python3实现raspberry pi（树莓派）4驱小车控制程序

2023-08-01 17:25:03 162

0.写在前面：

一两个月前偶然得到一个树莓派一代，发现还是挺强大的，然后就考虑着自己实现一个四驱小车。因为本身是学软件的，所以利用软件来控制实实在在可见的硬件一直是自己的一个梦想。所以当时也是花了很多时间来琢磨、实验小车控制方面的东西。因为时间过去比较久了，这里也就只是记录一下当时踩过的坑、实现的一些思路以及绝大部分源代码。截止当前，我的树莓派小车实现的主要功能是：

控制小车前进、后退、左转、右转、后退左转、后退右转
摄像头两路舵机控制（实现摄像头上下左右旋转）
网页版小车控制程序（小车控制程序、实时监控、摄像头旋转控制）
微信小程序版小车控制程序（功能基本同上）

（本文只是介绍上述的第一个功能，其他功能的实现在后续的博文中介绍）

1.准备：

给树莓派安装系统（这个网上资料太多，一搜一大把，我装的是raspbian）
安装python3
准备四个步进电机，电机驱动，并组装连接好（我都是在某宝上买的，电机及其组件是在“亚博智能科技”买的，驱动是在“深圳市艾尔赛科技”上买的L298N四路电机驱动）

一些可能遇到的坑：

首先要注意电机驱动的输入电压，电压过低很可能无法带动电机（当然也不可过高）
电机驱动输入有一个GND，这个一定要连接树莓派的一个GND输出，否则可能出现电机驱动异常（我当时遇到的情况是：手接触驱动电路中的金属电机就可以正常转动，手一松开电机就不能正常运转了）

2.基本思路：

将连接端口作为一个配置文件，该配置文件定义小车需要使用的端口
控制程序读取配置文件，并实现小车的方向控制
小车控制程序定义了私有的向各个方向移动的方法，然后定义一个方法接受方向参数，该方法内部再调用具体的移动方法

需要说明的是：由于使用引脚的不同，以及电机安装位置的差异，所以不能保证以下程序能够直接使用。

3.配置文件内容如下（文件名为：config.ini）：

[car]
#Thisistheparmatersthatwillcontrolthecar'swheels
#ThenumberistheinterfacenumberofGPIO(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.小车控制程序（文件名为：car_controler.py）：

#coding=utf-8
importRPi.GPIOasGPIO
importtime
importconfigparser


classFourWheelDriveCar():
#DefinethenumberofalltheGPIOthatwillusedforthe4wdcar

def__init__(self):
'''
1.Readpinnumberfromconfigurefile
2.InitallGPIOconfigureation
'''
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)

defreset(self):
#RestalltheGPIOasLOW
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):
'''
Toturnleft,theLEFT_FRONTwheelwillmovebackword
Allotherwheelsmoveforword
'''
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):
'''
Toturnright,theRIGHT_FRONTwheelmovebackword
Allotherwheelsmoveforword
'''
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):
'''
Togobackwordandturnleft,theLEFT_BEHINDwheelmoveforword
Allotherwheelsmovebackword
'''
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):
'''
Togobackwordandturnright,theRIGHT_BEHINDwheelmoveforword
Allotherwheelsmovebackword
'''
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()

defcarMove(self,direction):
'''
Carmoveaccordingtotheinputparamter-direction
'''
ifdirection=='F':
self.__forword()
elifdirection=='B':
self.__backword()
elifdirection=='L':
self.__turnLeft()
elifdirection=='R':
self.__turnRight()
elifdirection=='BL':
self.__backLeft()
elifdirection=='BR':
self.__backRight()
elifdirection=='S':
self.__stop()
else:
print("Theinputdirectioniswrong!Youcanjustinput:F,B,L,R,BL,BRorS")


if__name__=="__main__":
raspCar=FourWheelDriveCar()
while(True):
direction=input("Pleaseinputdirection:")
raspCar.carMove(direction)

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

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