1、小車驅(qū)動裝置

小車驅(qū)動裝置主要由TB6612FNG雙電機驅(qū)動板、TT馬達、車輪等組成。

（1）TB6612FNG雙電機驅(qū)動板

2、滅火裝置

滅火裝置主要由火焰?zhèn)鞲衅?、繼電器、水泵等組成。

（1）火焰?zhèn)鞲衅?/p>

（2）繼電器

（3）水泵

3、整體連接示意圖

elf@ubuntu:~/work$ tar -xvf linux-4.1.15-elf1.tar.bz2

2）修改頂層設(shè)備樹文件arch/arm/boot/dts/imx6ull.dtsi。

elf@ubuntu:~/work$ cd linux-4.1.15-elf1/

elf@ubuntu:~/work/linux-4.1.15-elf1$ vi arch/arm/boot/dts/imx6ull.dtsi

3）修改設(shè)備樹文件arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts。

elf@ubuntu:~/work/linux-4.1.15-elf1$ vi arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts

添加設(shè)備節(jié)點

&pwm5 {

? ? pinctrl-names = "default";

? ? pinctrl-0 = <&pinctrl_pwm5>;

? ? status = "okay";

};

&pwm6 {

? ? pinctrl-names = "default";

? ? pinctrl-0 = <&pinctrl_pwm6>;

? ? status = "okay";

};

&pwm7 {

? ? pinctrl-names = "default";

? ? pinctrl-0 = <&pinctrl_pwm7>;

? ? status = "okay";

};

&pwm8 {

? ? pinctrl-names = "default";

? ? pinctrl-0 = <&pinctrl_pwm8>;

? ? status = "okay";

};

在iomux節(jié)點下面添加引腳復(fù)用

pinctrl_pwm5: pwm5grp {

? ? fsl,pins = <

? ? ? ? MX6UL_PAD_ENET1_TX_DATA1__PWM5_OUT 0x110b0

? ? >;

};

pinctrl_pwm6: pwm6grp {

? ? fsl,pins = <

? ? ? ? MX6UL_PAD_ENET1_TX_EN__PWM6_OUT 0x110b0

? ? >;

};

pinctrl_pwm7: pwm7grp {

? ? fsl,pins = <

? ? ? ? MX6UL_PAD_CSI_VSYNC__PWM7_OUT 0x110b0

? ? >;

};

pinctrl_pwm8: pwm8grp {

? ? fsl,pins = <

? ? ? ? MX6UL_PAD_CSI_HSYNC__PWM8_OUT 0x110b0

? ? >;

};

取消其它用到csi、enet1功能的地方

至此pwm已經(jīng)復(fù)用完成。

（2）復(fù)用gpio

1）修改設(shè)備樹文件arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts

elf@ubuntu:~/work$ cd linux-4.1.15-elf1/

elf@ubuntu:~/work/linux-4.1.15-elf1$ vi arch/arm/boot/dts/imx6ull-elf1-emmc.dts

在iomux節(jié)點下面添加引腳復(fù)用

MX6UL_PAD_CSI_DATA00__GPIO4_IO21 0x17059

MX6UL_PAD_CSI_DATA01__GPIO4_IO22 0x17059

MX6UL_PAD_CSI_DATA02__GPIO4_IO23 0x17059

MX6UL_PAD_CSI_DATA03__GPIO4_IO24 0x17059

MX6UL_PAD_CSI_DATA04__GPIO4_IO25 0x17059

MX6UL_PAD_CSI_DATA05__GPIO4_IO26 0x17059

MX6UL_PAD_CSI_DATA06__GPIO4_IO27 0x17059

MX6UL_PAD_CSI_DATA07__GPIO4_IO28 0x17059

MX6UL_PAD_UART2_TX_DATA__GPIO1_IO20 0x17059

MX6UL_PAD_UART2_RX_DATA__GPIO1_IO21 0x17059

MX6UL_PAD_CSI_MCLK__GPIO4_IO17 0x17059

MX6UL_PAD_CSI_PIXCLK__GPIO4_IO18 0x17059

取消其它用到csi、uart2功能的地方

（3）編譯并替換設(shè)備樹

elf@ubuntu:~/work/linux-4.1.15-elf1$ . /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi

2）編譯設(shè)備樹和內(nèi)核

elf@ubuntu:~/work/linux-4.1.15-elf1$ make imx6ull_elf1_defconfig??

elf@ubuntu:~/work/linux-4.1.15-elf1$ make dtbs

3）將arch/arm/boot/dts/路徑下的imx6ull-elf1-emmc.dtb放到U盤，通過U盤拷貝到開發(fā)板

root@ELF1:~# cp /run/media/sda1/imx6ull-elf1-emmc.dtb /run/media/mmcblk1p1/

4）保存并重啟開發(fā)板

root@ELF1:~# sync? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

root@ELF1:~# reboot

1、配置阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺

主函數(shù)的實現(xiàn)main.cpp

int main(int argc, char *argv[])

{

? ? pthread_t gpio_tid, mqtt_tid;

? ? // 信號處理

? ? signal(SIGTERM, SignHandler);

? ? signal(SIGINT, SignHandler);

? ? // 初始化控制參數(shù)

? ? if (-1 == init_controller_data())

? ? ? ? goto to_end;

? ? // 初始化MQTT并建立連接

? ? init_mqtt();

? ? // 將設(shè)備數(shù)據(jù)同步到MQTT服務(wù)器

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_STRAIGHT_TO_SEND);

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_LEFT_TO_SEND);

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_RIGHT_TO_SEND);

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_BACK_TO_SEND);

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_STOP_TO_SEND);

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_WATER_TO_SEND);

? ? // 設(shè)置控制器初始值

? ? set_controller(Upperleft, 5.0);

? ? set_controller(Lowerleft, 5.0);

? ? set_controller(Upperright, 5.0);

? ? set_controller(Lowerright, 5.0);

? ? set_controller(left, 1.0);

? ? set_controller(right, 1.0);

? ? set_controller(c8, 1.0);

? ? // 同步控制器狀態(tài)到MQTT服務(wù)器

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_UPPERLEFT_TO_SEND);

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_LOWERLEFT_TO_SEND);

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_UPPERRIGHT_TO_SEND);

? ? demo_mqtt_send_handler(SET_LOWERRIGHT_TO_SEND);

? ? // 創(chuàng)建GPIO線程

? ? if (pthread_create(&gpio_tid, NULL, gpio_thread, NULL) != 0)

? ? {

? ? ? ? perror("pthread_create for gpio_thread");

? ? ? ? goto to_end;

? ? }

? ? // 創(chuàng)建MQTT線程

? ? if (pthread_create(&mqtt_tid, NULL, mqtt_thread, NULL) != 0)

? ? {

? ? ? ? perror("pthread_create for mqtt_thread");

? ? ? ? goto to_end;

? ? }

? ? // 等待線程結(jié)束

? ? pthread_join(gpio_tid, NULL);

? ? pthread_join(mqtt_tid, NULL);

to_end:

? ? // 遇到異常，退出進程前，回收資源

? ? release_mqtt();

? ? release_controller_devices();

? ? sleep(1);

? ? exit(1);

}

初始化控制器參數(shù)

int init_controller_data(void)

{

? ? controller.left.value = 0;

? ? controller.right.value = 0;

? ? controller.Upperleft.value = 0;

? ? controller.Upperright.value = 0;

? ? controller.Lowerleft.value = 0;

? ? controller.Lowerright.value = 0;

? ? controller.go_straight.value = 0;

? ? controller.turn_left.value = 0;

? ? controller.turn_right.value = 0;

? ? controller.go_back.value = 0;

? ? controller.go_stop.value = 0;

? ? controller.spray_water.value = 0;

? ? controller.left.flag = 0;

? ? controller.right.flag = 0;

? ? controller.Upperleft.flag = 0;

? ? controller.Upperright.flag = 0;

? ? controller.Lowerleft.flag = 0;

? ? controller.Lowerright.flag = 0;

? ? controller.go_straight.flag = 0;

? ? controller.turn_left.flag = 0;

? ? controller.turn_right.flag = 0;

? ? controller.go_back.flag = 0;

? ? controller.go_stop.flag = 0;

? ? controller.spray_water.flag = 0;

? ? return 0;

}

初始化MQTT

/* init_mqtt, 初始化，跟mqtt服務(wù)器建立鏈接，設(shè)置訂閱，創(chuàng)建通道管理線程，創(chuàng)建接收處理線程 */

int init_mqtt(void)

{

? ? int32_t res = STATE_SUCCESS;

? ? uint16_t port = 443; /* 無論設(shè)備是否使用TLS連接阿里云平臺, 目的端口都是443 */

? ? aiot_sysdep_network_cred_t cred; /* 安全憑據(jù)結(jié)構(gòu)體, 如果要用TLS, 這個結(jié)構(gòu)體中配置CA證書等參數(shù) */

? ? char sub_topic[100] = {0};

? ? /* 配置SDK的底層依賴 */

? ? aiot_sysdep_set_portfile(&g_aiot_sysdep_portfile);

? ? /* 配置SDK的日志輸出 */

? ? aiot_state_set_logcb(demo_state_logcb);

? ? /* 創(chuàng)建SDK的安全憑據(jù), 用于建立TLS連接 */

? ? memset(&cred, 0, sizeof(aiot_sysdep_network_cred_t));

? ? cred.option = AIOT_SYSDEP_NETWORK_CRED_SVRCERT_CA; /* 使用RSA證書校驗MQTT服務(wù)端 */

? ? cred.max_tls_fragment = 16384; /* 最大的分片長度為16K, 其它可選值還有4K, 2K, 1K, 0.5K */

? ? cred.sni_enabled = 1; /* TLS建連時, 支持Server Name Indicator */

? ? cred.x509_server_cert = ali_ca_cert; /* 用來驗證MQTT服務(wù)端的RSA根證書 */

? ? cred.x509_server_cert_len = strlen(ali_ca_cert); /* 用來驗證MQTT服務(wù)端的RSA根證書長度 */

? ? /* 創(chuàng)建1個MQTT客戶端實例并內(nèi)部初始化默認參數(shù) */

? ? mqtt_handle = aiot_mqtt_init();

? ? if (mqtt_handle == NULL)

? ? {

? ? ? ? printf("aiot_mqtt_init failed\n");

? ? ? ? return -1;

? ? }

? ? /* TODO: 如果以下代碼不被注釋, 則例程會用TCP而不是TLS連接云平臺 */

? ? {

? ? ? ? memset(&cred, 0, sizeof(aiot_sysdep_network_cred_t));

? ? ? ? cred.option = AIOT_SYSDEP_NETWORK_CRED_NONE;

? ? }

? ? /* 配置MQTT服務(wù)器地址 */

? ? aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_HOST, (void *)mqtt_host);

? ? /* 配置MQTT服務(wù)器端口 */

? ? aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_PORT, (void *)&port);

? ? /* 配置設(shè)備productKey */

? ? aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_PRODUCT_KEY, (void *)product_key);

? ? /* 配置設(shè)備deviceName */

? ? aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_DEVICE_NAME, (void *)device_name);

? ? /* 配置設(shè)備deviceSecret */

? ? aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_DEVICE_SECRET, (void *)device_secret);

? ? /* 配置網(wǎng)絡(luò)連接的安全憑據(jù), 上面已經(jīng)創(chuàng)建好了 */

? ? aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_NETWORK_CRED, (void *)&cred);

? ? /* 配置MQTT默認消息接收回調(diào)函數(shù) */

? ? aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_RECV_HANDLER, (void *)demo_mqtt_default_recv_handler);

? ? /* 配置MQTT事件回調(diào)函數(shù) */

? ? aiot_mqtt_setopt(mqtt_handle, AIOT_MQTTOPT_EVENT_HANDLER, (void *)demo_mqtt_event_handler);

? ? /* 與服務(wù)器建立MQTT連接 */

? ? res = aiot_mqtt_connect(mqtt_handle);

? ? if (res < STATE_SUCCESS)

? ? {

? ? ? ? /* 嘗試建立連接失敗, 銷毀MQTT實例, 回收資源 */

? ? ? ? aiot_mqtt_deinit(&mqtt_handle);

? ? ? ? printf("aiot_mqtt_connect failed: -0x%04X\n\r\n", -res);

? ? ? ? printf("please check variables like mqtt_host, produt_key, device_name, device_secret in demo\r\n");

? ? ? ? return -1;

? ? }

? ? /* MQTT 訂閱topic功能示例, 請根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求進行使用 */

? ? {

? ? ? ? strcpy(sub_topic, "/sys/k1l0mrfjkHG/control_unit_1/thing/service/property/set");

? ? ? ? res = aiot_mqtt_sub(mqtt_handle, sub_topic, NULL, 1, NULL);

? ? ? ? if (res < 0)

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? printf("aiot_mqtt_sub failed, res: -0x%04X\n", -res);

? ? ? ? ? ? return -1;

? ? ? ? }

? ? }

? ? /* 創(chuàng)建一個單獨的線程, 專用于執(zhí)行aiot_mqtt_process, 它會自動發(fā)送心跳保活, 以及重發(fā)QoS1的未應(yīng)答報文 */

? ? g_mqtt_process_thread_running = 1;

? ? res = pthread_create(&g_mqtt_process_thread, NULL, demo_mqtt_process_thread, mqtt_handle);

? ? if (res < 0)

? ? {

? ? ? ? printf("pthread_create demo_mqtt_process_thread failed: %d\n", res);

? ? ? ? return -1;

? ? }

? ? /* 創(chuàng)建一個單獨的線程用于執(zhí)行aiot_mqtt_recv, 它會循環(huán)收取服務(wù)器下發(fā)的MQTT消息, 并在斷線時自動重連 */

? ? g_mqtt_recv_thread_running = 1;

? ? res = pthread_create(&g_mqtt_recv_thread, NULL, demo_mqtt_recv_thread, mqtt_handle);

? ? if (res < 0)

? ? {

? ? ? ? printf("pthread_create demo_mqtt_recv_thread failed: %d\n", res);

? ? ? ? return -1;

? ? }

? ? return 0;

}

同步設(shè)備數(shù)據(jù)到MQTT服務(wù)器

demo_mqtt_send_handler(SET_STRAIGHT_TO_SEND);

demo_mqtt_send_handler(SET_LEFT_TO_SEND);

demo_mqtt_send_handler(SET_RIGHT_TO_SEND);

demo_mqtt_send_handler(SET_BACK_TO_SEND);

demo_mqtt_send_handler(SET_STOP_TO_SEND);

demo_mqtt_send_handler(SET_WATER_TO_SEND);

demo_mqtt_send_handler(SET_UPPERLEFT_TO_SEND);

demo_mqtt_send_handler(SET_LOWERLEFT_TO_SEND);

demo_mqtt_send_handler(SET_UPPERRIGHT_TO_SEND);

demo_mqtt_send_handler(SET_LOWERRIGHT_TO_SEND);

設(shè)置控制器參數(shù)

set_controller(Upperleft, 5.0);

set_controller(Lowerleft, 5.0);

set_controller(Upperright, 5.0);

set_controller(Lowerright, 5.0);

set_controller(left, 1.0);

set_controller(right, 1.0);

set_controller(c8, 1.0);

GPIO線程

// GPIO線程函數(shù)

void *gpio_thread(void *arg)?

{

? ? while (1)?

? ? {

? ? ? ? int value = 0;

? ? ? ? set_gpio(c9, 114);? // 設(shè)置GPIO

? ? ? ? value = read_gpio_value(c9_GPIO_VALUE);? // 讀取GPIO值

? ? ? ? pthread_mutex_lock(&gpio_mutex);? // 鎖定互斥鎖

? ? ? ? printf("Value: %d\n", value);? // 打印GPIO值

? ? ? ? if (value == -1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? printf("Error occurred while reading file: %s\n", c9_GPIO_VALUE);? // 錯誤處理

? ? ? ? }

? ? ? ? if (value == 0)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? cspray_water();? // 調(diào)用噴水函數(shù)

? ? ? ? }

? ? ? ? pthread_mutex_unlock(&gpio_mutex);? // 解鎖互斥鎖

? ? ? ? usleep(100000);? // 線程休眠100ms

? ? }

? ? return NULL;

}

// 創(chuàng)建GPIO線程

if (pthread_create(&gpio_tid, NULL, gpio_thread, NULL) != 0)?

{

? ? perror("pthread_create for gpio_thread");? // 錯誤處理

? ? goto to_end;

}

MQTT線程

// MQTT線程函數(shù)

void *mqtt_thread(void *arg)?

{

? ? while (1)?

? ? {

? ? ? ? pthread_mutex_lock(&mqtt_mutex);? // 鎖定互斥鎖

? ? ? ? // 檢查各控制器標志位并發(fā)送對應(yīng)的MQTT消息

? ? ? ? if (controller.Upperleft.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_UPPERLEFT_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.Upperleft.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? if (controller.Lowerleft.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_LOWERLEFT_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.Lowerleft.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? if (controller.Upperright.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_UPPERRIGHT_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.Upperright.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? if (controller.Lowerright.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_LOWERRIGHT_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.Lowerright.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? if (controller.go_straight.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_STRAIGHT_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.go_straight.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? if (controller.turn_left.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_LEFT_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.turn_left.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? if (controller.turn_right.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_RIGHT_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.turn_right.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? if (controller.go_back.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_BACK_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.go_back.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? if (controller.go_stop.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_STOP_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.go_stop.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? if (controller.spray_water.flag == 1)?

? ? ? ? {

? ? ? ? ? ? demo_mqtt_send_handler(SET_WATER_TO_SEND);

? ? ? ? ? ? controller.spray_water.flag = 0;

? ? ? ? }

? ? ? ? pthread_mutex_unlock(&mqtt_mutex);? // 解鎖互斥鎖

? ? ? ? usleep(100000);? // 線程休眠100ms

? ? }

? ? return NULL;

}

// 創(chuàng)建MQTT線程

if (pthread_create(&mqtt_tid, NULL, mqtt_thread, NULL) != 0)?

{

? ? perror("pthread_create for mqtt_thread");

? ? goto to_end;

}

4、應(yīng)用編譯

（1）拷貝car.tar.bz2到開發(fā)環(huán)境/home/elf/work目錄下解壓

elf@ubuntu:~/work$ tar xvf car.tar.bz2

（2）執(zhí)行環(huán)境變量

elf@ubuntu:~/work$ . /opt/fsl-imx-x11/4.1.15-2.0.0/environment-setup-cortexa7hf-neon-poky-linux-gnueabi

（3）編譯

elf@ubuntu:~/work$ cd car/

elf@ubuntu:~/work/car$ make

（4）拷貝mqtt_test到開發(fā)板/home/root路徑下

root@ELF1:~# cp /run/media/sda1/mqtt_test ./

1、設(shè)置Wi-Fi連接

root@ELF1:~# elf1_cmd_wifi.sh -i 8723 -s 賬號 -p 密碼

此時可以通過Web界面下發(fā)指令控制小車運行

Web界面將實時顯示小車的運行狀態(tài)

至此，就已完成了對智能消防車這一開源項目的詳細介紹。衷心希望這份指南能為有志于學習嵌入式技術(shù)的小伙伴們提供實質(zhì)性的幫助與啟發(fā)。