手把手树莓派小车教程(一)之——小车跑起来

项目背景：

前段时间笔者接触到了一个关于救援小车的项目，这个小车还需要适应比较复杂的地形。因此淘宝里类似于树莓派智能小车的产品(大都是亚克力板拼接或底座太低)不太适合。因此笔者买了一个能够水陆两栖的遥控汽车，希望能够把它从遥控小车改装成能受树莓派控制的小车。

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关于小车：

笔者调研了市面上一大部分小车，终于选择了如下图所示的这一款水陆两栖小车。

小车到了之后经过了一番拆卸。。。

拆卸之后肯定是不能在水里开了，但是这个车的架构还是非常有型的。并且还是有所收获的：
a.该车供电电压为9.6v，配有8节电池，每次充满电需大概4个小时。
b.车中心有一个被刮去名称的寄存器模块，用来实现遥控器的近距离控制。
c.该车配有3个直流电机。其中两个一起接入中心的模块，用来控制小车四个轮胎的前后方向，以达到四驱的目的。另一个直流电机控制两个前轮的左右方向。
根据上面的信息。若要用树莓派控制小车，需将小车中心的寄存器模块用电烙铁取下来。用一个电机模块，供电电压能够在9.6v左右。连接小车3个直流电机的同时，能够受树莓派的逻辑电压控制。

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关于驱动模块：

经过大量教程的搜集与市场调研，找到了这样一款驱动模块L298N直流电机驱动模块：

该模块供电范围在7-35v，逻辑电压在5-7v，且驱动电流在2A，非常适合树莓派对其进行控制。

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模块连接：

该模块与小车直流电机、树莓派的连接如下图所示：

图中树莓派引脚如下图所示，上面的IN1-IN4分别连接树莓派的GPIO.1 GPIO.0 GPIO.2 GPIO.3：

连接后的实物如下图所示(图中的一些传感器请先无视)：

注意：用电烙铁将原本的正负线取下后可能会残留一部分焊锡无法取出，这样不好插进电机模块的固定位置。因此笔者将正负线用杜邦线一头再次焊接好，并将焊接的地方用黑胶布粘牢。另一头减掉直接，用漏出来里面的铜丝接入驱动模块，调整好后用热熔胶将其彻底固定，防止漏电。
经过前期的工作，终于将小车与树莓派连接好了。不过这里笔者给树莓派本身也配了一个5v2a的电池模块，因此这里还是有两个电池的。若只需要一个电池供电，还得准备一个DC-DC可调节降压模块，一边用杜邦线连接电源的正负极，中间电压调成5v，由于该电源电流不会超过3A，因此另一边可以用杜邦线引出，接到树莓派2号(+)与6号(-)引脚(注意：一定保证连接引脚正确，这边供电不具有保险措施)。

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代码编写：

接下来是对小车驱动的代码编程了。笔者这里先主要介绍如何能够让小车简单跑起来。对于直流电机的旋转放书需要参照如下图所示的表格：

首先将需要库进行安装

sudo apt-get install python-pip 
sudo pip install RPi.GPIO

接下来对小车连接的各个GPIO口进行初始化

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

IN1 = 11
IN2 = 12
IN3 = 13
IN4 = 15

GPIO.setup(IN1,GPIO.OUT)
GPIO.setup(IN2,GPIO.OUT)
GPIO.setup(IN3,GPIO.OUT)
GPIO.setup(IN4,GPIO.OUT)

然后是对小车向前1秒的编写

GPIO.output(IN1,False)
GPIO.output(IN2,False)
GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH)
GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)

time.sleep(1)

GPIO.cleanup()

到这里我们就可以实现小车的向前移动了。接下来可以测试一下其他的方向移动。

向后：

GPIO.output(IN1,False)
GPIO.output(IN2,False)
GPIO.output(IN3,GPIO.LOW)
GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH)

向左：

GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH)
GPIO.output(IN2,GPIO.LOW)
GPIO.output(IN3,False)
GPIO.output(IN4,False)

向右：

GPIO.output(IN1,GPIO.LOW)
GPIO.output(IN2,GPIO.HIGH)
GPIO.output(IN3,False)
GPIO.output(IN4,False)

左上：

GPIO.output(IN1,GPIO.LOW)
GPIO.output(IN2,GPIO.HIGH)
GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH)
GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)

右上：

GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH)
GPIO.output(IN2,GPIO.LOW)
GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH)
GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)

左下：

GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH)
GPIO.output(IN2,GPIO.LOW)
GPIO.output(IN3,GPIO.LOW)
GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH)

右下：

GPIO.output(IN1,GPIO.LOW)
GPIO.output(IN2,GPIO.HIGH)
GPIO.output(IN3,GPIO.LOW)
GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH)

总结：

现在小车便可以简单跑起来了，但这样还是远远不够的，我们希望得是能够用按键来控制小车。后面会给大家讲解如何实现。感谢各位观看，如有不足，欢迎在评论内留言与讨论。如果觉得写得好的，可以给我点赞+收藏+关注哦，再次感谢各位！

参考：

【公开课】树莓派教程