自写app与树莓派制作智能小车

实现的功能有：
1.实现小车的前进，后退，左转，右转。
2.实时视频的传回，查看小车周围的情况。
3.摄像头的上下左右转动，使用舵机云台来实现。

需要的材料：
1.树莓派一个（带有python环境，现在的好像都有自带python环境）。
2.安卓手机一部，用于安装写的APP。
3.杜邦线若干。
4.L298N电机驱动模块（某宝9块钱一个）。
5.舵机云台一个（某宝有卖散件，买来自己装，20几块钱）。
6.车架一个（同样某宝…）.
7.充电宝一个，用于树莓派供电，和L298N电机驱动模块供电，虽然L298N标的是12V的电源，但是5V也能使用。
8.电脑一台。

   首先要实现手机app与树莓派的通信，这样才能实现对树莓派小车的控制。首先想到的就是socket通信，简单易懂，但是写的时候还是遇见了很多的问题，下面会说到。这篇文章只介绍实现app控制小车的前进后退左转右转。整体的思路就是：手机app向树莓派发送不同的指令，树莓派根据不同的指令进行指定的相应，来控制车体的运动。

一、车体的组装以及连线这里就不仔细介绍了，这种东西还是比较简单的。要注意的是将从树莓派引出的GPIO引脚要记好，编程的时候还要用。其中L298N驱动的作用就是来为带动小车运动的电机提供足够的电源。

二、下面就是app进行编程了，这里使用的是Android studio，如何安装，与配置环境百度一下都有，这里就不介绍了。下面拿控制小车前进作为一个例子进行解释一下：

@Overridepublic void onClick(View v){if (v.getId() == R.id.forward){forward.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() {@Overridepublic boolean onTouch(View view, MotionEvent motionEvent){//抬起操作if (motionEvent.getAction() == MotionEvent.ACTION_UP) {sendRequestWithHttpURLConnection1();}//按下操作if (motionEvent.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {sendRequestWithHttpURLConnection();}//移动操作if (motionEvent.getAction() == MotionEvent.ACTION_MOVE) {}return false;}});}}

 上面的代码是来监控你在app中按下了那个按键，如果是前进键，按下时调用sendRequestWithHttpURLConnection()函数向树莓派发送指令，抬起按键时向树莓派在此发送指令。其中sendRequestWithHttpURLConnection()这个函数很重要，在写时遇到了很多的问题，主要就是在UI线程和通信socket线程的处理上，UI线程中不能使用socket通信必须要重新创建一个线程来进行通信。

重点内容

  private void sendRequestWithHttpURLConnection(){new Thread(new Runnable(){@Overridepublic void run() {int PORT = 1;InetAddress addr = null;try{addr = InetAddress.getByName("192.168.31.6");//此处是树莓派的IP地址。}catch (UnknownHostException e){e.printStackTrace();}Socket socket = new Socket();try{socket.connect(new InetSocketAddress(addr, PORT), 30000);socket.setSendBufferSize(100);BufferedWriter out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));out.write("forward");out.flush();}catch (SocketException e){e.printStackTrace();}catch (IOException e){e.printStackTrace();StringBuilder response = new StringBuilder();String line="Iot";response.append(line);showResponse(response.toString());}finally{try{socket.close();}catch (IOException e){e.printStackTrace();}}}}).start();}

   上面的代码就是socket编程的关键所在，这只是前进指令的发送代码，还有其他的指令的发送代码，几乎都是相同的，只是把write（）括号中的内容改一下就行了。每次按下一个按键，就发送一个指令，使得树莓派的GPIO改变状态。每次抬起按键都发送停止的指令，使得小车停下来。

三、树莓派部分的代码
树莓派的代码使用python写的，它的作用是来对手机发送来的指令进行处理。
分为两部分，一部分是用来封装小车的控制代码，一部分是用来识别接收到的指令，调用第一部分的代码。
第一部分代码：
重点内容

import threading
import RPi.GPIO as GPIO
import timeclass Info:@staticmethoddef p(message):print 'Info: '+message class Wheel:pins ={'a':[13,15],'b':[16,18]}def __init__(self,name):self.name = nameself.pin = Wheel.pins[self.name]GPIO.setmode(GPIO.BOARD)GPIO.setup(self.pin[0],GPIO.OUT)GPIO.setup(self.pin[1],GPIO.OUT)self.stop()def st(self):print 'ss'def forward(self):Info.p('wheel ' + self.name + ' is forwarding')GPIO.output(self.pin[0],GPIO.HIGH)GPIO.output(self.pin[1],GPIO.LOW)def stop(self):GPIO.output(self.pin[0],False)GPIO.output(self.pin[1],False)def back(self):Info.p('wheel ' +self.name + ' is backing')GPIO.output(self.pin[0],False)GPIO.output(self.pin[1],True)class Car:wheel=[Wheel('a'),Wheel('b'),Wheel('c'),Wheel('d')] @staticmethoddef init():GPIO.setmode(GPIO.BOARD)Info.p('initialize the smart car ....')     Info.p('Smart car is ready to fly!')@staticmethoddef forward():Info.p('go straight forward')for wheel in Car.wheel:wheel.forward()@staticmethoddef left():Info.p('turn left ')Car.wheel[0].forward()  Car.wheel[1].back()@staticmethoddef right():Info.p('turn left ')Car.wheel[0].back()Car.wheel[1].forward()@staticmethoddef bleft():Info.p('turn left ')Car.wheel[2].back() @staticmethoddef stop():Info.p('turn left ')Car.wheel[0].stop() Car.wheel[1].stop() @staticmethoddef back():Info.p('go straight back')for wheel in Car.wheel:wheel.back()@staticmethoddef lforward():Info.p('go forward and turn left')@staticmethoddef rforward():Info.p('go forward and turn right')@staticmethoddef lback():Info.p('go back and turn left')@staticmethoddef rback():Info.p('go back and turn right')@staticmethoddef stop():Info.p('try to stop the car ...')for wheel in Car.wheel:wheel.stop()    @staticmethoddef bark():Info.p('try to slow down the car ...')@staticmethoddef speedup():Info.p('try to speed up the car ...')if __name__ =='__main__':print '....'

第二部分代码：

```python
from socket import *
import sys
import time
from car import *
def run_raspberry():commands ={'forward':Car.forward,'back': Car.back, 'stop': Car.stop,'left':      Car.left,'right': Car.right}PORT = 1s= socket(AF_INET, SOCK_STREAM)s.bind(("", PORT)) #对所有的ip都能接收。s.listen(1)print ('raspberry pi is listening on port 8888')while 1:conn, addr = s.accept()print ('Connected by:', addr)while 1:command= conn.recv(1024).replace('\n','')if not command or command not in commands:breakcommands[command]()conn.close()if __name__ == '__main__':run_raspberry()```只需运行run_raspberry.py这个代码就可以了。后续功能的实现，将在后面的博客中更新。

参考了一下这个博客：
http://blog.csdn.net/AMDS123/article/details/70595127?locationNum=2&fps=1

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