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python3實(shí)現(xiàn)raspberry pi（樹(shù)莓派）4驅(qū)小車(chē)控制程序

更新時(shí)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(shí)現(xiàn)raspberry pi（樹(shù)莓派）4驅(qū)小車(chē)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(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

0. 寫(xiě)在前面：

一兩個(gè)月前偶然得到一個(gè)樹(shù)莓派一代，發(fā)現(xiàn)還是挺強(qiáng)大的，然后就考慮著自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)四驅(qū)小車(chē)。因?yàn)楸旧硎菍W(xué)軟件的，所以利用軟件來(lái)控制實(shí)實(shí)在在可見(jiàn)的硬件一直是自己的一個(gè)夢(mèng)想。所以當(dāng)時(shí)也是花了很多時(shí)間來(lái)琢磨、實(shí)驗(yàn)小車(chē)控制方面的東西。因?yàn)闀r(shí)間過(guò)去比較久了，這里也就只是記錄一下當(dāng)時(shí)踩過(guò)的坑、實(shí)現(xiàn)的一些思路以及絕大部分源代碼。截止當(dāng)前，我的樹(shù)莓派小車(chē)實(shí)現(xiàn)的主要功能是：

控制小車(chē)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(jī)控制（實(shí)現(xiàn)攝像頭上下左右旋轉(zhuǎn)）
網(wǎng)頁(yè)版小車(chē)控制程序（小車(chē)控制程序、實(shí)時(shí)監(jiān)控、攝像頭旋轉(zhuǎn)控制）
微信小程序版小車(chē)控制程序（功能基本同上）

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

1. 準(zhǔn)備：

給樹(shù)莓派安裝系統(tǒng)（這個(gè)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(gè)步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并組裝連接好（我都是在某寶上買(mǎi)的，電機(jī)及其組件是在“亞博智能科技”買(mǎi)的，驅(qū)動(dòng)是在“深圳市艾爾賽科技”上買(mǎi)的L298N四路電機(jī)驅(qū)動(dòng)）

一些可能遇到的坑：

首先要注意電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入電壓，電壓過(guò)低很可能無(wú)法帶動(dòng)電機(jī)（當(dāng)然也不可過(guò)高）
電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸入有一個(gè)GND，這個(gè)一定要連接樹(shù)莓派的一個(gè)GND輸出，否則可能出現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)異常（我當(dāng)時(shí)遇到的情況是：手接觸驅(qū)動(dòng)電路中的金屬電機(jī)就可以正常轉(zhuǎn)動(dòng)，手一松開(kāi)電機(jī)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)了）

2. 基本思路：

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

需要說(shuō)明的是：由于使用引腳的不同，以及電機(jī)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(chē)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?jī)?nèi)容，希望對(duì)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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