Raspberry Pi开发之旅-WIFI遥控小车

时间  2019-11-12
标签 raspberry 开发 之旅 wifi 遥控 小车 栏目 无线 繁體版
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1、简单介绍树莓派的GPIO口javascript

上图是树莓派2代的接口（不一样型号接口会有差别），咱们就以此为例来讲下这些接口。css

一、GPIO介绍html

GPIO 英文全称是：General-purpose input/output 通用型之输入输出的简称，其接脚能够供使用者由程控自由使用，PIN脚依现实考量可做为通用输入（GPI）或通用输出（GPO）或通用输入与输出（GPIO）。经过这些GPIO口，咱们能够控制不少第三方的寄存器设备，简单来讲咱们能够经过这些I/O口控制一些芯片的电路、读取传感器的数值等。java

二、所需材料python

 材料名称 数量
树莓派2代板子（包含电源、数据线、存储卡） 1
智能小车底盘（包含四个直流电机） 1
移动电源 1
L298N电机驱动板 1
杜邦线母对公 10
杜邦线母对母 10
无线网卡 1
4孔或6孔电池盒 1

三、安装所需软件jquery

树莓派官方有两套GPIO的python库，分别是RPi.GPIO和RPIO。如今网络上许多关于树莓派GPIO文档的教程多数是RPi.GPIO，这个是老版本的库。而RPIO是用来替代前者的新版本。后面的课程我将使用RPIO这个库，来给你们演示。下面安装RPIO：android

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sudo apt - get install python - dev python - pip
sudo pip install RPIO

2、 树莓派与L298N线路链接git

一、第一步组装小车github

组装底盘 分别用铜线链接两侧电机，而且保证同侧转向一致。以下图：web

链接电机与L298N 将两侧侧的电机分别接入L298N的输出A和输出B，见下图：

链接L298N与树莓派 见上图逻辑输入部分有4个针脚（IN一、IN二、IN三、IN4），按照顺序分别链接到树莓派接口的十一、十二、1六、18 四个口。见下图蓝色部分：

除了上面这些，还要将L298N的供电GND和树莓派的GPIO的6号Ground链接，造成供电回路。

链接电池盒与移动电源 将电池盒的正极链接到L298N的12V供电口，负极链接到L298N的供电GND口。完成链接后，L298N的供电GND口链接了两个线，分别是电池盒的负极和树莓派的6号Ground口。

二、测试小车

登陆树莓派，vim robot.py文件：

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import  RPIO as GPIO
import  time
 
IN1  =  11
IN2  =  12
IN3  =  16
IN4  =  18
 
def  init():
     GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
     GPIO.setup(IN1, GPIO.OUT)
     GPIO.setup(IN2, GPIO.OUT)
     GPIO.setup(IN3, GPIO.OUT)
     GPIO.setup(IN4, GPIO.OUT)
 
def  forward():
     GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(IN2,GPIO.LOW)
     GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)
 
if  __name__  = =  '__main__' :
     init()
     forward()
     time.sleep( 5 )
     GPIO.cleanup()

保存退出后，用sudo python robot.py执行命令，小车将会向前进5秒。

备注：一、要避免静电和短路。二、接线要当心，尤为是正负极接线。

3、使用Python控制小车

一、Tornado介绍

Tornado是使用Python编写的一个强大的、可扩展的Web服务器。它在处理严峻的网络流量时表现得足够强健，但却在建立和编写时有着足够的轻量级，并可以被用在大量的应用和工具中。

二、Tornado安装

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$ curl  - L  - O https: / / github.com / facebook / tornado / archive / v3. 1.0 .tar.gz
$ tar xvzf v3. 1.0 .tar.gz
$ cd tornado - 3.1 . 0
$ python setup.py build
$ sudo python setup.py install

 Tornado官方并不支持Windows，但你能够经过ActivePython的PyPM包管理器进行安装，相似以下所示：

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C:\> pypm install tornado

二、robot.py文件：

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#!/usr/bin/python
#coding: utf8
import  RPIO as GPIO
import  time
import  sys
import  threading
import  tornado.ioloop
import  tornado.web
import  tornado.httpserver
import  tornado.options
import  json
 
tornado.options.define( "port" ,default = 8000 , type = int )
 
IN1  =  11
IN2  =  12
IN3  =  16
IN4  =  18
 
 
stop_status  =  0
last_key  =  ""
last_request_time  =  0
 
 
def  init():
     GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
     GPIO.setup(IN1,GPIO.OUT)
     GPIO.setup(IN2,GPIO.OUT)
     GPIO.setup(IN3,GPIO.OUT)
     GPIO.setup(IN4,GPIO.OUT)
 
# 前进
def  forward():
     global  stop_status
     GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(IN2,GPIO.LOW)
     GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)
     # print "forward"
     # time.sleep(0.1)
 
# 后退
def  reverse():
     global  stop_status
     GPIO.output(IN1,GPIO.LOW)
     GPIO.output(IN2,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(IN3,GPIO.LOW)
     GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH)
 
 
# 左转弯
def  left():
     global  stop_status
     GPIO.output(IN1,GPIO.LOW)
     GPIO.output(IN2,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)
 
 
# 右转弯
def  right():
     global  stop_status
     GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(IN2,GPIO.LOW)
     GPIO.output(IN3,GPIO.LOW)
     GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH)
 
#中止
def  stop_car():
     GPIO.output(IN1, False )
     GPIO.output(IN2, False )
     GPIO.output(IN3, False )
     GPIO.output(IN4, False )
     global  stop_status
     stop_status  =  1
 
#关闭GPIO接口
def  close_car():
     global  stop_status
     stop_status  =  1
     GPIO.cleanup()
 
 
class  IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):
     def  set_default_headers( self ):
         self .set_header( 'Access-Control-Allow-Origin' ,  '*' )
         self .set_header( 'Access-Control-Allow-Methods' ,  'POST, GET, OPTIONS' )
         self .set_header( 'Access-Control-Allow-Headers' ,  '*' )
     def  get( self ):
         self .render( "index.html" )
     def  post( self ):
         global  stop_status
         global  last_key
         global  last_request_time
         old_request_time  =  last_request_time
         init()
         sleep_time  =  0.1
         try :
             arg  =  self .get_argument( 'k' )
             new_request_time  =  self .get_argument( 'time' )
             print  'get last time' ,new_request_time
         except  Exception, e:
             arg  =  json.loads( self .request.body)[ 'k' ]
             new_request_time  =  json.loads( self .request.body)[ 'time' ]
             print  'json last time' , new_request_time
 
         print  "==new time ==" , new_request_time
         print  "==old time ==" , old_request_time
         if (arg = = 'w'  and  last_key! = 'w'  and  new_request_time > =  old_request_time):
             print  "forward"
             stop_status  =  0
             autoThread  =  threading.Thread(target  =  forward)
             autoThread.start()
             last_key  =  'w'
         elif (arg = = 's'  and  last_key! = 's'  and  new_request_time > =  old_request_time):
             print  "reverse"
             stop_status  =  0
             autoThread  =  threading.Thread(target  =  reverse)
             autoThread.start()
             last_key  =  's'
         elif (arg = = 'a'  and  last_key! = 'a'  and  new_request_time > =  old_request_time):
             print  "left"
             stop_status  =  0
             autoThread  =  threading.Thread(target  =  left)
             autoThread.start()
             last_key  =  'a'
         elif (arg = = 'd'  and  last_key! = 'd'  and  new_request_time > =  old_request_time):
             print  "right"
             stop_status  =  0
             autoThread  =  threading.Thread(target  =  right)
             autoThread.start()
             last_key  =  'd'
         elif (arg = = 'stop'  and  new_request_time > =  old_request_time):
             print  "stop"
             last_key  =  "stop"
             time.sleep( 0.3 )
             stop_car()
         else :
             print  "error"
         last_request_time  =  new_request_time
         self .write(arg)
     def  options( self ):
             pass
if  __name__  = =  '__main__' :
     tornado.options.parse_command_line()
     app  =  tornado.web.Application(handlers = [(r "/" ,IndexHandler)])
     http_server  =  tornado.httpserver.HTTPServer(app)
     http_server.listen(tornado.options.options.port)
     tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

 三、index.html文件：

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<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
         <meta charset = "utf-8"  / >
         <title>WIFI小车客户端< / title>
         <script src = "http://libs.baidu.com/jquery/1.9.0/jquery.js" >< / script>
< / head>
<body>
<script  type = "text/javascript" >
         function go(k){
                 var requestTime =  new Date().getTime();
                 $.post( '/' ,{k:k,time:requestTime},function(){}, "json" );
         }
         $(function(){
                 var i  =  null;
                 window.document.onkeydown  =  keyDown;
                 function keyDown(env){
                         env  =  (env) ? env : window.event;
                         if (env.keyCode = = '87' ){
                                 go( 'w' );
                         }
                         if (env.keyCode = = '83' ){
                                 go( 's' );
                         }
                         if (env.keyCode = = '65' ){
                                 go( 'a' );
                         }
                         if (env.keyCode = = '68' ){
                                 go( 'd' );
                         }
                 };
                 window.document.onkeyup  =  keyUp;
                 function keyUp(env){
                         env  =  (env) ? env : window.event;
                         if (env.keyCode = = '87' ){
                                 go( 'stop' );
                         }
                         if (env.keyCode = = '83' ){
                                 go( 'stop' );
                         }
                         if (env.keyCode = = '65' ){
                                 go( 'stop' );
                         }
                         if (env.keyCode = = '68' ){
                                 go( 'stop' );
                         }
                 }
                 $( '.before' ).mousedown(function(){
                         i  =  setInterval(function(){
                                 go( 'w' );
                         }, 100 );
                 });
                 $( '.left' ).mousedown(function(){
                         i  =  setInterval(function(){
                                 go( 'a' );
                         }, 100 );
                 });
                 $( '.right' ).mousedown(function(){
                         i  =  setInterval(function(){
                                 go( 'd' );
                         }, 100 );
                 });
                 $( '.cabk' ).mousedown(function(){
                         i  =  setInterval(function(){
                                 go( 's' );
                         }, 100 );
                 });
                 $( '#main span' ).mouseup(function(){
                         clearInterval(i);
                         go( 'stop' );
                 });
         });
< / script>
<style  type = "text/css" >
         #main{width: 150px;height: 150px;background: #ccc;}
         #main span{width: 50px;height: 50px;float: left;z-index: 999;}
         #main span.on2{background: #ff00ff;}
< / style>
<div  id = "main" >
         <span>< / span>
         <span  class = "on2 before" >< / span>
         <span>< / span>
         <span  class = "on2 left" >< / span>
         <span>< / span>
         <span  class = "on2 right" >< / span>
         <span>< / span>
         <span  class = "on2 cabk" >< / span>
         <span>< / span>
< / div>
< / body>
< / html>

 在命令行里尝试运行这个程序以测试输出：

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$ sudo python robot.py

在本地浏览器中打开http://localhost:8000，或者其余计算机使用浏览器中打开http://PI的IP:8000/

4、远程控制小车

ionic环境搭建

安装ionic

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npm install  - g cordova ionic

克隆小车客户端代码

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git clone https: / / github.com / jingzhaoyang / AutoClient.git

编译代码

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#添加平台
ionic platform add android
#编译android的apk安装包
ionic build android
#启动android模拟器
ionic emulate android

在build目录有编译好的apk文件，能够直接在Android平台直接使用。而且经过终端控制小车。

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