5 | camera.cpp | |
| LwIP | ? | ||||
| Wi-fi | CPU0 | ||||
| Eventos | ? | ||||
| Tarefas ociosas | ipcx * | Todos* | 24 | (interno) | Tarefas ociosas criadas para (e fixadas em) cada CPU. |
* - Algumas tarefas funcionam em múltiplas CPUs, como tarefas separadas.
struct . Veja a discussão aqui. Como solução, descobri que é mais fácil usar strncpy , que é incorporado/otimizado._binary_src_ ao acessar os rótulos de início/fim dos blocos de dados incorporados (como na macro GENERATE_HTTPD_HANDLER_FOR_EMBEDDED_FILE ), não é verdade. Os documentos parecem desatualizados ou inválidos em algumas áreas, pelo menos para esp-idf . No entanto, encontrei a solução : use board_build.embed_files em platformio.ini e também EMBED_FILES em CMakeLists.txt . No código, use _binary_ , sem a parte src_ .snake_case misturado com camelCase porque usamos bibliotecas C do ESP-IDF e algumas partes as utilizam muito. É ainda mais feio andar de camelo sozinho no meio de cobras.ESP_LOGV e ESP_LOGD para arquivo único, então redefino essas macros para ESP_LOGI como uma solução alternativa.esp32-camera que o projeto usa tem alguns problemas estranhos, aqui estão alguns:camera.py , que inclui tarefa de envio via WiFi:string_view s, como no código relacionado a config/JSON. Recentemente tive um problema com strlen sendo inseguro...vTaskList / uxTaskGetSystemStateKconfig para manter recursos opcionais, incluindo alguma depuração. Veja também https://esp32tutorials.com/esp32-static-fixed-ip-address-esp-idf/esp32-camera fb_size ao usar JPEG para permitir que o menor 96x96 funcione. Ter um mínimo de 2048 parece funcionar, mas usar mais para garantir parece aconselhável. (problema no github).xclk_freq_hz = 10'000'000, para camera_config_t ? 10 MHz pode ser melhor que 20 MHz, consulte espressif/esp32-camera#15COM8_AGC_EN na câmera registra as definições com diferença de 1?constexpr rápida e C++ para a função IP 4
