Meadow Rover第1部分：帶定向LED的電機(jī)控制

描述

項(xiàng)目更新為 V1.0 Release Candidate 1（2022 年 10 月 23 日）

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將了解使用幾個(gè) LED、幾個(gè)電機(jī)和一個(gè) SN754410N 芯片來控制它們來構(gòu)建您的第一個(gè)流動(dòng)站是多么容易。構(gòu)建此項(xiàng)目所需的一切都包含在Wilderness Labs Meadow F7 w/Hack Kit Pro 中。我們將看到使用 Meadow.Foundation 對(duì)這些外圍設(shè)備進(jìn)行編程是多么容易。

Meadow.Foundation是一個(gè)平臺(tái)，用于在 Meadow 上使用 .NET 快速輕松地構(gòu)建連接的事物。它由Wilderness Labs 創(chuàng)建，完全開源，由 Wilderness Labs 社區(qū)維護(hù)。

如果您是 Meadow 的新手，我建議您通過控制板載 RGB LED 項(xiàng)目轉(zhuǎn)到 Meadow 入門，以正確設(shè)置您的開發(fā)環(huán)境。

第 1 步 - 組裝電路

如下面的 Fritzing 圖中所示連接所有組件：

?

請(qǐng)注意，我們有 4 節(jié) AA 電池連接到面包板上的電源和接地軌。對(duì)于 Meadow 來說，電機(jī)會(huì)消耗過多的功率來處理它，這對(duì)于擁有外部電源很重要。

要從外部為 Meadow 供電，您可以使用其電池充電板載電路。連接任何標(biāo)準(zhǔn)的 3.7V LiPo/LiIon 電池，您可以在通過 USB 連接器連接電路板時(shí)為其充電。您可以查看為 Meadow F7 供電以了解更多信息。

第 2 步 - 創(chuàng)建 Meadow 應(yīng)用程序項(xiàng)目

在 Visual Studio 2022 for Windows或macOS中創(chuàng)建一個(gè)新的Meadow Application項(xiàng)目并將其命名為MeadowLedRover 。

第 3 步 - 為 MeadowLedRover 編寫代碼

為每個(gè)涉及的外圍設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)Controller類是一個(gè)很好的做法，以使項(xiàng)目可擴(kuò)展和可維護(hù)。這些Controller類抽象了所有外圍設(shè)備的邏輯，因此主要程序邏輯將保持更清晰和更容易理解。

添加 CarController 類

使用以下代碼添加CarController類：

public class CarController
{
    float SPEED = 0.75f;

    HBridgeMotor motorLeft;
    HBridgeMotor motorRight;

    public CarController(HBridgeMotor motorLeft, HBridgeMotor motorRight)
    {
        this.motorLeft = motorLeft;
        this.motorRight = motorRight;
    }

    public void Stop()
    {
        motorLeft.Power = 0f;
        motorRight.Power = 0f;
    }

    public void TurnLeft()
    {
        motorLeft.Power = SPEED;
        motorRight.Power = -SPEED;
    }

    public void TurnRight()
    {
        motorLeft.Power = -SPEED;
        motorRight.Power = SPEED;
    }

    public void MoveForward()
    {
        motorLeft.Power = -SPEED;
        motorRight.Power = -SPEED;
    }

    public void MoveBackward()
    {
        motorLeft.Power = SPEED;
        motorRight.Power = SPEED;
    }
}

這個(gè)控制器是一個(gè)簡(jiǎn)單的汽車驅(qū)動(dòng)程序，封裝了控制電機(jī)的邏輯。不是每次我們想讓汽車向任何方向行駛時(shí)都改變單個(gè)電機(jī)的速度，我們可以簡(jiǎn)單地創(chuàng)建四種方法 ( MoveForward, MoveBackwards, TurnLeft, TurnRight) 和一種停止方法 ( Stop)。

MeadowApp 類

對(duì)于主要的MeadowApp類，復(fù)制以下代碼：

// public class MeadowApp : App <- If you have a Meadow F7v1.*
public class MeadowApp : App
{
    Led up, down, left, right;
    CarController carController;

    public override Task Initialize()
    {
        var led = new RgbLed(
            Device, 
            Device.Pins.OnboardLedRed, 
            Device.Pins.OnboardLedGreen, 
            Device.Pins.OnboardLedBlue);
        led.SetColor(RgbLedColors.Red);

        up = new Led(Device, Device.Pins.D13);
        down = new Led(Device, Device.Pins.D10);
        left = new Led(Device, Device.Pins.D11);
        right = new Led(Device, Device.Pins.D12);
        up.IsOn = down.IsOn = left.IsOn = right.IsOn = false;

        var motorLeft = new HBridgeMotor
        (   
            device: Device,
            a1Pin: Device.Pins.D07,
            a2Pin: Device.Pins.D08,
            enablePin: Device.Pins.D09
        );
        var motorRight = new HBridgeMotor
        (
            device: Device,
            a1Pin: Device.Pins.D02,
            a2Pin: Device.Pins.D03,
            enablePin: Device.Pins.D04
        );

        carController = new CarController(motorLeft, motorRight);

        led.SetColor(RgbLedColors.Green);

        return base.Initialize();
    }

    public override async Task Run()
    {
        while (true)
        {
            up.IsOn = true;
            carController.MoveForward();
            await Task.Delay(1000);
            up.IsOn = false;

            carController.Stop();
            await Task.Delay(500);

            down.IsOn = true;
            carController.MoveBackward();
            await Task.Delay(1000);
            down.IsOn = false;

            carController.Stop();
            await Task.Delay(500);

            left.IsOn = true;
            carController.TurnLeft();
            await Task.Delay(1000);
            left.IsOn = false;

            carController.Stop();
            await Task.Delay(500);

            right.IsOn = true;
            carController.TurnRight();
            await Task.Delay(1000);
            right.IsOn = false;

            carController.Stop();
            await Task.Delay(500);
        }
    }
}

在 MeadowApp 的構(gòu)造函數(shù)中，請(qǐng)注意兩個(gè)方法：Initialize和Run。

在該Initialize方法中，您可以看到所有四個(gè) LED 是如何初始化為 Led（我們將使用它來根據(jù)汽車行駛的方向打開和關(guān)閉它們）、兩個(gè) HBridgeMotor 對(duì)象（每個(gè)電機(jī)一個(gè)），以及傳遞給一個(gè)新的CarController對(duì)象。

在該Run方法中，App進(jìn)入了一個(gè)無限while循環(huán)，它會(huì)調(diào)用CarController的方法在每個(gè)方向上移動(dòng)一秒，中間停半秒。

第 4 步 - 運(yùn)行項(xiàng)目

單擊Visual Studio中的“運(yùn)行”按鈕。它應(yīng)該類似于以下 GIF：

查看 Meadow.Foundation！

就您可以使用 Meadow.Foundation 做的大量令人興奮的事情而言，這個(gè)項(xiàng)目只是冰山一角。

• 它帶有一個(gè)龐大的外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序庫，其中包含適用于最常見傳感器和外設(shè)的驅(qū)動(dòng)程序。
• 外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序封裝了核心邏輯并公開了一個(gè)簡(jiǎn)單、干凈、現(xiàn)代的 API。
• 該項(xiàng)目得到了不斷發(fā)展的社區(qū)的支持，該社區(qū)不斷致力于構(gòu)建酷炫的互聯(lián)事物，并且總是樂于幫助新來者和討論新項(xiàng)目。

參考

• 草地向?qū)?/font>
• 草地基金會(huì)
• Meadow.Foundation.Motors.HBridgeMotor
• Meadow.Foundation.Leds.PwmLed