【教程】T-TV制作汽车抬头显示器

沧海笑1122 · 发表于 2021-2-15 19:43

本帖最后由沧海笑1122 于 2021-2-16 16:11 编辑

【项目故事】

汽车抬头显示器是近年来汽车车主们的新工具。可以连接行车电脑，将车辆的基本参数（车速、油量、水温、电压、转速等）通过投屏方式，显示在透明屏幕或者投射在前风挡玻璃上。便于驾驶人员在行车过程中，抬头就可以掌握这些参数，而不需要低头查看仪表台数据。提升驾驶人员的行车安全的同时，也增加了不少乐趣。

（此图片来自网络）

本项目是利用lilygo出品的t-tv（基于esp32的透明oled系统），制作了一款有趣的、可以显示车速、本次行程累计例程、累计行程时间等信息的抬头显示器。

由于在驾驶时，不可以分心操作，所以我拍摄了安装好的图片、地库、红绿灯处以及在室内静态试验时的0速时的照片。本玩具已经通过了路测。

本项目主要知识点：一是了解BLE透传；二是了解esp32的软串口使用；三是掌握U8g2以及TinyGPS++库的使用。我给本项目的难度系数评价是1.5星（★✦☆☆☆），属于易于上手、完成度较高的实用器。

【硬件准备】

	内容	型号	备注
1	Lilygo T-TV	Oled驱动为ssd1309	透明oled+esp32主控
2	抬头显示器端HC-08模块盒	汇承HC-08	模块空盒以及PCB板为m5stack的PROTO unit
3	HC-08+gps模块	自制	GPS模块+HC-08透传模块
4	吸盘式车载手机支架	原配nokia手机的支架

【软件准备】

	内容	来源	备注
1	Espsoftwareserial	https://giuhub.com/plerup/espsoftwareserial	软串口库
2	U8g2_Arduino	https:// giuhub.com /olikraus/U8g2_Arduino	Oled显示库
3	TinyGPS++	https:// giuhub.com /mikalhart/TinyGPSPlus	伟大的gps解析库

【制作过程】

一、基本原理框图

其中：分离式蓝牙GPS模块（hc-08）在我以前的帖子里（运动蓝牙心率表2019版）有专门的介绍，在此不多赘述。https://www.arduino.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=85796&highlight=BLE%E8%83%B8%E5%B8%A6%2BGPS%E5%A2%A8%E6%B0%B4%E5%B1%8F%E8%BF%90%E5%8A%A8%E5%BF%83%E7%8E%87%E8%A1%A8

二、硬件接线图

图中grove接线，从左往右（红：3.3v，绿色:IO21，蓝色：IO22，黑色：GND）

这是蓝牙（HC08）+GPS的原理图。

三、利用m5stack的PROTO unit制作HC-08小盒子。

M5Stack出品的PROTO unit是一个很方便的扩展工具，可以将一些细小的传感器以及必要的零件和接线集成在一个48.5*24*8的小盒子里，对外是4p的grove接口。查看t-tv原理图后，将hc-08焊接在PROTO unit上。注意：这个接线顺序和包装盒上的标识是不一致的，我查询了原理图并且对引出线进行了测量才确认了顺序。

四、编写代码

代码部分比较简单，本身不到100行。分为几个部分：

#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <U8g2lib.h>
#include "utilities.h"
#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial swSer;
// The TinyGPS++ object
TinyGPSPlus gps;
U8G2_SSD1309_128X64_NONAME2_F_4W_SW_SPI u8g2(U8G2_MIRROR,
/* clock=*/ OLED_SCLK,
/* data=*/ OLED_MOSI,
/* cs=*/ OLED_CS,
/* dc=*/ OLED_DC,
/* reset=*/ OLED_RST);
//U8G2_MIRROR为镜像参数，设置为水平镜像显示内容，这样面对type-c侧即变为正方向，便于在车内为其提供外部电源
String s_speed="";
String s_sats="";
void setup(void)
{
Serial.begin(9600);
swSer.begin(9600, 21, 22, SWSERIAL_8N1, false, 256, 11); //软串口，因为ttv引出来的是IO21、IO22,所以只能用软串口
/*Turn on power control*/
pinMode(PWR_ON, OUTPUT);
digitalWrite(PWR_ON, HIGH);
/*Power on the display*/
pinMode(OLED_PWR, OUTPUT);
digitalWrite(OLED_PWR, HIGH);
/*Set touch Pin as input*/
pinMode(TOUCH_PIN, INPUT);
/*Touch chip power control*/
pinMode(TOUCH_PWR, PULLUP);
digitalWrite(TOUCH_PWR, HIGH);
u8g2.begin();
u8g2.enableUTF8Print(); // enable UTF8 support for the Arduino print() function
}
void loop(void)
{
int v_TOUCH_PIN = digitalRead(TOUCH_PIN);
Serial.println(v_TOUCH_PIN);
delay(50);
if (v_TOUCH_PIN== 1)
{
delay(10);
digitalWrite(PWR_ON, LOW); //关断电源
digitalWrite(OLED_PWR, LOW);
esp_deep_sleep_start(); //esp32进入深度休眠
}
else
{
u8g2.setFont(u8g2_font_luBS24_tf);
u8g2.setFontDirection(0);
u8g2.clearBuffer();
u8g2.setCursor(0, 25);
s_speed=String(gps.speed.kmph());
u8g2.print(s_speed); //显示实时速度
u8g2.setFont(u8g2_font_lubBI08_tf);
u8g2.setCursor(85, 25);
u8g2.print("kM/h");
u8g2.setCursor(0, 45);
s_sats=String(gps.satellites.value());
u8g2.print("Sats : "+s_sats); //显示实时搜星数量
u8g2.sendBuffer();
smartDelay(1000);
if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10)
Serial.println(F("No GPS data received: check wiring"));
//delay(1000);
}
}
static void smartDelay(unsigned long ms)
{
unsigned long start = millis();
do
{
while (swSer.available())
gps.encode(swSer.read());
} while (millis() - start < ms);
}