Ameba Arduino: [RTL8195AM] AmebaMotors – 用手機控制有Ameba的4輪小車

我們一步一步完成操作：
1. 接線：接線的方式請參考範例 “用Ameba控制4輪小車” 。
2. 上傳程式碼：在將Micro USB接上Ameba之前，先將L298N的電源拔掉避免小車亂跑。然後編譯並上傳程式碼。上傳完之後再將L298N的電源接上
3. 手機下載app：請到google play，輸入關鍵字 “Ameba Car Remote”，可以找到有螃蟹圖案app。如果找不到的話，也可以在手機瀏覽器打開底下的網址： https://play.google.com/store/apps/details?id=app.akexorcist.joystickcontroller

4. 將手機連上Ameba：進入 “設定” -> “Wi-Fi”，在ssid列表中找到 ssid “mycar”，點選之後會要求輸入密碼，請輸入密碼 “12345678”，然後確認已連線。因為Ameba並沒有連到Internet，所以有些Android手機會跳出訊息說沒有網路能力，甚至自動地幫你斷線連到其它ssid，請注意是否正確連上。

5. 打開app：會看到底下的操作畫面

• 左邊的操縱桿往上拉，車子會往前走；往下拉，車子會倒退
• 右邊的操縱桿往右，車子會向右順時鐘旋轉；往左，車子向左逆時鐘旋轉
• 同時操作左邊與右邊操縱桿，車子會做出前進轉彎或後退轉彎

疑難排解：
– 如果發現操作App但車子沒有反應，請按手機的後退鍵離開app，檢查wifi的ssid是否還連著mycar。
– 如果還連著mycar，再打開app試看看。
– 如果mycar已經不見了，檢查Ameba開發板上的燈是否還亮著，如果沒亮代表Ameba可能因為瞬間電流造成電源無法反應、或電源無法供應太大的電流、也有可能MicroUSB的線材無法接受太大的電流（有些市面上的MicroUSB甚至只能接受0.2mA的電流）。

底下是我們demo的影片:

• Car2wd與OS thread, signal的使用
  Class Car2wd裡實作OS thread與signal，整個概念如下圖：
  
  1. 在setup()裡面我們呼叫car.begin()，裡面使用 os_thread_create() 新增一個thread: tid = os_thread_create(carTask, this, OS_PRIORITY_REALTIME, 1024);
     – 第一個參數是function pointer，是thread起來之後要執行的程式，function pointer的prototype像這樣： void carTask(const void *arg)。一般來說，RTOS的thread都會讓thread function一直執行，並且有它結束的方式。在結束之前，會用無窮迴圈放在裡面執行。
     – 第二個參數是要帶給thread funtion的參數。參考第一個參數的 carTask(const void *arg) 裡面的 arg，這邊我們將Class Car2wd指向self-instance的pointer帶給carTask, 讓carTask可以操作Car2wd的內容。
     – 第三個參數是Thread的優先權。我們使用的OS底層是FreeRTOS，當有多個Thread的情況下，FreeRTOS會只執行優先權的值最高的Thread。如果這樣的Thread超過2個，那麼FreeRTOS會輪流執行（但不會執行優先權低的）。為了避免低優先權的Thread遇到Starvation，高優先權的Thread在執行完任務的時候，要經由non-busy delay釋放執行權。
     – 第四個參數是這個Thread需要的memory。這個memory的內容包括stack與local memory。設定太小的話，有可能會在stack增加的時候覆蓋到local memory。
     – os_thread_create()的回傳值是新增的這個thread的thread id，讓main thread可以使用這個thread id對carTask做一些操作。
  2. 啟動Thread之後，會在carTask()裡面執行，一進去就執行這行等待signal: evt = os_signal_wait(0, 0xFFFFFFFF);
     – 第一個參數是要等待的signal。填0代表等待任何signal
     – 第二個參數是要等待多久，單位是ms。填0xFFFFFFFF代表沒有timeout，要一直等下去。
     – 回傳值代表等帶的結果，內容包括是否timeout，等到的signal是什麼。
     在執行os_signal_wait之後，carTask就釋放執行權，讓其它thread可以執行。
  3. 通知carTask做事：我們在main thread呼叫 car.setAction(CAR_FORWARD, abs(yspeed));
     在setAction裡面（這時候還在main thread），我們只是設定好signal，然後使用os_signal_set()通知carTask os_signal_set(tid, sig);
     – 第一個參數是被通知的thread id，我們填入carTask的thread id，第二個參數是signal的內容
  4. 在carTask裡面，原本在os_signal_wait()等待，這時候等待的signal出現了，就繼續往下執行，並且查看signal的內容做對應的工作
• Ameba AP mode與建立TCP socket
  開啟AP mode的方式請參考 Ameba wifi ap的範例。在開啟AP mode之後，我們建立tcp socket的方式與之前一樣
  1. 設定server要聽的port
  WiFiServer server(5001);
  2. 設定server端
  WiFiClient client = server.available();
  3. 等待client連進來
  while (client.connected()) {
  4. 讀取client0傳送過來的資料
  client.read(buffer, sizeof(buffer))
  5. 我們parsing這份資料：我們會收到Android app “Ameba Car Remote”的資料，資料格式是文字：
  Y:12 – 代表Y軸(前後)的值是12(值的範圍是 -12 ~ +12)，車子會全速往前跑
  Y:-6 – 車子會半速倒退
  X:12 – 車子會全速向右順時鐘旋轉
  Y:12, X:-6 – 車子會全速前進向左彎（當X跟Y都有速度的值時，使用Y的數值）