LY streeringWheel MeterBox

关于本项目

本人的本科毕业设计，一款基于STM32F407的大学生方程式赛车方向盘，具体实现功能如下：

采集整车跑动数据（实车模式）以及模拟器数据（模拟器数据），并在仪表上进行实时显示。
通过4G网络，对实车的跑动数据进行实时上传，实现无线数据传输功能。
能够对实车的跑动数据进行采集和保存，方便技术人员对跑动数据进行复盘和分析。
实现控制器功能，能够控制如神力科莎（Assetto Corsa）、神力科莎：争锋（Assetto Corsa Competizione）、F1系列等模拟类赛车游戏。
为了保证实车的可用性，需要具备高亮度的屏幕保证仪表在阳光下的可视效果。
具备可编程按键，实时调整车辆状态。

本项目适用于大学生方程式赛事(👈戳我了解)，因此方向盘外形是依照大学生方程式赛事规则进行设计的。功能上，实车模式开发基于河北工程大学凌云车队(👈戳我了解)凌云Ⅸ号电动方程式赛车。模拟器功能基于神力科莎(👈戳我了解)进行测试。

关于开源协议

本项目是开源项目：你可以再分发之和/或依照由自由软件基金会发布的 GNU 通用公共许可证修改之，无论是版本 3 许可证，还是（按你的决定）任何以后版都可以。

发布该项目是希望它能有用，但是并无保障;甚至连可销售和符合某个特定的目的都不保证。请参看 GNU 通用公共许可证，了解详情。

你应该随程序获得一份 GNU 通用公共许可证的复本。如果没有，请看https://www.gnu.org/licenses/

关于结构设计

方向盘的外形和结构依照大学生方程式赛事规则进行设计：

方向盘盘体宽度为250mm，高度170mm。屏幕尺寸为3.5英寸。盘体正面有8个可编程控制器按键。背面安装两个换挡拨片。方向盘上壳体和下壳体使用碳纤维板进行CNC加工，其余零部件如握把、屏幕安装罩、方向盘边缘外壳、换挡拨片连杆及换挡拨片壳体使用黑色树脂进行3D打印加工。

另外设计了一个兼容罗技G27基座的方向盘转接器，所以在我的github仓库中出现了两个3D模型，一个是使用了实车的快拆器（4滚珠），一个是使用了连接到G27的3D打印的方向盘转接器。

BOM配料单请戳👉我

https://github.com/Nolimy/steeringWheel_MeterBox_STM32_FreeRTOS/blob/main/Steering_Wheel_BOM.xlsx

完整装配模型请戳（实车）👉我https://github.com/Nolimy/steeringWheel_MeterBox_STM32_FreeRTOS/blob/main/Model/steeringWheel_2023_Release v13.step

模拟器：👉我https://github.com/Nolimy/steeringWheel_MeterBox_STM32_FreeRTOS/blob/main/Model/steeringWheel_2023_Simulator_For_G27 v3.step

3D打印服务推荐嘉立创旗下三维猴：https://www.sanweihou.com/, 三维猴提供在线报价，CNC加工，3D打印等一站式服务。

如何使用

方向盘分为三种模式：待机模式、实车模式和模拟器模式。方向盘上电后，默认为待机模式。当方向盘收到CAN报文，则为实车模式；当方向盘收到串口报文，则为模拟器模式。在待机模式下，电脑可以识别出方向盘为USB设备，但是手柄按键无响应，此时需要使用Simhub的自定义串口设备功能给方向盘发送串口报文，方可进入模拟器模式，模拟器模式手柄按键有响应。因此，使用模拟器模式需要同时使用simhub的自定义串口设备功能。

待机模式下，SLM（换挡LED模块）12颗LED灯珠全部为蓝色。

大学生方程式实车使用

方向盘默认使用的是125kbps的波特率，波特率可以使用CubeMX对波特率进行配置和修改，具体CAN协议请根据自家车队的实际情况，修改BSP/CAN中的代码。

模拟器使用

方向盘连接

模拟器使用需要配合Simhub进行使用。将方向盘使用USB接口连接电脑后，电脑会识别出一个虚拟串口设备和控制器设备：

在“设置”中的“蓝牙和其他设备”中可以查看到方向盘的LY_Wheel_Controller外设。

在“设备管理器”中可以查看到方向盘的虚拟串口设备及其端口号。

方向盘控制器的校准，点击“蓝牙和其他设备”右侧的“设备和打印机”:

找到”LY_Wheel_Controller”，右键，点击 “游戏控制器设置”，然后点击“属性”.

在测试页中，可以对方向盘的按键进行测试。（默认待机模式下按下方向盘按钮是没有任何反应的）

Simhub配置

方向盘的显示功能需要simhub配合使用，可以访问https://www.simhubdash.com/下载simhub软件。这是一个非常强大的软件，支持多种模拟器游戏的数据采集，支持包括汽车仪表、arduino、G力座椅等多种外设。

安装好simhub后，打开设置界面：

点击插件功能：

打开”Custom serial devices“插件：

重新打开simhub后，左侧菜单中会出现”Custom Serial Devices”按钮：

根据设备管理器中显示的方向盘的串口端口，选择serial port，我这里使用的是COM15。

添加游戏数据打包json脚本，将以下javaScript代码粘贴到”Uptate messages“中：

function getCurrentLapTime(){
	var lapTime = $prop('CurrentLapTime');
	lapTime = lapTime.toString();
	if(lapTime == "00:00:00")
	{
		return lapTime;
	}
	else
		lapTime = lapTime.toString().slice(3,11);
	return lapTime;
}
function getRPM(){
	var rpm = $prop('DataCorePlugin.GameData.NewData.Rpms');
	rpm = format(rpm,"0");
	return rpm;
}
function getSpeed(){
	var speed = $prop('SpeedKmh');
	speed = format(speed, '0');
	return speed;
}
function getGear(){
	var gear = $prop('Gear');
	return gear;
}
function getBestLapTime(){
	var bestLapTime = $prop('BestLapTime');
	bestLapTime = bestLapTime.toString();
	if(bestLapTime == "00:00:00")
	{
		return bestLapTime;
	}
	else
		bestLapTime = bestLapTime.toString().slice(3,11);
	return bestLapTime;
}
function getFuel(){
	var fuel = $prop('FuelPercent');
	fuel = format(fuel, '0');
	return fuel;
}
function getRedLine(){
	var redLine = $prop('CarSettings_CurrentGearRedLineRPM');
	return redLine;
}
function getBrake(){
	var brake = $prop('Brake');
	brake = format(brake, '0');
	return brake;
}
function getThrottle(){
	var throttle = $prop('Throttle');
	throttle = format(throttle, '0');
	return throttle;
}
function getLap()
{
	lap = $prop('CurrentLap');
	return lap;
}
var speed = getSpeed();
var carData = "{\"speed\":" + getSpeed() + ",\"rpm\":" + getRPM() + ",\"cLapTime\":" +"\"" + getCurrentLapTime() + "\"," +"\"gear\":" + "\"" +getGear() + "\"" + ",\"bLapTime\":" +"\"" + getBestLapTime() + "\""+ ",\"fuel\":"+ getFuel() + ",\"redLineRPM\":"+ getRedLine()
  + ",\"brake\":" + getBrake() + ",\"throttle\":"+ getThrottle()  + ",\"lap\":"+ getLap() +"}";
return carData;