# Smart-Car-Window-Controller

**Repository Path**: asd-ada/Smart-Car-Window-Controller

## Basic Information

- **Project Name**: Smart-Car-Window-Controller
- **Description**: 基于STM32和FreeRTOS的智能车窗控制系统，具备多模式控制、红外防夹、雨水感应与PID调速功能。含完整固件、硬件设计、文档及演示。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: MIT
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-01-16
- **Last Updated**: 2026-01-27

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README



## 📖 项目简介

本项目实现了一个具备**多模式控制、主动安全防护与智能决策**的汽车车窗控制器。它不仅是一个功能完整的嵌入式系统，更记录了一次真实的“开发-迭代-解决问题”的完整工程历程。

- **核心功能**：支持**手动、蓝牙、语音**三种控制模式，具备**红外防夹、雨水自动关窗、步进电机PID调速**等核心特性。
- **上位机软件**：已开发配套的 **PySide6 上位机软件**，可通过串口**实时监控车窗状态、传感器数据，并进行控制**，构成完整的“硬件+软件”解决方案。
- **独特价值**：项目包含了**两个硬件版本**：
  - **`V1 稳定版`**：经过充分测试，所有功能稳定可靠，可直接复现。
  - **`V2 探索版`**：硬件升级方案，集成了CAN总线，但存在未解决的驱动挑战，**开源供硬件爱好者研究与攻克**。
- **专业实践**：软件层面完整实现了基于FreeRTOS的多任务调度、自定义通信协议，并通过**串口模拟CAN数据流**展示了车辆网络的数据交互标准。

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## 🗺️ 项目导航与快速开始

如果你是第一次接触本项目，请按以下顺序阅读：

### 1. 对于只想了解或快速复现的开发者

👉 **直接进入 [固件_Firmware](./固件_Firmware) 目录**
这里包含了**一切稳定、可工作的**硬件设计、固件源码和说明文档。你可以基于此快速搭建一个功能完整的智能车窗控制器。

### 2. 对于希望深入研究或挑战硬件的开发者

- **探索硬件升级**：查看 [硬件_Hardware/V2_开发板](./硬件_Hardware/V2_开发板) 了解V2版的优化设计与未解决的挑战。
- **理解通信协议**：阅读 [通信协议详解](./通信协议详解.md) 了解系统内外的数据格式。
- **回顾开发全貌**：阅读 [智能车窗控制器项目介绍](./智能车窗控制器项目介绍.md) 与 [开发日志与反思](./开发日志与反思.md) 了解项目从构思到上线的完整思考与决策过程。

### 3. 对于GUI开发与监控软件感兴趣的开发者

👉 **查看 [工具_Tools/PySide6上位机](./工具_Tools/PySide6上位机) 目录**
本目录包含了基于**PySide6 (Qt for Python)** 开发的跨平台上位机软件。它提供了：

- **双串口管理**：同时连接调试串口与车窗监控专用串口。
- **数据可视化**：实时显示四路车窗开度（自定义玻璃效果控件）、传感器状态、控制模式。
- **协议解析**：自动解析10字节车窗状态协议帧，进行CRC校验。
- **数据记录**：查看报警与通信日志。

该软件是学习**工业控制GUI开发**、**串口通信**、**多线程**和**数据可视化**的优秀实例。其详细的学习路径与模块化代码可在关联的 [PySide6-Learning](https://gitee.com/你的用户名/PySide6-Learning) 仓库中找到。

### 4. 编译与烧录 (V1稳定版)

1. **环境**：安装 Keil MDK-ARM (或 STM32CubeIDE) 及 STM32对应芯片支持包。
2. **打开工程**：进入 [固件_Firmware/V1_主控制器](./固件_Firmware/V1_主控制器)，打开 `.uvprojx` 或 `.ioc` 工程文件。
3. **编译**：根据你的开发板型号，可能需在 `main.h` 中调整少量引脚宏定义，随后编译。
4. **烧录与测试**：使用ST-Link等工具烧录固件，并按照目录内的详细文档连接硬件进行测试。

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## 🧩 系统架构与技术细节

### 软件架构

系统采用 **FreeRTOS** 进行任务调度，实现了模块化与高内聚低耦合的设计。

```mermaid
graph TD
    A[按键/蓝牙/语音输入] --> B(控制决策任务);
    C[ADC传感器数据] --> B;
    B --> D{安全逻辑判断};
    D -- 正常 --> E[电机控制任务];
    D -- 防夹/雨水 --> F[紧急停止/关窗];
    E --> G[PID调速 与 GPIO驱动];
    B --> H[状态打包任务];
    H --> I[UART输出状态数据帧];
    I --> J[PySide6 上位机];
    J --> K[数据可视化与用户控制];
```

### 硬件组成

| 功能模块      | 核心器件/方案                                 | 关键说明                         |
|:--------- |:--------------------------------------- |:---------------------------- |
| **主控制器**  | STM32F103C8T6 (V1) / STM32F103RCT6 (V2) | 基于ARM Cortex-M3内核，运行FreeRTOS |
| **车窗执行器** | 28BYJ-48 步进电机 × 4                       | 配合ULN2003驱动板，模拟四门车窗升降        |
| **防夹传感器** | 槽型光电开关/红外对管 × 4                         | 实时检测升降过程中的障碍物                |
| **雨水传感器** | 雨水/凝露检测模块                               | 检测到雨水时触发自动关窗逻辑               |
| **人机交互**  | 按键、HC-05蓝牙、语音识别模块                       | 提供手动、远程、语音三种控制通道             |
| **车辆网络**  | UART转CAN模块 (V2) / 串口模拟 (V1)             | 将车窗状态封装为标准数据帧上报              |

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## 📄 开源协议与致谢

本项目采用 **MIT 开源许可证**，详情请见 [LICENSE](./LICENSE) 文件。

欢迎任何形式的交流、学习与二次开发。如果你在使用中遇到问题，或有了新的改进，欢迎提交 Issue 或 Pull Request。

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**关联项目与学习资源**

- **[PySide6 学习与实战仓库](https://gitee.com/你的用户名/PySide6-Learning)**：本项目上位机软件的完整开发教程与模块化代码。
- **[智能设备振动分析仪项目规划](./智能设备振动分析仪项目规划.md)**：基于本项目的技术积累，规划中的下一个进阶项目。