# car_web

**Repository Path**: machine_-project/car_web

## Basic Information

- **Project Name**: car_web
- **Description**: 小车项目树莓派上位机web程序
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 1
- **Created**: 2026-08-06
- **Last Updated**: 2026-08-06

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 树莓派智能小车控制终端

基于 Flask 的树莓派 Web 控制应用，用于 STM32F407 小车的运动控制与超声波雷达数据可视化。

## 功能特性

- **小车运动控制**：前进、后退、左转、右转、停止
- **三挡速度调节**：低速(30%)、中速(60%)、高速(100%)
- **180° 雷达扫描**：实时超声波探测数据可视化
- **雷达动画效果**：扫描线拖尾、探测点缓灭淡出
- **响应式设计**：支持桌面端与移动端操作
- **键盘快捷键**：方向键控制移动，空格键停止

## 项目结构

```
Pi/
├── app.py                 # Flask 应用主入口
├── config.py              # 配置文件
├── requirements.txt       # Python 依赖
├── README.md              # 本说明文档
├── modules/
│   ├── __init__.py
│   ├── protocol.py        # 二进制私有协议封装
│   ├── car_controller.py  # 小车控制逻辑
│   └── radar_service.py   # 雷达数据采集服务
├── static/
│   ├── css/
│   │   └── style.css      # 前端样式
│   └── js/
│       ├── radar.js       # 雷达 Canvas 动画
│       └── control.js     # 控制交互逻辑
└── templates/
    └── index.html         # 主页面模板
```

## 环境要求

- Python 3.8+
- 树莓派（Raspberry Pi 3/4/5）
- STM32F407 小车通过串口连接
- 推荐操作系统：Raspberry Pi OS (64-bit)

## 安装步骤

### 1. 安装系统依赖

```bash
sudo apt update
sudo apt install -y python3-pip python3-venv
```

### 2. 创建虚拟环境并安装依赖

```bash
cd ~/Pi
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
pip install -r requirements.txt
```

### 3. 配置串口权限

```bash
sudo usermod -a -G dialout $USER
# 重新登录使权限生效
```

### 4. 配置串口设备（可选）

默认使用 `/dev/ttyUSB0`，可通过环境变量修改：

```bash
export STM32_PORT=/dev/ttyACM0
export STM32_BAUDRATE=115200
```

## 运行应用

### 开发模式

```bash
source venv/bin/activate
python app.py
```

### 生产模式（使用 Gunicorn）

```bash
source venv/bin/activate
pip install gunicorn
gunicorn -w 1 --threads 4 -b 0.0.0.0:5000 app:app
```

### 系统服务（推荐）

创建 `/etc/systemd/system/car-control.service`：

```ini
[Unit]
Description=Car Control Flask App
After=network.target

[Service]
User=pi
WorkingDirectory=/home/pi/Pi
Environment="PATH=/home/pi/Pi/venv/bin"
Environment="STM32_PORT=/dev/ttyUSB0"
ExecStart=/home/pi/Pi/venv/bin/gunicorn -w 1 --threads 4 -b 0.0.0.0:5000 app:app
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target
```

启用并启动服务：

```bash
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable car-control
sudo systemctl start car-control
```

## 访问应用

- 树莓派本地：`http://localhost:5000`
- 局域网访问：`http://<树莓派IP>:5000`

## 通讯协议

### 帧格式

| 字段 | 长度 | 说明 |
|------|------|------|
| HEAD | 1B | 帧头 0xAA |
| LEN  | 1B | 数据长度（含CMD+DATA+CHK） |
| CMD  | 1B | 命令类型 |
| DATA | N B | 数据载荷 |
| CHK  | 1B | 校验和（HEAD到DATA累加和取低8位） |
| TAIL | 1B | 帧尾 0x55 |

### 命令定义

| 命令 | 值 | 数据 | 说明 |
|------|-----|------|------|
| MOVE | 0x01 | [方向, 速度挡] | 运动控制 |
| STOP | 0x02 | 无 | 停止 |
| SET_SPEED | 0x03 | [速度挡] | 设置速度 |
| RADAR_DATA | 0x10 | [角度高,角度低,距离高,距离低] | 雷达数据 |

### 方向定义

- 0x01: 前进
- 0x02: 后退
- 0x03: 左转
- 0x04: 右转

## API 接口

| 方法 | 路径 | 说明 |
|------|------|------|
| POST | /api/car/move | 运动控制 `{direction: "forward"}` |
| POST | /api/car/stop | 停止 |
| POST | /api/car/speed | 设置速度 `{level: 1\|2\|3}` |
| GET | /api/car/status | 获取状态 |
| GET | /api/radar/state | 获取雷达状态 |
| WS | /ws/radar | 雷达实时数据 WebSocket |

## 性能优化建议

1. **Canvas 渲染**：使用 `requestAnimationFrame` 确保动画流畅
2. **WebSocket**：单连接推送，减少轮询开销
3. **串口读取**：非阻塞读取，超时自动重连
4. **树莓派限制**：建议单 worker 运行，避免 GPIO/串口竞争

## 故障排查

### 串口无法连接

```bash
# 检查设备
ls /dev/tty*
# 检查权限
groups $USER
# 临时测试
sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0
```

### WebSocket 连接失败

检查防火墙是否放行 5000 端口：

```bash
sudo ufw allow 5000/tcp
```

### 雷达无数据

确认 STM32 端是否正确发送 `RADAR_DATA` 帧，可通过串口助手抓包验证。

## 许可证

MIT License