基于移動機(jī)器人的嵌入式開發(fā)

第1篇 入 門
第1 章 認(rèn)識車型機(jī)器人...... 2
1.1 嵌入式智能車型機(jī)器人簡介.....2
1.2 嵌入式智能車型機(jī)器人的功能單元......................3
1.2.1 嵌入式智能車型機(jī)器人的神經(jīng)中樞...........3
1.2.2 嵌入式智能車型機(jī)器人的感覺器官...........4
1.2.3 嵌入式智能車型機(jī)器人的心臟...................4
1.2.4 嵌入式智能車型機(jī)器人的行動器官...........4
1.2.5 嵌入式智能車型機(jī)器人的視覺器官...........5
本章小結(jié)................... 5
強化練習(xí)................... 5
第2 章 嵌入式智能車型機(jī)器人的連線............... 7
2.1 電動機(jī)與驅(qū)動板的連線方式.....7
2.2 循跡板與任務(wù)板的連線方式.....8
2.3 核心板與驅(qū)動板的連線方式.....8
2.4 核心板與任務(wù)板的連線方式.....9
本章小結(jié)................... 9
強化練習(xí)................... 9
第2 篇 STM32 基礎(chǔ)應(yīng)用
第3 章 了解STM32...........12
3.1 認(rèn)識ARM Cortex-M3 .............. 12
3.2 認(rèn)識STM32 .... 13
3.3 STM32 的特性 13
3.4 STM32 芯片命名規(guī)則.............. 14
本章小結(jié).................15
強化練習(xí).................15
第4 章 搭建STM32 開發(fā)環(huán)境.........................16
4.1 開發(fā)平臺的選擇...................... 16
4.2 Keil μ Vision4 安裝.................. 17
4.3 新建一個工程. 19
4.4 開發(fā)前的軟件設(shè)置.................. 21
4.5 程序編譯........ 23
目 錄 CONTENTS
2
基于移動機(jī)器人的嵌入式開發(fā)
4.6 程序下載........ 25
本章小結(jié).................27
強化練習(xí).................27
第5 章 STM32 總線結(jié)構(gòu)和存儲映射................28
5.1 系統(tǒng)總線構(gòu)架. 28
5.2 存儲器的組織與映射.............. 29
5.2.1 存儲器組織.................. 29
5.2.2 STM32 微處理器存儲器映射.................... 30
5.2.3 位段.... 31
5.2.4 啟動配置...................... 32
本章小結(jié).................32
強化練習(xí).................32
第6 章 STM32 異常和中斷處理......................33
6.1 異常的類型.... 33
6.2 異常的優(yōu)先級. 34
6.2.1 優(yōu)先級. 34
6.2.2 優(yōu)先級分組.................. 34
6.2.3 優(yōu)先級對異常處理的影響........................ 34
6.2.4 異?；顒拥燃?............. 35
6.3 異常處理........ 36
6.3.1 異常處理的進(jìn)入與處理............................ 36
6.3.2 異常處理的退出.......... 37
6.4 復(fù)位過程........ 38
6.4.1 向量表. 38
6.4.2 啟動過程...................... 38
6.5 多堆棧的設(shè)置. 40
6.6 Abort 模式......41
6.6.1 硬故障. 41
6.6.2 Local 故障和升級......... 41
6.6.3 故障狀態(tài)寄存器.......... 42
本章小結(jié).................42
強化練習(xí).................42
第7 章 STM32 常用方法....44
7.1 與底層硬件相關(guān)的設(shè)置函數(shù)... 44
7.1.1 IO 口位操作的實現(xiàn)...... 44
7.1.2 初始化系統(tǒng)時鐘的實現(xiàn)............................ 45
7.1.3 軟復(fù)位的實現(xiàn).............. 47
7.1.4 睡眠模式...................... 48
7.1.5 中斷管理函數(shù).............. 49
7.2 延遲初始化.... 54
本章小結(jié).................56
強化練習(xí).................56
3
目 錄
第8 章 STM32 中GPIO 的輸入與輸出配置.....58
8.1 GPIO 概述......58
8.1.1 GPIO 端口簡介............. 58
8.1.2 GPIO 端口的工作模式. 58
8.2 GPIO 端口初始化配置............ 59
8.2.1 GPIO 端口初始化配置相關(guān)寄存器........... 59
8.2.2 GPIO 端口輸出初始化配置....................... 62
8.2.3 GPIO 端口輸入初始化配置....................... 63
8.3 跑馬燈演示.... 64
8.3.1 項目概述...................... 64
8.3.2 項目要求...................... 64
8.3.3 項目框圖...................... 64
8.3.4 電路連接...................... 64
8.3.5 程序設(shè)計...................... 65
8.3.6 程序?qū)崿F(xiàn)...................... 65
8.3.7 運行結(jié)果...................... 66
8.4 控制LED 燈和蜂鳴器............. 66
8.4.1 項目概述...................... 66
8.4.2 項目要求...................... 67
8.4.3 項目框圖...................... 67
8.4.4 電路連接...................... 67
8.4.5 程序設(shè)計...................... 68
8.4.6 程序?qū)崿F(xiàn)...................... 68
8.4.7 運行結(jié)果...................... 71
本章小結(jié).................71
強化練習(xí).................72
第9 章 STM32 串口通信....73
9.1 串口通信概述. 73
9.1.1 并行通信...................... 73
9.1.2 串行通信...................... 74
9.1.3 STM32 串口特性.......... 74
9.2 STM32 串口初始化配置.......... 74
9.2.1 STM32 串口初始化配置相關(guān)寄存器......... 74
9.2.2 STM32 波特率計算...... 77
9.2.3 STM32 串口初始化配置程序設(shè)計............. 78
9.3 STM32 串口數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的程序設(shè)計............ 79
9.3.1 STM32 串口數(shù)據(jù)接收中斷響應(yīng)實現(xiàn)......... 79
9.3.2 STM32 串口數(shù)據(jù)發(fā)送實現(xiàn)........................ 81
9.4 項目實戰(zhàn)........ 82
9.4.1 項目概述...................... 82
9.4.2 項目要求...................... 82
9.4.3 項目框圖...................... 82
4
基于移動機(jī)器人的嵌入式開發(fā)
9.4.4 電路連接...................... 82
9.4.5 通信協(xié)議定義.............. 83
9.4.6 程序設(shè)計...................... 83
9.4.7 程序?qū)崿F(xiàn)...................... 83
9.4.8 運行結(jié)果...................... 88
本章小結(jié).................90
強化練習(xí).................90
第3 篇 Android 應(yīng)用
第10章 Android 概述.........92
10.1 Android 簡介. 92
10.1.1 Android 的發(fā)展和歷史............................ 92
10.1.2 Android 版本.............. 93
10.1.3 Android 功能.............. 94
10.1.4 Android 系統(tǒng)架構(gòu)....... 94
10.2 身邊的Android 設(shè)備............. 95
本章小結(jié).................97
強化練習(xí).................97
第11章 Android 開發(fā)環(huán)境搭建.........................98
11.1 系統(tǒng)要求...... 98
11.2 Java JDK 下載和安裝............ 98
11.3 Android 開發(fā)環(huán)境配置........ 101
11.4 新建一個Android 工程....... 102
11.4.1 創(chuàng)建第一個Android 項目..................... 102
11.4.2 編寫第一個Android 程序..................... 103
11.4.3 運行第一個Android 程序..................... 103
11.4.4 導(dǎo)入一個項目.......... 104
本章小結(jié)............... 105
強化練習(xí)............... 105
第12章 Android UI 設(shè)計...106
12.1 UI 編輯器介紹..................... 106
12.2 創(chuàng)建布局.... 107
12.3 相對布局.... 108
12.4 線性布局.... 110
12.5 表格布局.... 112
12.6 幀布局........ 113
本章小結(jié)............... 114
強化練習(xí)............... 114
第13章 Android 常用控件.115
13.1 文本框........ 115
5
目 錄
13.2 編輯文本框 117
13.3 按鈕............ 121
本章小結(jié)............... 123
強化練習(xí)............... 123
第14章 顏色識別.............124
14.1 Android 顏色概述................ 124
14.1.1 Android 顏色值存儲方式...................... 124
14.1.2 Android 顏色識別接口.......................... 124
14.2 Android 程序設(shè)計................ 124
14.2.1 Android UI 設(shè)計........ 124
14.2.2 Android 功能實現(xiàn)..... 125
本章小結(jié)............... 127
強化練習(xí)............... 127
第15章 NFC 識別............128
15.1 NFC 概述.... 128
15.1.1 NFC 技術(shù)簡介.......... 128
15.1.2 NFC API 簡介........... 129
15.2 Android 程序設(shè)計................ 130
15.2.1 Android UI 設(shè)計........ 130
15.2.2 Android 功能實現(xiàn)..... 131
本章小結(jié)............... 140
強化練習(xí)............... 140
第16章 二維碼識別..........141
16.1 二維碼概述 141
16.1.1 二維碼簡介.............. 141
16.1.2 二維碼API 簡介...... 141
16.2 Android 程序設(shè)計................ 143
16.2.1 Android UI 設(shè)計........ 143
16.2.2 Android 功能實現(xiàn)..... 144
本章小結(jié)............... 146
強化練習(xí)............... 146
第17章 Android 基本網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和編程實踐.....147
17.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議.......... 147
17.1.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述....... 147
17.1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述.......... 148
17.1.3 TCP/IP 和UDP 協(xié)議. 149
17.2 在Android 中使用TCP、UDP 協(xié)議................. 153
17.2.1 Socket 基礎(chǔ)............... 153
17.2.2 使用TCP 通信.......... 155
17.2.3 使用UDP 通信......... 157
本章小結(jié)............... 159
6
基于移動機(jī)器人的嵌入式開發(fā)
強化練習(xí)............... 159
第18章 無線監(jiān)控案例......160
18.1 無線監(jiān)控概述...................... 160
18.1.1 無線監(jiān)控簡介.......... 160
18.1.2 無線監(jiān)控知識點....... 160
18.2 Android 程序設(shè)計................ 161
18.2.1 Android UI 設(shè)計........ 161
18.2.2 Android 功能實現(xiàn)..... 164
本章小結(jié)............... 170
強化練習(xí)............... 170
第19章 嵌入式智能車型機(jī)器人......................171
19.1 項目概述.... 171
19.2 STM32 設(shè)計 172
19.2.1 Wi-Fi 轉(zhuǎn)串口通信.... 172
19.2.2 電動機(jī)驅(qū)動.............. 173
19.2.3 循跡驅(qū)動.................. 176
19.2.4 紅外發(fā)射驅(qū)動.......... 179
19.2.5 主要業(yè)務(wù)邏輯.......... 180
19.3 Android 軟件設(shè)計................ 185
19.3.1 Android UI 設(shè)計........ 185
19.3.2 Android 功能實現(xiàn)..... 189
本章小結(jié)............... 196
強化練習(xí)............... 196
第20章 嵌入式車型機(jī)器人綜合實現(xiàn)...............197
20.1 系統(tǒng)設(shè)計.... 197
20.1.1 知識點...................... 197
20.1.2 實現(xiàn)功能.................. 197
20.1.3 通信協(xié)議.................. 197
20.2 軟件設(shè)計.... 198
20.2.1 全自動實現(xiàn).............. 198
20.2.2 程序清單.................. 198
本章小結(jié)............... 223
強化練習(xí)............... 223
附錄A 通信協(xié)議..............224
附錄B Wi-Fi 配置............228