如何利用Raspberry Pi建造半自动4WD汽车
本文是关于如何构建我的 pi car 的指南！
当我第一次发现 raspberry pi 时，我渴望学习电子学和编码，以便创造出很酷的小工具。但是，由于没有事先编码或电子知识，我真的不知道从哪里开始。
所以这作为我的第一个项目，我决定建造一辆 raspberry pi car。同时，在尝试学习 raspberry pi、linux、电子和 python 的基础知识的过程中！
阅读本文可以帮助你了解在构建自己的 pi car 时的一些具体细则。
最终目标：
构建具有以下内容的 pi car：
-4wd
- 半自主能力
-camera stream（可通过 internet 访问）
实物：
建造 pi 车：
1. 构建机箱：
组装底盘套件。这是相当直截了当的，但请参阅下面的构建前和构建后图片以获取帮助。
重要提示：在将电机拧入到位之前（如下图所示），将红线和黑线连接到每个电机。红线需要连接到每个电机的顶部，黑线也需要连接到底部。用绝缘胶带将这些连接牢牢固定。 如果您想要永久连接，您可以焊接这些。最后， 记得取下每张塑料片上的棕色盖子。
在我的 构建中，我 将电池组移向底盘末端以创造更多空间（由下图中的箭头指示）。
2. 将电机连接到 l298n 电机驱动器：
接下来，我们将 4 个电机连接到电机驱动器。
2.1 连接电线：
请参阅下面的图片以识别哪个电机是哪个电机，以及电机驱动器的图片以清楚地识别如何连接 4 个电机中的每一个。下面的列表还说明了如何为每个电机接线。
左上电机： 右上电机：
红色：输出 2 红色：输出 4
黑色：输出 1 黑色：输出 3
左下电机： 右下电机：
红色：输出 1 红色：输出 3
黑色：输出 2 黑色：输出 4
重要提示：对于这个项目，我们将两根电线连接到电机驱动器上可用的每个“out”孔中。拧紧每个连接以确保电线不会移动。这可能是一个相当麻烦的过程，但请注意不要损坏电线。对于电缆管理，您可以将电线穿过机箱中内置的许多小孔。
2.2 连接电池组：
要将电池组（已安装在底盘上）连接到电机驱动器，请按如下方式连接电线：
将红线连接到 vcc 孔， 黑线连接到 gnd 孔。
现在所有 4 个电机都连接到电机驱动器，我们可以添加 raspberry pi 并将其连接到电机驱动器。
3. 将树莓派连接到 l298n 电机驱动器
在添加我们的 raspberry pi 之前，我们需要按照以下步骤进行准备：
3.1 准备树莓派：
下载 raspbian jessie 操作系统 （os）
将 raspbian 格式化并安装到 sd 卡
将无线互联网和无线键盘 usb 适配器插入 pi 的 usb 插槽
3.2 连接 l298n 电机驱动器：
完成后，我们需要将其放置在 pi-car 的前面。（我可以用 pi 外壳上的一些螺丝固定我的）接下来使用跳线将 pi 的 gpio 引脚连接到电机驱动器。
如下所示连接引脚：
gpio 引脚 2 至 5v（使用母对公跳线）
gpio 引脚 6 到 gnd（使用母对公跳线）
gpio 引脚 7 到 ini4 （eva）
gpio 引脚 11 至 ini3 （5v）
gpio 引脚 13 至 ini2 （5v）
gpio 引脚 15 到 ini1 （evb）
如需识别 pi 的引脚，请参见下图。
现在 pi 已定位，我们需要添加超声波传感器。
4.添加hc-sr04超声波测距传感器模块
如下图所示，将传感器模块和电线连接到面包板上。确保包括 1ohm 电阻，因为这将保护您的 pi。（请参阅下面的其他图片，了解使用哪个电阻）
完成后，将面包板放置在汽车前部的底层。
4.1 将传感器连接到 pi：
将面包板上的电线连接到 pi 和电机驱动器，如下所示：
回声电缆（上图中的黄色电缆）到 pi 上的引脚 16（使用母对公跳线）
触发电缆（上图中的橙色电缆）到 pi 上的引脚 12 （使用母对公跳线）
接地电缆（上图中的黑色电缆）到 电机驱动器上的 gnd（使用母对公跳线）
电源线（上图中的红色电缆）到电机驱动器上的 5v（使用母对公跳线）
到这一步，你现在应该已将所有必要的电缆插入电机驱动器！1 条电缆进入 vcc（来自电池组）， 3 条电缆进入 gnd（1 条来自电池组、raspberry pi 和超声波传感器。）和 2 条进入 5v 的电缆（1 条来自 pi，1 条来自超声波传感器）
5. 将相机添加到 pi：
- 相机本身的概述
-如何将相机模块连接到树莓派
-如何在 pi 本身上启用相机模块
- 使用相机的基本命令（即如何拍照和录像）
在我的构建中，我使用了“ scorpi / flexible mount” 电缆来帮助将相机固定到位。
6. 放置电源组：
将便携式充电器放在机箱背面的底层。我使用松紧带帮助在使用时将充电器临时固定到位。
设置 pi 车：
现在汽车已经建成，我们现在可以为汽车开发软件。
1. 准备树莓派：
在打开 pi 之前，请确保以下内容已连接到 pi ：
- 无线键盘 usb 适配器
- 无线互联网 usb 适配器
- 连接显示器/电视的 hdmi 电缆。
- 相机也应该连接。
2. 开启树莓派：
要打开 pi 电源，请将 micro-usb 电缆从电源连接到 pi。 pi 第一次启动需要几分钟时间。完成后，图形用户界面 （gui） 将自动加载。
3. 配置树莓派：
我们需要做的第一件事是配置 pi。为此，请单击：
菜单（屏幕左上角）》首选项》raspberry pi 配置
将打开以下窗口：
单击“扩展文件系统”以确保我们使用 sd 卡上的所有可用内存。（随时更改您的密码等）
接下来，单击“接口”选项卡并启用相机（确保 shh 也已启用。）
然后，单击“本地化”选项卡并将语言和国家/地区设置为您的偏好。
单击“确定”并重新启动 pi。
4. 连接互联网：
pi重新启动后，单击屏幕右上角的“网络”图标。
从下拉菜单中选择您的路由器并输入其密码。
5. 更新 raspbian 操作系统：
现在我们已连接到互联网，我们可以将我们的操作系统更新到最新版本。为此，请打开“终端”并分别输入以下代码：
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
（对于第二个命令，在提示时输入 y）
两者都可能需要几分钟才能完成，完成后重新启动您的 pi。
6.安装vlc：
vlc 是我们将用于将 raspberry pi 相机流式传输到 internet 的应用程序。我们需要将它安装在您想要从中查看摄像头流的 pi 和计算机/智能手机上。
在 pi 上：
在终端中输入以下代码：
sudo apt-get install vlc
（出现提示时输入 y）
在客户端计算机/智能手机上：
访问：http ：//www.videolan.org/vlc/index.en_gb.html 并下载适合您操作系统的版本。（windows/mac/安卓）
7. 创建文件：
现在我们的 pi 是最新的，我们拥有所有必需的应用程序，可以创建实际驾驶汽车的代码。
首先，我们将创建一个文件夹来存放我们的文件。为此，我们在终端中输入以下命令：
mkdir picar
这将创建一个名为“picar”的文件夹 - 您可以随意命名。
现在文件夹已经创建，我们需要通过输入以下命令进入它；
cd picar
现在我们需要创建实际驾驶汽车的 python 文件：
7.1 main.py - 这将是我们为驾驶汽车而运行的主文件
要创建一个空文件 ，请在终端中键入以下命令：
sudo nano main.py
这将在 raspberry pi 的文本编辑器中打开一个新文件。（称为纳米）
现在将附加的main.py文件中的代码复制或键入 到这个空文件中。
7.2 sensor.py - 该文件将初始化超声波传感器。
为 sensor.py 文件再次完成上述过程。请记住首先使用以下命令创建文件；
sudo nano sensor.py
（确保在我们创建的 picar 文件夹中创建它）
7.3 camera.sh - 此文件将通过互联网传输我们的相机。
首先使用以下命令创建文件；
sudo nano camera.sh
现在将附加的 camera.sh 文件中的代码复制或键入到这个空文件中。
运行代码：
1.给树莓派上电（用hdmi线连接显示器）
2.启动后，打开终端
3. 将目录更改为 picar（键入 cd picar）
4.运行汽车文件（输入‘sudo python main.py’）
5. picar现在可以通过无线键盘运行和控制（开车前记得拔掉hdmi线！）
以下钥匙将驾驶汽车：
w = 前进
s = 反向
a = 左转
d = 右转
p = 停止
pi 也将是半自动的，如果有任何东西进入前传感器的 15 厘米范围内，那么 picar 将自动倒车一秒钟。
流式传输相机（可选）：
在 pi 上：
1.打开终端
2. 将目录更改为 picar（键入 cd picar）
3.运行camera.sh（输入。/camera.sh）
在客户端计算机/智能手机上：
启动 vlc
单击“文件”，然后单击“打开网络流”
输入 http://《youripaddresshere》 ：8554/
单击“打开”，几秒钟后，将打开一个带有流的新窗口。（可能会有几秒钟的延迟）
重要提示：要查找您的 ip 地址，请在终端中输入以下命令：
hostname -i
未来可能的拓展：
让main.py文件在启动时自动运行（所以我不需要将pi插入显示器超时）
创建一个 python 文件，它将执行与我们的 camera.sh bash 脚本（使用 picamera）相同的操作，并将其 合并到我们的main.py文件中。
添加额外的超声波传感器
python main文件：
import rpi.gpio as gpio
import time
import sys
import tkinter as tk
from sensor import distance
def init():
gpio.setmode(gpio.board)
gpio.setup(7, gpio.out)
gpio.setup(11, gpio.out)
gpio.setup(13, gpio.out)
gpio.setup(15, gpio.out)
def reverse(tf):
gpio.output(7, false)
gpio.output(11, true)
gpio.output(13, false)
gpio.output(15, true)
time.sleep(tf)
def forward(tf):
gpio.output(7, true)
gpio.output(11, false)
gpio.output(13, true)
gpio.output(15, false)
time.sleep(tf)
def turn_right(tf):
gpio.output(7, true)
gpio.output(11, false)
gpio.output(13, false)
gpio.output(15, true)
time.sleep(tf)
def turn_left(tf):
gpio.output(7, false)
gpio.output(11, true)
gpio.output(13, true)
gpio.output(15, false)
time.sleep(tf)
def stop(tf):
gpio.output(7, false)
gpio.output(11, false)
gpio.output(13, false)
gpio.output(15, false)
time.sleep(tf)
gpio.cleanup()
def key_input(event):
init()
print key:, event.char
key_press = event.char
sleep_time = 0.060
if key_press.lower() == w:
forward(sleep_time)
elif key_press.lower() == s:
reverse(sleep_time)
elif key_press.lower() == a:
turn_left(sleep_time)
elif key_press.lower() == d:
turn_right(sleep_time)
elif key_press.lower() == p:
stop(sleep_time)
else:
pass
curdis = distance(cm)
print(distance:, curdis)
if curdis <15:
init()
reverse(0.5)
command = tk.tk()
command.bind('', key_input)
command.mainloop()
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所以这作为我的第一个项目，我决定建造一辆 raspberry pi car。同时，在尝试学习 raspberry pi、linux、电子和 python 的基础知识的过程中！
阅读本文可以帮助你了解在构建自己的 pi car 时的一些具体细则。
最终目标：
构建具有以下内容的 pi car：
-4wd
- 半自主能力
-camera stream（可通过 internet 访问）
实物：
建造 pi 车：
1. 构建机箱：
组装底盘套件。这是相当直截了当的，但请参阅下面的构建前和构建后图片以获取帮助。
重要提示：在将电机拧入到位之前（如下图所示），将红线和黑线连接到每个电机。红线需要连接到每个电机的顶部，黑线也需要连接到底部。用绝缘胶带将这些连接牢牢固定。 如果您想要永久连接，您可以焊接这些。最后， 记得取下每张塑料片上的棕色盖子。
在我的 构建中，我 将电池组移向底盘末端以创造更多空间（由下图中的箭头指示）。
2. 将电机连接到 l298n 电机驱动器：
接下来，我们将 4 个电机连接到电机驱动器。
2.1 连接电线：
请参阅下面的图片以识别哪个电机是哪个电机，以及电机驱动器的图片以清楚地识别如何连接 4 个电机中的每一个。下面的列表还说明了如何为每个电机接线。
左上电机： 右上电机：
红色：输出 2 红色：输出 4
黑色：输出 1 黑色：输出 3
左下电机： 右下电机：
红色：输出 1 红色：输出 3
黑色：输出 2 黑色：输出 4
重要提示：对于这个项目，我们将两根电线连接到电机驱动器上可用的每个“out”孔中。拧紧每个连接以确保电线不会移动。这可能是一个相当麻烦的过程，但请注意不要损坏电线。对于电缆管理，您可以将电线穿过机箱中内置的许多小孔。
2.2 连接电池组：
要将电池组（已安装在底盘上）连接到电机驱动器，请按如下方式连接电线：
将红线连接到 vcc 孔， 黑线连接到 gnd 孔。
现在所有 4 个电机都连接到电机驱动器，我们可以添加 raspberry pi 并将其连接到电机驱动器。
3. 将树莓派连接到 l298n 电机驱动器
在添加我们的 raspberry pi 之前，我们需要按照以下步骤进行准备：
3.1 准备树莓派：
下载 raspbian jessie 操作系统 （os）
将 raspbian 格式化并安装到 sd 卡
将无线互联网和无线键盘 usb 适配器插入 pi 的 usb 插槽
3.2 连接 l298n 电机驱动器：
完成后，我们需要将其放置在 pi-car 的前面。（我可以用 pi 外壳上的一些螺丝固定我的）接下来使用跳线将 pi 的 gpio 引脚连接到电机驱动器。
如下所示连接引脚：
gpio 引脚 2 至 5v（使用母对公跳线）
gpio 引脚 6 到 gnd（使用母对公跳线）
gpio 引脚 7 到 ini4 （eva）
gpio 引脚 11 至 ini3 （5v）
gpio 引脚 13 至 ini2 （5v）
gpio 引脚 15 到 ini1 （evb）
如需识别 pi 的引脚，请参见下图。
现在 pi 已定位，我们需要添加超声波传感器。
4.添加hc-sr04超声波测距传感器模块
如下图所示，将传感器模块和电线连接到面包板上。确保包括 1ohm 电阻，因为这将保护您的 pi。（请参阅下面的其他图片，了解使用哪个电阻）
完成后，将面包板放置在汽车前部的底层。
4.1 将传感器连接到 pi：
将面包板上的电线连接到 pi 和电机驱动器，如下所示：
回声电缆（上图中的黄色电缆）到 pi 上的引脚 16（使用母对公跳线）
触发电缆（上图中的橙色电缆）到 pi 上的引脚 12 （使用母对公跳线）
接地电缆（上图中的黑色电缆）到 电机驱动器上的 gnd（使用母对公跳线）
电源线（上图中的红色电缆）到电机驱动器上的 5v（使用母对公跳线）
到这一步，你现在应该已将所有必要的电缆插入电机驱动器！1 条电缆进入 vcc（来自电池组）， 3 条电缆进入 gnd（1 条来自电池组、raspberry pi 和超声波传感器。）和 2 条进入 5v 的电缆（1 条来自 pi，1 条来自超声波传感器）
5. 将相机添加到 pi：
- 相机本身的概述
-如何将相机模块连接到树莓派
-如何在 pi 本身上启用相机模块
- 使用相机的基本命令（即如何拍照和录像）
在我的构建中，我使用了“ scorpi / flexible mount” 电缆来帮助将相机固定到位。
6. 放置电源组：
将便携式充电器放在机箱背面的底层。我使用松紧带帮助在使用时将充电器临时固定到位。
设置 pi 车：
现在汽车已经建成，我们现在可以为汽车开发软件。
1. 准备树莓派：
在打开 pi 之前，请确保以下内容已连接到 pi ：
- 无线键盘 usb 适配器
- 无线互联网 usb 适配器
- 连接显示器/电视的 hdmi 电缆。
- 相机也应该连接。
2. 开启树莓派：
要打开 pi 电源，请将 micro-usb 电缆从电源连接到 pi。 pi 第一次启动需要几分钟时间。完成后，图形用户界面 （gui） 将自动加载。
3. 配置树莓派：
我们需要做的第一件事是配置 pi。为此，请单击：
菜单（屏幕左上角）》首选项》raspberry pi 配置
将打开以下窗口：
单击“扩展文件系统”以确保我们使用 sd 卡上的所有可用内存。（随时更改您的密码等）
接下来，单击“接口”选项卡并启用相机（确保 shh 也已启用。）
然后，单击“本地化”选项卡并将语言和国家/地区设置为您的偏好。
单击“确定”并重新启动 pi。
4. 连接互联网：
pi重新启动后，单击屏幕右上角的“网络”图标。
从下拉菜单中选择您的路由器并输入其密码。
5. 更新 raspbian 操作系统：
现在我们已连接到互联网，我们可以将我们的操作系统更新到最新版本。为此，请打开“终端”并分别输入以下代码：
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
（对于第二个命令，在提示时输入 y）
两者都可能需要几分钟才能完成，完成后重新启动您的 pi。
6.安装vlc：
vlc 是我们将用于将 raspberry pi 相机流式传输到 internet 的应用程序。我们需要将它安装在您想要从中查看摄像头流的 pi 和计算机/智能手机上。
在 pi 上：
在终端中输入以下代码：
sudo apt-get install vlc
（出现提示时输入 y）
在客户端计算机/智能手机上：
访问：http ：//www.videolan.org/vlc/index.en_gb.html 并下载适合您操作系统的版本。（windows/mac/安卓）
7. 创建文件：
现在我们的 pi 是最新的，我们拥有所有必需的应用程序，可以创建实际驾驶汽车的代码。
首先，我们将创建一个文件夹来存放我们的文件。为此，我们在终端中输入以下命令：
mkdir picar
这将创建一个名为“picar”的文件夹 - 您可以随意命名。
现在文件夹已经创建，我们需要通过输入以下命令进入它；
cd picar
现在我们需要创建实际驾驶汽车的 python 文件：
7.1 main.py - 这将是我们为驾驶汽车而运行的主文件
要创建一个空文件 ，请在终端中键入以下命令：
sudo nano main.py
这将在 raspberry pi 的文本编辑器中打开一个新文件。（称为纳米）
现在将附加的main.py文件中的代码复制或键入 到这个空文件中。
7.2 sensor.py - 该文件将初始化超声波传感器。
为 sensor.py 文件再次完成上述过程。请记住首先使用以下命令创建文件；
sudo nano sensor.py
（确保在我们创建的 picar 文件夹中创建它）
7.3 camera.sh - 此文件将通过互联网传输我们的相机。
首先使用以下命令创建文件；
sudo nano camera.sh
现在将附加的 camera.sh 文件中的代码复制或键入到这个空文件中。
运行代码：
1.给树莓派上电（用hdmi线连接显示器）
2.启动后，打开终端
3. 将目录更改为 picar（键入 cd picar）
4.运行汽车文件（输入‘sudo python main.py’）
5. picar现在可以通过无线键盘运行和控制（开车前记得拔掉hdmi线！）
以下钥匙将驾驶汽车：
w = 前进
s = 反向
a = 左转
d = 右转
p = 停止
pi 也将是半自动的，如果有任何东西进入前传感器的 15 厘米范围内，那么 picar 将自动倒车一秒钟。
流式传输相机（可选）：
在 pi 上：
1.打开终端
2. 将目录更改为 picar（键入 cd picar）
3.运行camera.sh（输入。/camera.sh）
在客户端计算机/智能手机上：
启动 vlc
单击“文件”，然后单击“打开网络流”
输入 http://《youripaddresshere》 ：8554/
单击“打开”，几秒钟后，将打开一个带有流的新窗口。（可能会有几秒钟的延迟）
重要提示：要查找您的 ip 地址，请在终端中输入以下命令：
hostname -i
未来可能的拓展：
让main.py文件在启动时自动运行（所以我不需要将pi插入显示器超时）
创建一个 python 文件，它将执行与我们的 camera.sh bash 脚本（使用 picamera）相同的操作，并将其 合并到我们的main.py文件中。
添加额外的超声波传感器
python main文件：
import rpi.gpio as gpio
import time
import sys
import tkinter as tk
from sensor import distance
def init():
gpio.setmode(gpio.board)
gpio.setup(7, gpio.out)
gpio.setup(11, gpio.out)
gpio.setup(13, gpio.out)
gpio.setup(15, gpio.out)
def reverse(tf):
gpio.output(7, false)
gpio.output(11, true)
gpio.output(13, false)
gpio.output(15, true)
time.sleep(tf)
def forward(tf):
gpio.output(7, true)
gpio.output(11, false)
gpio.output(13, true)
gpio.output(15, false)
time.sleep(tf)
def turn_right(tf):
gpio.output(7, true)
gpio.output(11, false)
gpio.output(13, false)
gpio.output(15, true)
time.sleep(tf)
def turn_left(tf):
gpio.output(7, false)
gpio.output(11, true)
gpio.output(13, true)
gpio.output(15, false)
time.sleep(tf)
def stop(tf):
gpio.output(7, false)
gpio.output(11, false)
gpio.output(13, false)
gpio.output(15, false)
time.sleep(tf)
gpio.cleanup()
def key_input(event):
init()
print key:, event.char
key_press = event.char
sleep_time = 0.060
if key_press.lower() == w:
forward(sleep_time)
elif key_press.lower() == s:
reverse(sleep_time)
elif key_press.lower() == a:
turn_left(sleep_time)
elif key_press.lower() == d:
turn_right(sleep_time)
elif key_press.lower() == p:
stop(sleep_time)
else:
pass
curdis = distance(cm)
print(distance:, curdis)
if curdis <15:
init()
reverse(0.5)
command = tk.tk()
command.bind('', key_input)
command.mainloop()
USB连接器接口的行业发展分析
空调市场趋于增长，可为何会库存严重？问题竟在这里！
为什么HALT测试和HASS测试在PDLC中很重要
小米6原型机曝光：骁龙835或联发科Helio X30处理器？
详解5G新体制天线技术
如何利用Raspberry Pi建造半自动4WD汽车
充电宝哪个牌子好耐用质量好，值得入手的充电宝推荐
5G加速助推自动驾驶更加的成熟
如何正确挑选水银接头
索尼XperiaXZ和iPhone7Plus哪个好
三星在微软商城推出新应用，或是可在PC上拨打电话
友达光电10月合并营收396亿元
ADI推出低成本八通道超声接收器（AFE）AD9675
Backblaze推出云存储迁移服务
Allegro推出微功率霍尔效应开关 延迟电池使用寿命
森田化学将在中国工厂启动高纯度氟化氢生产 以向韩国厂商进行供货
关于土壤墒情远程监测系统的安装指导
三种国产大屏幕彩电Ｉ2Ｃ总线维修调整技术
UVM中的utility宏
红外LED灯珠常见用途有哪些