? ? ? ? 其实我更想用32的板子来完成这个项目，但是老师要求只能用GEC6818的板子，虽然这个板子功能更加全面，但本人还是对32熟悉一些，所以前期还是花了很多时间来研究这块板子，总的来说其实步骤还是差不多的。实现代码在文章最底下。
1、总体设计任务框图
?
2、设计任务：
本设计是基于粤嵌gec6818开发板完成远端操控小车的操作，小车需要纯手工组装。
要求：
完成各模块功能的构建，使用QT的界面设计和安卓配置作为客户端给服务器端发送数据，在服务器端接收数据并创建子线程处理数据。通过看6818底板电路图发现可使用GPIO_C7、C8、C17和GPIO_E13输出电平给电机供电，并且可通过调节占空比来控制小车速度。
3、功能要求及技术指标
- 完成各模块功能的构建，要求掌握客户端相关功能的构建，要求掌握驱动相关功能的构建，要求掌握服务器端相关功能的构建。
- 完成各模块程序设计与编写，要求掌握TCP网络编程的基本功能和作用，要求掌握驱动控制实现电机转动，要求掌握基于QT5和Android的界面设计。
- 完成各项性能测试，要求实现客户端与服务器端的连接，要求实现电机驱动及速度控制，要求实现按钮控制小车。
- 完成最终应用程序功能的组合，要求通过TCP网络编程、QT和Android界面设计和驱动编译组合实现控制小车跑。
4、 总体设计方案
????????运用QT实现基本的TCP客户端和服务器端的基本通信，客户端实现与服务器端建立连接、发送数据与断开，服务器端接收客户端数据并创建子线程来处理接收到的数据。再通过UI和安卓界面设计来实现按钮控制小车，再通过给四个GPIO口输出高低电平来控制电机转动和速度，最后实现控制小车。
5 系统测试
客户端：QT版与安卓版
（ps：奥迪rs7是不是你的终极梦想，哈哈哈）
?
?
服务器端：基于粤嵌6818的智能小车
6 使用说明
????????当你在输入框内输入正确的IP地址以及端口号，点击链接即可成功并在显示窗口显示连接成功，然后就可以通过点击前进，后退，左转，右转，停止来实现控制小车运动，点击断开及失去控制权。
7.附录代码
服务器端：
int port = 6666;
// GPIOC7的编号为: PAD_GPIO_C + 7
enum {
????PAD_GPIO_A ?????= (0 * 32),
????PAD_GPIO_B ?????= (1 * 32),
????PAD_GPIO_C ?????= (2 * 32),
????PAD_GPIO_D ?????= (3 * 32),
????PAD_GPIO_E ?????= (4 * 32),
????PAD_GPIO_ALV ???= (5 * 32),
};
//GPIO模式
#define GPIO_MODE_INPUT ?1
#define GPIO_MODE_OUTPUT ?0
#define THREAD_NUMBER ??????1 ?
typedef struct gpio_cfg_t
{
unsigned int gpio_no; //gpio的编号
unsigned int gpio_mode; // input/output
unsigned int init_value; // 当gpio配置成output模式时
?//指定输出的初始值。
}gpio_cfg_t;
typedef struct gpio_value
{
unsigned int gpio_no; //gpio的编号
unsigned int gpio_value;
} gpio_value_t;
#define GPIO_CONFIG ?_IOW('G', 1, gpio_cfg_t)
#define GPIO_SET_VALUE _IOW('G', 2, gpio_value_t)
#define GPIO_GET_VALUE _IOWR('G', 3, gpio_value_t)
gpio_cfg_t gpio_init;
gpio_value_t gpio_clear;
void GPIO_Init(int fd)
{
gpio_init.gpio_no = PAD_GPIO_C + 7;
gpio_init.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT; //输出模式
gpio_init.init_value = 0; //初始输出 低电平
ioctl(fd, GPIO_CONFIG, &gpio_init);
gpio_init.gpio_no = ?PAD_GPIO_C + 8;
????????gpio_init.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT; //输出模式
????????gpio_init.init_value = 0; //初始输出 低电平
????????ioctl(fd, GPIO_CONFIG, &gpio_init);
????????gpio_init.gpio_no = ?PAD_GPIO_C + 17;
????????gpio_init.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT; //输出模式
????????gpio_init.init_value = 0; //初始输出 低电平
????????ioctl(fd, GPIO_CONFIG, &gpio_init);
????????gpio_init.gpio_no = ?PAD_GPIO_E + 13 ;
????????gpio_init.gpio_mode = GPIO_MODE_OUTPUT; //输出模式
????????gpio_init.init_value = 0; //初始输出 低电平
????????ioctl(fd, GPIO_CONFIG, &gpio_init);
}
void clear(int fd)
{
gpio_clear.gpio_no = PAD_GPIO_C + 7;
gpio_clear.gpio_value = 0;
ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_clear);
????????gpio_clear.gpio_no = PAD_GPIO_C + 8;
????????gpio_clear.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_clear);
????????gpio_clear.gpio_no = PAD_GPIO_C + 17;
????????gpio_clear.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_clear);
????????gpio_clear.gpio_no = ?PAD_GPIO_E + 13;
????????gpio_clear.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_clear);
}
void forward(int fd)
{
gpio_value_t gpio_value_1;
gpio_value_1.gpio_no = PAD_GPIO_C + 7;
gpio_value_1.gpio_value = 1;
ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_1);
????????gpio_value_t gpio_value_2;
????????gpio_value_2.gpio_no = PAD_GPIO_E + 13;
????????gpio_value_2.gpio_value = 1;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_2);
?gpio_value_t gpio_value_C8;
????????gpio_value_C8.gpio_no = PAD_GPIO_C + 8;
????????gpio_value_C8.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_C8);
????????gpio_value_t gpio_value_C17;
????????gpio_value_C17.gpio_no = PAD_GPIO_C + 17;
????????gpio_value_C17.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_C17);
}
void back(int fd)
{
gpio_value_t gpio_value_3;
????????gpio_value_3.gpio_no = PAD_GPIO_C + 8;
????????gpio_value_3.gpio_value = 1;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_3);
????????gpio_value_t gpio_value_4;
????????gpio_value_4.gpio_no = PAD_GPIO_C + 17;
????????gpio_value_4.gpio_value = 1;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_4);
????????gpio_value_t gpio_value_C7;
????????gpio_value_C7.gpio_no = PAD_GPIO_C + 7;
????????gpio_value_C7.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_C7);
????????gpio_value_t gpio_value_E13;
????????gpio_value_E13.gpio_no = PAD_GPIO_E + 13;
????????gpio_value_E13.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_E13);
}
void turn_left(int fd)
{
gpio_value_t gpio_value_5;
gpio_value_5.gpio_no = PAD_GPIO_C + 7;
gpio_value_5.gpio_value = 1;
ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_5);
????????gpio_value_t gpio_value_6;
????????gpio_value_6.gpio_no = PAD_GPIO_C + 8;
????????gpio_value_6.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_6);
????????gpio_value_t gpio_value_C17;
????????gpio_value_C17.gpio_no = PAD_GPIO_C + 17;
????????gpio_value_C17.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_C17);
????????gpio_value_t gpio_value_E13;
????????gpio_value_E13.gpio_no = PAD_GPIO_E + 13;
????????gpio_value_E13.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_E13);
// sleep(1);
// forward(fd);
}
void turn_right(int fd)
{
gpio_value_t gpio_value_7;
gpio_value_7.gpio_no = PAD_GPIO_C + 17;
gpio_value_7.gpio_value = 1;
ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_7);
????????gpio_value_t gpio_value_8;
????????gpio_value_8.gpio_no = PAD_GPIO_E + 13;
????????gpio_value_8.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_8);
????????gpio_value_t gpio_value_C7;
????????gpio_value_C7.gpio_no = PAD_GPIO_C + 7;
????????gpio_value_C7.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_C7);
????????gpio_value_t gpio_value_C8;
????????gpio_value_C8.gpio_no = PAD_GPIO_C + 8;
????????gpio_value_C8.gpio_value = 0;
????????ioctl(fd, GPIO_SET_VALUE, &gpio_value_C8);
// sleep(1);
// forward(fd);
}
/*处理接收客户端消息函数*/
int ret;
void *recv_message(void *fd)
{
int sockfd = *(int *)fd;
int i,j,k,n;
????????printf("received from client:%d\n", ret);
while(1)
{
??
switch(ret)
{
case 0:clear(sockfd);break;
case 1:
????????for(i = 0;i < 10;i++)
?????? ??{
???????????????? if(i == 0 | i == 4 | i == 7)
??????????????? ?{
???????????????????????? forward(sockfd);
???????????????? }
??????????????? ?else
??????????????? ?{
???????????????????????? clear(sockfd);
??????????????? ?}
??????? ?}
// forward(sockfd);
break;
case 2:
????????????????for(j = 0;j < 10;j++)
??????????????????{
????????????????????????if(j == 0 | j == 4 | j == 7)
?????????????????????????{
????????????????????????????????back(sockfd);
????????????????????????}
?????????????????????????else
?????????????????????????{
????????????????????????????????clear(sockfd);
?????????????????????????}
?????????????????}
// back(sockfd);
break;
case 3:
????????????????for(k = 0;k < 10;k++)
??????????????????{
????????????????????????if(k == 0 |k == 4 |k ==7)
?????????????????????????{
????????????????????????????????turn_left(sockfd);
????????????????????????}
?????????????????????????else
?????????????????????????{
????????????????????????????????clear(sockfd);
?????????????????????????}
?????????????????}
// turn_left(sockfd);
break;
case 4:
????????????????for(n = 0;n < 10;n++)
??????????????????{
????????????????????????if(n == 0 | n == 4 | n == 7)
?????????????????????????{
????????????????????????????????turn_right(sockfd);
????????????????????????}
?????????????????????????else
?????????????????????????{
????????????????????????????????clear(sockfd);
?????????????????????????}
?????????????????}
// turn_right(sockfd);
break;
default:printf("recivice error");break;
}
}//while
}
int main()
{
?????int fd = open("/dev/gec6818_gpios", O_RDWR);
?????if (fd == -1)
?????{
?????????????perror("failed to open:");
?????????????return -1;
?????}
//声明套接字
int listenfd , connfd;
socklen_t clilen;
//声明线程ID
pthread_t recv_tid , send_tid;
//定义地址结构
struct sockaddr_in servaddr , cliaddr;
GPIO_Init(fd);
/*(1) 创建套接字*/
if((listenfd = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0)) == -1)
{
perror("socket error.\n");
exit(1);
}//if
/*(2) 初始化地址结构*/
bzero(&servaddr , sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(port);
/*(3) 绑定套接字和端口*/
if(bind(listenfd , (struct sockaddr *)&servaddr , sizeof(servaddr)) < 0)
{
perror("bind error.\n");
exit(1);
}//if
/*(4) 监听*/
if(listen(listenfd , LISTENQ) < 0)
{
perror("listen error.\n");
exit(1);
}//if
/*(5) 接受客户请求，并创建线程处理*/
clilen = sizeof(cliaddr);
if((connfd = accept(listenfd , (struct sockaddr *)&cliaddr , &clilen)) < 0)
{
perror("accept error.\n");
exit(1);
}//if
printf("server: got connection from %s\n", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));
????????/*创建子线程处理该客户链接接收消息*/
????????if( pthread_create(&recv_tid , NULL , recv_message, &fd) == -1)
????????{
????????????????perror("pthread create error.\n");
????????????????exit(1);
????????}
while(1)
{
?char buf[MAX_LINE];
memset(buf , 0 , MAX_LINE);
int n;
if((n = recv(connfd , buf , MAX_LINE , 0)) == -1)
{
perror("recv error.\n");
exit(1);
}
sscanf(buf,"%d",&ret);
}
}
客户端：
安卓：
ui->ctnForward->setFixedSize(200,200);
????????ui->ctnBack->setFixedSize(200,200);
????????ui->ctnLeft->setFixedSize(200,200);
????????ui->ctnRight->setFixedSize(200,200);
????????ui->textshow->setFixedSize(800,500);
????????ui->ctnStop->setFixedSize(200,200);
????????ui->ctnStop->move(400,1000);
????????ui->ctnForward->move(400,770);
????????ui->ctnBack->move(400,1230);
????????ui->ctnLeft->move(100,1000);
????????ui->ctnRight->move(700,1000);
????????ui->textshow->move(150,100);
????????ui->lineEditip->setFixedSize(600,100);
????????ui->lineEditport->setFixedSize(600,100);
????????ui->lineEditip->move(360,1500);
????????ui->lineEditport->move(360,1650);
????????ui->labelip->setFixedSize(150,100);
????????ui->labelport->setFixedSize(150,100);
????????ui->labelip->move(150,1500);
????????ui->labelport->move(150,1650);
????????ui->ctnConnect->setFixedSize(200,100);
????????ui->ctnDisconnect->setFixedSize(200,100);
????????ui->ctnConnect->move(200,1900);
????????ui->ctnDisconnect->move(600,1900);
????//连接小车
void?TCPcar2::on_ctnConnect_clicked()
{
????//获取IP和端口号
????QString?ip=ui->lineEditip->text();
????qint16?port?=?ui->lineEditport->text().toInt();//字符串转换成整形
????//主动与服务器建立连接
????tcpSocket->connectToHost(QHostAddress(ip),port);
}
????//断开连接
void?TCPcar2::on_ctnDisconnect_clicked()
{
????//断开连接
????????tcpSocket->disconnectFromHost();
????????tcpSocket->close();
}
????//前进
void?TCPcar2::on_ctnForward_pressed()
{
????QString?str1="1";
???????tcpSocket->write(str1.toUtf8().data());//给小车发送数据????Utf8将qstring转qbytearray??.data()转char
?????????ui->textshow->setText("向前冲冲冲");
?????????//qDebug()<<"1";
}
void?TCPcar2::on_ctnForward_released()
{
//????QString?str0="0";
//????????tcpSocket->write(str0.toUtf8().data());
//?????????qDebug()<<"0";
}
????//后退
void?TCPcar2::on_ctnBack_pressed()
{
????QString?str2="2";
???????tcpSocket->write(str2.toUtf8().data());
?????????ui->textshow->setText("倒车请注意哟");
?????????//qDebug()<<"2";
}
void?TCPcar2::on_ctnBack_released()
{
//????QString?str0="0";
//????tcpSocket->write(str0.toUtf8().data());
//?????qDebug()<<"0";
}
????//左转
void?TCPcar2::on_ctnLeft_pressed()
{
????QString?str3="3";
????????tcpSocket->write(str3.toUtf8().data());//给小车发送数据
???????????ui->textshow->setText("左转啦");
???????????//qDebug()<<"3";
}
void?TCPcar2::on_ctnLeft_released()
{
//????QString?str0="0";
//????tcpSocket->write(str0.toUtf8().data());
//?????qDebug()<<"0";
}
????//??右转
void?TCPcar2::on_ctnRight_pressed()
{
????QString?str4="4";
???????tcpSocket->write(str4.toUtf8().data());
?????????ui->textshow->setText("右转啦");
?????????//qDebug()<<"4";
}
void?TCPcar2::on_ctnRight_released()
{
//????QString?str0="0";
//????tcpSocket->write(str0.toUtf8().data());
//?????qDebug()<<"0";
}
//添加绘图事件,QPixmap(":/image/2.png"));里面加的
//是添加资源的路径，
????//添加背景图
//void?TCPcar2::paintEvent(QPaintEvent?*event)
//{
//????QPainter?painter(this);
//????painter.drawPixmap(0,0,width(),height(),QPixmap("C:/Users/12085/Pictures/Saved?Pictures/rs7.jpg"));
//}
void?TCPcar2::on_ctnStop_clicked()
{
????QString?str0="0";
????????tcpSocket->write(str0.toUtf8().data());
?????????//qDebug()<<"0";
????????ui->textshow->setText("刹车啦！！！！！！");
}
驱动：
#include <linux/fs.h>
#include <asm/segment.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/buffer_head.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <cfg_type.h>
#include <linux/miscdevice.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
#define GPIO_MODE_INPUT ?1?
#define GPIO_MODE_OUTPUT ?0
typedef struct gpio_cfg_t
{
?? ?unsigned int gpio_no; //gpio的编号
?? ?unsigned int gpio_mode; // input/output
?? ?unsigned int init_value; // 当gpio配置成output模式时
?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ? //输出的初始值。
}gpio_cfg_t;
typedef struct gpio_value
{?? ?
?? ?unsigned int gpio_no; //gpio的编号
?? ?unsigned int gpio_value; //?
} gpio_value_t;
#define GPIO_CONFIG ?_IOW('G', 1, gpio_cfg_t)
#define GPIO_SET_VALUE _IOW('G', 2, gpio_value_t)
#define GPIO_GET_VALUE _IOWR('G', 3, gpio_value_t)
long gec6818_gpio_ioctl (struct file *_file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
?? ?gpio_cfg_t gpio_cfg;
?? ?gpio_value_t gpio_value;
?? ?char gpio_name[12];
?? ?int ret;
?? ?
?? ?switch(cmd)
?? ?{
?? ??? ?case GPIO_CONFIG:
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?void __user *ptr = (void __user *)arg;
?? ??? ??? ?ret = copy_from_user( (void*)&gpio_cfg, ptr, sizeof(gpio_cfg) );
?? ??? ??? ?sprintf(gpio_name, "GPIO%c%d", 'A' + gpio_cfg.gpio_no/32,?
?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?gpio_cfg.gpio_no%32);
?? ??? ??? ?printk(KERN_INFO "gpio num: %s mode:%s\n", gpio_name,
?? ??? ??? ??? ??? ??? ?gpio_cfg.gpio_mode == GPIO_MODE_INPUT ? "INPUT" : "OUTPUT");
?? ??? ??? ?if (gpio_cfg.gpio_mode == GPIO_MODE_INPUT)
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?gpio_direction_input(gpio_cfg.gpio_no);
?? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ?else
?? ??? ??? ?{
?? ??? ??? ??? ?gpio_direction_output(gpio_cfg.gpio_no, gpio_cfg.init_value);
?? ??? ??? ?}
?? ??? ??? ?break;
?? ??? ?}
?? ??? ?case GPIO_SET_VALUE:
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?void __user *ptr = (void __user *)arg;
?? ??? ??? ?ret = copy_from_user( (void*)&gpio_value, ptr, sizeof(gpio_value) );
?? ?
?? ??? ??? ?sprintf(gpio_name, "GPIO%c%d", 'A' + gpio_value.gpio_no/32,?
?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?gpio_value.gpio_no%32);
?? ??? ??? ?
?? ??? ??? ?printk(KERN_INFO "SET %s -> %d\n",?
?? ??? ??? ??? ?gpio_name, gpio_value.gpio_value);
?? ??? ??? ?__gpio_set_value( gpio_value.gpio_no, gpio_value.gpio_value);
?? ??? ??? ?break;
?? ??? ?
?? ??? ?}
?? ??? ?case GPIO_GET_VALUE:
?? ??? ?{
?? ??? ??? ?void __user *ptr = (void __user *)arg;
?? ??? ??? ?ret = copy_from_user( (void*)&gpio_value, ptr, sizeof(gpio_value) );
?? ??? ??? ?
?? ??? ??? ?gpio_value.gpio_value = __gpio_get_value(gpio_value.gpio_no);
?? ??? ??? ?sprintf(gpio_name, "GPIO%c%d", 'A' + gpio_value.gpio_no/32,?
?? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ?gpio_value.gpio_no%32);
?? ??? ??? ?
?? ??? ??? ?printk(KERN_INFO "GET %s's state is %d\n",?
?? ??? ??? ??? ?gpio_name, gpio_value.gpio_value);
?? ??? ??? ?ret = copy_to_user(ptr, (void*)&gpio_value, sizeof(gpio_value));
?? ??? ??? ?break;
?? ??? ?}
?? ?
?? ??? ?default:
?? ??? ??? ?break;
?? ?}
?? ?return 0;
}
static struct file_operations gec6818_gpio_ops =
{
?? ?.unlocked_ioctl = gec6818_gpio_ioctl
};
static struct miscdevice gec_misc =?
{
?? ?.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
?? ?.name = "gec6818_gpios", ?// /dev/gec6818_gpios
?? ?.fops = &gec6818_gpio_ops //文件操作
};
static int __init gec6818_gpio_drv_init(void)
{
?? ?return misc_register(&gec_misc);
}
static void __exit gec6818_gpio_drv_exit(void)
{
?? ?misc_deregister(&gec_misc);
}
module_init(gec6818_gpio_drv_init);
module_exit(gec6818_gpio_drv_exit);
#include <linux/module.h>
#include <linux/vermagic.h>
#include <linux/compiler.h>
MODULE_INFO(vermagic, VERMAGIC_STRING);
struct module __this_module
__attribute__((section(".gnu.linkonce.this_module"))) = {
?.name = KBUILD_MODNAME,
?.init = init_module,
#ifdef CONFIG_MODULE_UNLOAD
?.exit = cleanup_module,
#endif
?.arch = MODULE_ARCH_INIT,
};
static const char __module_depends[]
__used
__attribute__((section(".modinfo"))) =
"depends=";