python3实现raspberry pi（树莓派）4驱小车控制程序

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

4. 小车控制程序（文件名为：car_controler.py）：

# coding=utf-8import RPi.GPIO as GPIOimport timeimport configparserclass FourWheelDriveCar():# Define the number of all the GPIO that will used for the 4wd cardef __init__(self):\'\'\'1. Read pin number from configure file2. 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 LOWGPIO.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 backwordAll 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 backwordAll 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 forwordAll 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 forwordAll 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