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这篇文章主要介绍了python控制小车前进,具有一定借鉴价值,需要的朋友可以参考下。希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让小编带着大家一起了解一下。
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智能仿写软件。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]
# 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. 小车控制程序(文件名为: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内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。
本文标题: python3实现raspberry pi(树莓派)4驱小车控制程序
本文地址: http://www.cppcns.com/jiaoben/python/300240.html
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