要不，咱们简单设计个车？（基于模型开发）

上一篇《要不，咱们简单设计个车？（整车及软件框架）》介绍了”车力巨人“的外观及软件架构，这篇看一下软件的具体实现。

1 数据解码

参考小车控制器的模型，遥控数据包含4个属性，封装到vector中并通过Bt Radio发送出来。小车端接收到数据后，通过Bluetooth Data子系统解码。解码的模型如下图所示：

Vector的长度为32 Byte，通过Index Vector Block分别获取前4个字节的内容并做对应的数据转换。传输过程中的数据采用的是uint8型，读取的加速度转换为int8读取控制器的方向（向前或向后），转换为double是因为Simulink默认数据类型为double，不采用默认数据类型要改动的东西比较多。

2 舵机控制

舵机控制子系统如下：

说明如下：

1. 舵机控制追加死区，避免控制器微小的晃动导致舵机角度变化
2. 加上常量90，重新定位舵机的中心角度为90度
3. 舵机的控制信号用的是micro:bit的Pin15
4. 输出舵机角度到实时显示

3 前车灯控制

前车灯控制子系统模型如下：

这是一个外部触发系统，控制器micro:bit的A 按钮按下时，会触发这个子系统执行。内部定义了当前灯光的状态，输出灯光控制信号。每次系统触发时，会对状态进行取反操作。

4 灯光控制

灯光控制子系统如下：

用到了2个Pin，分别是13（前）和16（后），每个信号控制2个LED灯。

5 马达控制

马达控制子系统模型如下：

由2个子系统构成：

• 障碍物检测，及
• 马达驱动状态机

障碍物检测时，小于50cm的距离判断为检测到障碍物，需要处理。由于HC-SR 04偶尔会出现无法检测到脉冲信号的情况，这时驱动返回-1，因此这里增加了2次读取到的返回会值为-1时，按检测到障碍物处理。检测的模型如下：

马达控制的状态机如下：

检测到障碍物，或者控制器micro:bit的B按钮被按下，则执行刹车逻辑；否则根据控制器的倾斜角度，进行向前或向后的加速。

刹车的处理如下，采用PID算法，根据马达的转动方向，给出相反的电压及PWM信号，目标是将车速降为0：

马达控制的模型如下，用到6个Pin，Pin4和Pin7对应2个马达的PWM输出。其中，PWM的频率要设置为50Hz，因为micro:bit的PWM默认使用通道0，连接到这个通道上的还有舵机，舵机要求使用50Hz的频率。

6 车速计算

车速计算采用100ms的计算周期。车轮直径65mm，编码器轮子每转一圈产生260个脉冲，车速计算采用2个轮子编码器的平均值：

7 行驶距离计算

行驶距离采用计算后的车速每100ms累加一次，模型如下：

8 实时显示

最后是实时显示系统，模型中采集到的数据，通过OLED显示。模型如下：