Tcar:智能车之基于L298N电机驱动芯片的驱动模块

时间:2022-03-25 18:51:12
2、电机驱动模块 - L298N电机驱动芯片
    // env/motor.zip
   两个直流电机,控制前轮的用于转向
                 控制后轮的用于前进后退
   编程,让用户方便的控制小车的运动

   2.1 电机的驱动
       硬件的接法:
           电机上需要的瞬间电流可能是安培级的
           而CPU上的管脚输出的电流是毫安级的
                 
        直流电机 步进电机 伺服电机
       
        L298N芯片 有 15个引脚,可以驱动 两台直流电机
           ENABLE A
           INPUT 1/2
           ENABLE B
           INPUT 3/4
       软件控制直流电机,就是控制L298N芯片
       如何控制L298N?
          M1正转: 
                  ENABLEA 高
                  INPUT1  高
                  INPUT2  低
Tcar:智能车之基于L298N电机驱动芯片的驱动模块
       控制L298N 就是控制CPU上对应的管脚

    2.2 应用程序
       gui_client: 
           5个按钮
           点击按钮时给server 发不同的命令
              
       开发板上的server
           接收到命令
           根据不同的命令  
               open
               ioctl(...) 
           具体到小车 udp server 8000
                      30/31/32/33/34
// tcar_src.tar.gz/motor/app(应用) driver(驱动)
// 驱动代码基于S5PV210开发板编程的,非S5P6818


/* motor_drv.c - 基于S5PV210开发板连接的L298N芯片驱动 */#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <mach/gpio.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/miscdevice.h>

#include "motor_cmd.h"

#define TCAR_ENA S5PV210_GPH3(2)
#define TCAR_IN1 S5PV210_GPH2(2)
#define TCAR_IN2 S5PV210_GPH3(1)
#define TCAR_ENB S5PV210_GPH2(0)
#define TCAR_IN3 S5PV210_GPH2(1)
#define TCAR_IN4 S5PV210_GPH3(0)

typedef struct _tcar_gpios
{
unsigned int gpio_no;
const char *name;
}tcar_gpios_t;

tcar_gpios_t gpio_pins[] ={
{
.gpio_no = TCAR_ENA,
.name = "GPH3_2"
},
{
.gpio_no = TCAR_IN1,
.name = "GPH2_2"
},
{
.gpio_no = TCAR_IN2,
.name = "GPH3_1"
},
{
.gpio_no = TCAR_ENB,
.name = "GPH2_0"
},
{
.gpio_no = TCAR_IN3,
.name = "GPH2_1"
},
{
.gpio_no = TCAR_IN4,
.name = "GPH3_0"
},
};

struct timer_list tcar_timer;

void tcar_gpio_init(void)
{
int pins_num;
int i = 0;
pins_num = ARRAY_SIZE(gpio_pins);

for(; i<pins_num; i++)
{
gpio_request(gpio_pins[i].gpio_no, gpio_pins[i].name);
gpio_direction_output(gpio_pins[i].gpio_no, 0);
}
}

static void tcar_forward(void)
{
gpio_direction_output(gpio_pins[0].gpio_no,1);
gpio_direction_output(gpio_pins[1].gpio_no,1);
gpio_direction_output(gpio_pins[2].gpio_no,0);
}
static void tcar_backward(void)
{
gpio_direction_output(gpio_pins[0].gpio_no,1);
gpio_direction_output(gpio_pins[1].gpio_no,0);
gpio_direction_output(gpio_pins[2].gpio_no,1);
}
#define TCAR_TIMER 10

void tcar_timer_handler(unsigned long data)
{
gpio_direction_output(gpio_pins[3].gpio_no,1);
gpio_direction_output(gpio_pins[4].gpio_no,0);
gpio_direction_output(gpio_pins[5].gpio_no,0);
}
static void tcar_left(void)
{
gpio_direction_output(gpio_pins[3].gpio_no,1);
gpio_direction_output(gpio_pins[4].gpio_no,1);
gpio_direction_output(gpio_pins[5].gpio_no,0);

tcar_timer.expires = jiffies + TCAR_TIMER;
tcar_timer.function = tcar_timer_handler;
tcar_timer.data = 0;
add_timer(&tcar_timer);
}
static void tcar_right(void)
{
gpio_direction_output(gpio_pins[3].gpio_no,1);
gpio_direction_output(gpio_pins[4].gpio_no,0);
gpio_direction_output(gpio_pins[5].gpio_no,1);

tcar_timer.expires = jiffies + TCAR_TIMER;
tcar_timer.function = tcar_timer_handler;
tcar_timer.data = 0;
add_timer(&tcar_timer);
}
static void tcar_stop(void)
{
gpio_direction_output(gpio_pins[0].gpio_no,1);
gpio_direction_output(gpio_pins[1].gpio_no,0);
gpio_direction_output(gpio_pins[2].gpio_no,0);


gpio_direction_output(gpio_pins[3].gpio_no,1);
gpio_direction_output(gpio_pins[4].gpio_no,0);
gpio_direction_output(gpio_pins[5].gpio_no,0);

}
static int tcar_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long val)
{
switch (cmd)
{
case TCAR_FORWARD:
tcar_forward();
break;
case TCAR_BACKWARD:
tcar_backward();
break;
case TCAR_LEFT:
tcar_left();
break;
case TCAR_RIGHT:
tcar_right();
break;
case TCAR_STOP:
tcar_stop();
break;
default:
printk("invaild arg!\n");
break;
}
return 0;
}

static struct file_operations tcar_fops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.ioctl = tcar_ioctl,
};
static struct miscdevice tcar_miscdev =
{
.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
.name = "tcar",
.fops = &tcar_fops,
};
static int tcar_init(void)
{
/*申请使用的管脚*/
tcar_gpio_init();
misc_register(&tcar_miscdev);

/*初始化定时器*/
init_timer(&tcar_timer);
return 0;
}
static void tcar_exit(void)
{
int i = 0;
int pins_num = ARRAY_SIZE(gpio_pins);
del_timer(&tcar_timer);
misc_deregister(&tcar_miscdev);
for(; i<pins_num; i++)
{
gpio_free(gpio_pins[i].gpio_no);
}
}
module_init(tcar_init);
module_exit(tcar_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
/* udp_client.c */#include "tcar.h"#include "motor_cmd.h"int main(){    int sd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);    struct sockaddr_in addr;    addr.sin_family = PF_INET;    addr.sin_port  = htons(PORT);    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.6");    int cmd = MOTOR_FORWARD;    sendto(sd, &cmd, sizeof(cmd), 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));    getchar();    cmd = MOTOR_STOP;    sendto(sd, &cmd, sizeof(cmd), 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));    getchar();    cmd = MOTOR_BACKWARD;    sendto(sd, &cmd, sizeof(cmd), 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));    getchar();    cmd = MOTOR_STOP;    sendto(sd, &cmd, sizeof(cmd), 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));    getchar();    cmd = MOTOR_LEFT;    sendto(sd, &cmd, sizeof(cmd), 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));    getchar();    cmd = MOTOR_RIGHT;    sendto(sd, &cmd, sizeof(cmd), 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));    getchar();    close(sd);}

/* udp_server.c */#include "tcar.h"#include "motor_cmd.h"int main(){    int fd  = 0;    static int to_down_up = 1500;    static int to_right_left = 1500;    int unit = 200;    int sd =  socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);    struct sockaddr_in addr;    addr.sin_family = PF_INET;    addr.sin_port   = htons(PORT);    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.6");    bind(sd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));    while(1)    {        int cmd = 0;        struct sockaddr_in fromaddr;        int len = sizeof(fromaddr);        recvfrom(sd, &cmd, sizeof(cmd), 0, (struct sockaddr *)&fromaddr, &len);        switch(cmd)        {            case VIDEO_UP:                to_down_up += unit;                if(to_down_up >2500)                {                    to_down_up = 2500;                }                fd = open("/dev/mg995", O_RDWR);                ioctl(fd, IDEX0, to_down_up);                close(fd);                break;            case VIDEO_DOWN:                to_down_up -= unit;                if(to_down_up < 500)                {                    to_down_up = 500;                }                fd = open("/dev/mg995", O_RDWR);                ioctl(fd, IDEX0, to_down_up);                close(fd);                break;            case VIDEO_LEFT:                to_right_left += unit;                if(to_right_left >2500)                {                    to_right_left = 2500;                }                fd = open("/dev/mg995", O_RDWR);                ioctl(fd, IDEX1, to_right_left);                close(fd);                break;            case VIDEO_RIGHT:                to_right_left -= unit;                if(to_right_left < 500)                {                    to_right_left = 500;                }                fd = open("/dev/mg995", O_RDWR);                ioctl(fd, IDEX1, to_right_left);                close(fd);                break;            case MOTOR_FORWARD:                fd = open("/dev/tcar", O_RDWR);                ioctl(fd, TCAR_FORWARD);                close(fd);                break;            case MOTOR_BACKWARD:                fd = open("/dev/tcar", O_RDWR);                ioctl(fd, TCAR_BACKWARD);                close(fd);                break;            case MOTOR_LEFT:                fd = open("/dev/tcar", O_RDWR);                ioctl(fd, TCAR_LEFT);                close(fd);                break;            case MOTOR_RIGHT:                fd = open("/dev/tcar", O_RDWR);                ioctl(fd, TCAR_RIGHT);                close(fd);                break;            case MOTOR_STOP:                fd = open("/dev/tcar", O_RDWR);                ioctl(fd, TCAR_STOP);                close(fd);                break;            default:                break;        }    }}