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python3實現(xiàn)raspberry pi（樹莓派）4驅(qū)小車控制程序

更新時間：2020年02月12日 10:09:01 作者：weixin_42534940

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了python3實現(xiàn)raspberry pi（樹莓派）4驅(qū)小車控制程序，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

0. 寫在前面：

一兩個月前偶然得到一個樹莓派一代，發(fā)現(xiàn)還是挺強大的，然后就考慮著自己實現(xiàn)一個四驅(qū)小車。因為本身是學(xué)軟件的，所以利用軟件來控制實實在在可見的硬件一直是自己的一個夢想。所以當(dāng)時也是花了很多時間來琢磨、實驗小車控制方面的東西。因為時間過去比較久了，這里也就只是記錄一下當(dāng)時踩過的坑、實現(xiàn)的一些思路以及絕大部分源代碼。截止當(dāng)前，我的樹莓派小車實現(xiàn)的主要功能是：

控制小車前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后退左轉(zhuǎn)、后退右轉(zhuǎn)
攝像頭兩路舵機控制（實現(xiàn)攝像頭上下左右旋轉(zhuǎn)）
網(wǎng)頁版小車控制程序（小車控制程序、實時監(jiān)控、攝像頭旋轉(zhuǎn)控制）
微信小程序版小車控制程序（功能基本同上）

（本文只是介紹上述的第一個功能，其他功能的實現(xiàn)在后續(xù)的博文中介紹）

1. 準(zhǔn)備：

給樹莓派安裝系統(tǒng)（這個網(wǎng)上資料太多，一搜一大把，我裝的是raspbian）
安裝python3
準(zhǔn)備四個步進(jìn)電機，電機驅(qū)動，并組裝連接好（我都是在某寶上買的，電機及其組件是在“亞博智能科技”買的，驅(qū)動是在“深圳市艾爾賽科技”上買的L298N四路電機驅(qū)動）

一些可能遇到的坑：

首先要注意電機驅(qū)動的輸入電壓，電壓過低很可能無法帶動電機（當(dāng)然也不可過高）
電機驅(qū)動輸入有一個GND，這個一定要連接樹莓派的一個GND輸出，否則可能出現(xiàn)電機驅(qū)動異常（我當(dāng)時遇到的情況是：手接觸驅(qū)動電路中的金屬電機就可以正常轉(zhuǎn)動，手一松開電機就不能正常運轉(zhuǎn)了）

2. 基本思路：

將連接端口作為一個配置文件，該配置文件定義小車需要使用的端口
控制程序讀取配置文件，并實現(xiàn)小車的方向控制
小車控制程序定義了私有的向各個方向移動的方法，然后定義一個方法接受方向參數(shù)，該方法內(nèi)部再調(diào)用具體的移動方法

需要說明的是：由于使用引腳的不同，以及電機安裝位置的差異，所以不能保證以下程序能夠直接使用。

3. 配置文件內(nèi)容如下（文件名為：config.ini）：

[car]
# This is the parmaters that will control the car's wheels
# The number is the interface number of GPIO (GPIO.BOARD)
LEFT_FRONT_1 = 7
LEFT_FRONT_2 = 11
 
RIGHT_FRONT_1 = 13
RIGHT_FRONT_2 = 15
 
LEFT_BEHIND_1 = 31
LEFT_BEHIND_2 = 33
 
RIGHT_BEHIND_1 = 35
RIGHT_BEHIND_2 = 37

4. 小車控制程序（文件名為：car_controler.py）：

# coding=utf-8
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import configparser
 
 
class FourWheelDriveCar():
 # Define the number of all the GPIO that will used for the 4wd car
 
 def __init__(self):
  '''
  1. Read pin number from configure file
  2. Init all GPIO configureation
  '''
  config = configparser.ConfigParser()
  config.read("config.ini")
  self.LEFT_FRONT_1 = config.getint("car", "LEFT_FRONT_1")
  self.LEFT_FRONT_2 = config.getint("car", "LEFT_FRONT_2")
 
  self.RIGHT_FRONT_1 = config.getint("car", "RIGHT_FRONT_1")
  self.RIGHT_FRONT_2 = config.getint("car", "RIGHT_FRONT_2")
 
  self.LEFT_BEHIND_1 = config.getint("car", "LEFT_BEHIND_1")
  self.LEFT_BEHIND_2 = config.getint("car", "LEFT_BEHIND_2")
 
  self.RIGHT_BEHIND_1 = config.getint("car", "RIGHT_BEHIND_1")
  self.RIGHT_BEHIND_2 = config.getint("car", "RIGHT_BEHIND_2")
 
  GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
  GPIO.setwarnings(False)
  GPIO.setup(self.LEFT_FRONT_1, GPIO.OUT)
  GPIO.setup(self.LEFT_FRONT_2, GPIO.OUT)
  GPIO.setup(self.RIGHT_FRONT_1, GPIO.OUT)
  GPIO.setup(self.RIGHT_FRONT_2, GPIO.OUT)
  GPIO.setup(self.LEFT_BEHIND_1, GPIO.OUT)
  GPIO.setup(self.LEFT_BEHIND_2, GPIO.OUT)
  GPIO.setup(self.RIGHT_BEHIND_1, GPIO.OUT)
  GPIO.setup(self.RIGHT_BEHIND_2, GPIO.OUT)
 
 def reset(self):
  # Rest all the GPIO as LOW
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
 
 def __forword(self):
  self.reset()
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
 
 def __backword(self):
  self.reset()
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_1, GPIO.LOW)
 
 def __turnLeft(self):
  '''
  To turn left, the LEFT_FRONT wheel will move backword
  All other wheels move forword
  '''
  self.reset()
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
 
 def __turnRight(self):
  '''
  To turn right, the RIGHT_FRONT wheel move backword
  All other wheels move forword
  '''
  self.reset()
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
 
 def __backLeft(self):
  '''
  To go backword and turn left, the LEFT_BEHIND wheel move forword
  All other wheels move backword
  '''
  self.reset()
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_1, GPIO.LOW)
 
 def __backRight(self):
  '''
  To go backword and turn right, the RIGHT_BEHIND wheel move forword
  All other wheels move backword
  '''
  self.reset()
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_FRONT_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_2, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.LEFT_BEHIND_1, GPIO.LOW)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_1, GPIO.HIGH)
  GPIO.output(self.RIGHT_BEHIND_2, GPIO.LOW)
 
 def __stop(self):
  self.reset()
 
 def carMove(self, direction):
  '''
  Car move according to the input paramter - direction
  '''
  if direction == 'F':
   self.__forword()
  elif direction == 'B':
   self.__backword()
  elif direction == 'L':
   self.__turnLeft()
  elif direction == 'R':
   self.__turnRight()
  elif direction == 'BL':
   self.__backLeft()
  elif direction == 'BR':
   self.__backRight()
  elif direction == 'S':
   self.__stop()
  else:
   print("The input direction is wrong! You can just input: F, B, L, R, BL,BR or S")
 
 
if __name__ == "__main__":
 raspCar = FourWheelDriveCar()
 while(True):
  direction = input("Please input direction: ")
  raspCar.carMove(direction)

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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