鸿蒙物联网小车
在当前智能硬件快速发展的背景下，我完成了一个结合Python后端与ArkTS前端的小型项目——四轴麦克纳姆轮（麦轮）小车的实时运动控制系统。该项目不仅实现了对小车的精准控制，还具备良好的用户交互体验，具备一定的实际应用价值。
核心技术栈为Python和ArkTS。Python主要用于后端逻辑处理及与嵌入式设备之间的通信管理，负责接收来自前端的控制指令，并通过串口或无线模块将指令下发至小车主控芯片；同时接收来自传感器的数据反馈，如速度、方向、陀螺仪信息等，实现闭环控制。ArkTS则用于构建前端控制界面，利用其高效的渲染能力和响应式编程特性，实现了用户操作界面的流畅性与实时性。
在功能实现方面，第一大亮点是四轴麦轮小车的实时运动控制。通过Python编写的控制算法，能够根据用户的输入指令（前进、后退、左移、右移、旋转等）计算出四个电机的输出功率，并发送给嵌入式系统，从而实现全方位移动。此外，系统还能实时接收嵌入式端上传的传感器数据，动态调整小车状态，确保运行平稳、响应迅速。
页面布局代码实现：
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TypeScript
import { Move, aroundMoves, otherMoves } from '../service/MoveService'
import { UDPClient } from '../service/UDPClient';
import { buffer } from '@kit.ArkTS';
@Entry
@Component
struct Index {
client: UDPClient | undefined = undefined;
@State targetIp: string = "192.168.248.137"
@State targetPort: number = 8989
@State localPort: number = 8989
aboutToAppear(): void {
this.client = new UDPClient();
this.client?.bind(this.localPort)
}
async moveCar(action: number) {
this.client?.send( buffer.from([action]).buffer, this.targetIp, this.targetPort)
}
build() {
Column() {
Column() {
Image($rawfile('mecanum_car.png')).height(200).offset({ y: 120 })
ForEach(aroundMoves, (item: Move) => {
Button() {
Row({ space: 5 }) {
Image(item.icon).height(20).width(20).margin({ left: 10 })
Text(`${item.desc}`).fontSize(18).fontColor(0xffffff)
}.alignItems(VerticalAlign.Center).width(90).height(40)
}
.type(ButtonType.Normal)
.backgroundColor('#6495ED')
.borderRadius(20)
.offset({ x: item.offsetX, y: item.offsetY })
.gesture(
LongPressGesture({ repeat: true, duration: 100 })
.onAction(async () => await this.moveCar(item.index))
)
})
}
Row() {
Flex({ wrap: FlexWrap.Wrap, justifyContent: FlexAlign.Center }) {
ForEach(otherMoves, (item: Move, index: number) => {
Button() {
Row() {
Image(item.icon).height(32).width(32)
Text(`${item.desc}`).fontSize(16).fontColor(0xffffff)
}.height(40)
}
.type(ButtonType.Normal)
.width('45%')
.backgroundColor('#6495ED')
.borderRadius(20)
.margin({ top: 30, right: index % 2 == 0 ? 10 : 0, left: index % 2 != 0 ? 10 : 0 })
.gesture(
LongPressGesture({ repeat: true, duration: 100 })
.onAction(async () => await this.moveCar(item.index))
)
})
}
}.offset({ y: -80 })
}
.width('100%')
.height('100%')
}
}
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第二大核心功能是前后端的双向通信机制。借助 UDP 协议，ArkTS前端与Python后端建立稳定连接，不仅能够发送控制命令，还能实时获取小车的状态信息，如电池电量、速度、姿态角等，并在界面上动态展示。这种数据同步机制有效提升了系统的透明度与用户的操作体验。
UDP 客户端实现
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TypeScript
import socket from '@ohos.net.socket';
import wifiManager from '@ohos.wifiManager';
let ipNum = wifiManager.getIpInfo().ipAddress
export class UDPClient {
udpSocket: socket.UDPSocket | undefined = undefined;
constructor() {
this.udpSocket = socket.constructUDPSocketInstance();
}
async bind(localPort: number = 4001) {
await this.udpSocket?.bind({
address: (ipNum >>> 24) + '.' + (ipNum >> 16 & 0xFF) + '.' + (ipNum >> 8 & 0xFF) + '.' + (ipNum & 0xFF),
port: localPort,
family: 1
})
}
async send(data: string | ArrayBuffer, targetIp: string, targetPort: number) {
await this.udpSocket?.send({ data, address: { address: targetIp, port: targetPort, family: 1 } })
}
async getState() {
return this.udpSocket?.getState()
}
async setExtraOptions(options: socket.UDPExtraOptions) {
await this.udpSocket?.setExtraOptions(options)
}
}
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总的来说，该项目是一个融合了嵌入式控制、前后端通信以及用户交互设计的完整系统，具有较高的学习与拓展价值。未来可进一步加入图像识别、路径规划等功能，向更高阶的智能机器人平台迈进。
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