▌第一部分 环境解决


1.1 软件版本

发货前已经配置好软件环境:

  • Linux raspberrypi 5.4.51
  • Python 3.7
  • OpenCV-python 3.4.6.27

1.2 TF卡克隆软件

⊙ 软件包准备

⊙ 解压缩到文件夹,并打开

▲ Win32DiskImage解压缩之后目录

⊙ 打开软件

⊙ 建立img文件

当前需要备份的文件夹下面,新建一个*.img文件,比如:lqpios.img。

⊙ 打开文件


⊙ 写入TF卡


TF卡插入读卡器,并插到电脑USB口。 识别到TF卡后,可以进行读写操作:


点击read,需要几分钟完成备份;如果系统损坏可以从备份文件恢复,类似电脑ghost系统。

▌第二部分 树莓派硬件


2.1 树莓派硬件连接

▲ 树莓派的主要硬件配置

2.2 装配顺序

  • 先贴上各个散热片

  • 树莓派放入盒子

  • 如果有插TF卡到卡槽,务必先拔掉TF卡(操作不当易碎)

  • 插TF卡到背面卡槽(先装PCB板,再插卡)

  • 插USB键盘到树莓派USB口

  • 插USB鼠标到树莓派USB口

  • 插USB摄像头到树莓派USB口

  • 插触摸屏HDMI口到TYPE-C电源口右侧的USB口

  • 插触摸屏的电源USB口到树莓派USB口

  • 插触摸屏的触摸USB口到树莓派USB口(树莓派只有4个USB口,根据需要看插哪个设备)

  • 最后插电源到树莓派TYPE-C电源口

关于硬件的装配过程,可以详见博文: 2021春季学期-创新与实践-硬件平台硬件

2.3 上电后进入开机界面:

▲ 在加电20秒之后,系统启动之后显示的界面

2.4 连接WIFI

一般情况,右下角wifi上单击鼠标左键,选中wifi名称,输入密码即可上因特网。

2.5 连接WIFI但不能上网的解决办法

 右下角wifi上单击鼠标右键,菜单中单击wireless&…


 选择interface,再选择wlan0,勾上“automatically configure empty options”,然后把下面的都删除掉,如下图:

▲ 配置WiFi

 最后点击应用,并在屏幕左下角树莓标志上单击左键—>注销—>reboot—>重启后就可以开始上网。

2.6 树莓派共享文件至电脑(samba)

平时使用树莓派需要把自己编写的软件备份到电脑上,此时可以通过以太网、无线网以及U盘来传递文件:
 U盘:最简单,即插即用,也是使用较多的方式;
 WIFI:无线连接,比较方便;
 以太网:网线连接;

Linux系统可以通过samba服务实现与windows网络共享兼容的网络共享服务,需要在树莓派上面安装samba服务,在安装有Raspbian系统的SD卡启动了树莓派,并且进入了命令行模式。

  1. 输入命令:sudo apt-get update;
  2. 输入命令:sudo apt-get upgrade;
  3. 输入命令:sudo apt-get install samba samba-common-bin -y;
  4. 等待操作完成后树莓派会提示你 Do you want to continue 是否要继续(是/否)?
    输入Y 等待完成安装;
  5. 安装完毕后运行备份:nano /etc/samba/smb.conf smb.conf.backup;
  6. 然后运行配置:nano /etc/samba/smb.conf ;
  7. 找到下面这一段
####### Authentication #######
# "security = user" is always a good idea. This will require a Unix account
# in this server for every user accessing the server. See
# /usr/share/doc/samba-doc/htmldocs/Samba3-HOWTO/ServerType.html
# in the samba-doc package for details.

security = user 修改这一行
8) 找到这一段

```python
####### Authentication #######
# "security = user" is always a good idea. This will require a Unix account
# in this server for every user accessing the server. See
# /usr/share/doc/samba-doc/htmldocs/Samba3-HOWTO/ServerType.html
# in the samba-doc package for details.

guest account = pi 添加这一行

9) 到文件底部,添加下面几行

```python
```python
####### Authentication #######
# "security = user" is always a good idea. This will require a Unix account
# in this server for every user accessing the server. See
# /usr/share/doc/samba-doc/htmldocs/Samba3-HOWTO/ServerType.html
# in the samba-doc package for details.

10)Ctrl+O保存,ENTER, Ctrl+X退出,
11) 运行命令:service samba restart

至此配置完成,可以把树莓派/home/pi目录下的东西共享到网路上,并且匿名用户可以读写目录里面的文件,实现文件共享。

推荐相关阅读:

  • 树莓派共享文件至电脑(samba)
  • 使用WinSCP在WIndows与树莓派之间传递文件
  • 通过Windows的远程桌面连接树莓派

2.7 树莓派开关机

 开机:插上type-c电源,系统自动开机,从TF卡启动系统;
 关机:屏幕左下角树莓标志上单击左键—>注销—>shutdown。

▌第三部分 树莓派软件基础操作


3.1 开机

进入RASPBERRYPI环境界面:


3.2 自动运行程序

RASPBERRYPI自动运行autostart设定的程序:

比如,将RASPBERRYPI自动执行程序设定为:

  • 默认开始人脸识别

  • 鼠标点一下当前窗口,然后多按几下键盘ESC键,退出人脸识别程序。

设置自动运行程序所在目录:

文件内容,后续用户可以自行设定自动执行路径和文件:


※ 注意: 在上面的修改过程中,需要将Exce的语句修改成:

Exec=/usr/bin/python3 /home/pi/facerec.py

重要是前面显式声明是python3,否则系统缺省会使用 已经安装的 python2。

3.3 打开文件夹

3.4 进入用户程序目录

3.5 运行编辑程序

双击打开上面选中的python程序,可编辑并运行:

▌第四部分 树莓派硬件及编程基础


4.1 硬件接口

▲ 树莓派40PIN引脚对照表格

4.2 龙邱树莓派扩展板原理图

4.3 龙邱树莓派扩展板PCB及BCM接口分配

⊙ 4路红外循迹模块管脚

  • in0pin = 17 # 定义?脚作为输入输出口

  • in1pin = 18

  • in2pin = 27

  • in3pin = 22

⊙ 3路按键管脚

  • key0pin = 23 # 定义?脚作为按键使用

  • key1pin = 24 # 定义?脚作为按键使用

  • key2pin = 25 # 定义?脚作为按键使用

⊙ 2路LED管脚

  • led_green_pin = 2 # 定义?脚为led灯使用

  • led_blue_pin = 3 # 定义?脚为led灯使用

⊙ 1路蜂鸣器管脚

  • beep_pin = 10

⊙ 1路超声波管脚

  • trig_pin = 9

  • echo_pin = 11

⊙ 2路电机管脚

  • motor1pwm_pin = 19 # 左边电机PWM

  • motor1dir_pin = 13 # 左边电机相位控制

  • motor2pwm_pin = 6 # 右边电机PWM

  • motor2dir_pin = 5 # 右边电机相位控制

⊙ 1路舵机管脚

  • servo0pwm_pin = 12

⊙ 2路编码器管脚

  • encoder2a_pin = 26

  • encoder2b_pin = 16

  • encoder1a_pin = 20

  • encoder1b_pin = 21

▲ 树莓派扩展板

4.4 软件基础-RPI.GPIO

RPi.GPIO是 Python的一个module( 模块 ), 树莓派官方系统默认已经安装, 仍在不断更新中, 截至20180521, 最新版0.6.3, 适配了树莓派3B+, 可以访问 python主页下载源码

本文根据树莓派RPI.GPIO模块的官方文档翻译,当时的模块版本为0.6.3。官方的帮助文档的链接: https://sourceforge.net/p/raspberry-gpio-python/wiki/BasicUsage/。

4.4.1 导入RPi.GPIO模块:

import RPi.GPIO  as GPIO

通过这样做,您可以通过脚本的其余部分将其称为GPIO。

导入模块并检查它是否成功:

try:import RPi.GPIO  as GPIO
except RuntimeError :print("Error importing RPi.GPIO!  This is probably because you need superuser privileges.  You can achieve this by using 'sudo' to run your script")

4.5 管脚编号

GPIO(General Purpose I/O Ports)意思为通用输入/输出端口,通俗地说,就是一些引脚,可以通过它们输出高低电平或者通过它们读入引脚的状态-是高电平或是低电平。GPIO是个比较重要的概念,用户可以通过GPIO口和硬件进行数据交互(如UART),控制硬件工作(如LED、蜂鸣器等),读取硬件的工作状态信号(如中断信号)等。GPIO口的使用非常广泛。掌握了GPIO,差不多相当于掌握了操作硬件的能力。
图上可以看到,每一个针脚都有Pin#和NAME字段。Pin代表的是该针脚的编号,其中01和02针脚对应第一张图中GPIO最右边竖排的两个针脚。而NAME代表的是该针脚的BCM名称,当然NAME也可以直接看得出针脚的默认功能。比如3.3v和5v代表着该针脚会输出3.3v和5v的电压,Ground代表着该针脚是接地的,GPIO0*则是一些待用户开发的针脚。每个针脚都可以使用程序进行控制操作。

在RPi.GPIO中,有3种方法可以对Raspberry Pi上的IO引脚进行编号。

【python GPIO】——python

该库更确切的名称为raspberry-gpio-python,树莓派官方资料中推荐且容易上手。python GPIO是一个小型的python库,可以帮助用户完成raspberry相关IO口操作。但是python GPIO库还没有支持SPI、I2C或者1-wire等总线接口。除了python GPIO之外,还有众多的python扩展库(例如webiopi),毫无疑问的说python非常适合树莓派,树莓派也非常适合python。

【BCM2835 C Library】——C语言

【简单介绍】BCM2835 C Library可以理解为使用C语言实现的相关底层驱动,它给我的感觉更像STM32的库函数,BCM2835 C Library的驱动库包括GPIO、SPI和UART等,可以通过学习BCM2835 C Library熟悉BCM2835相关的寄存器操作。如果有机会开发树莓派上的linux驱动,或自主开发python或PHP扩展驱动,可以从BCM2835 C Library找到不少的“灵感”。

【wiringPi】——C语言

wiringPi适合那些具有C语言基础,在接触树莓派之前已经接触过单片机或者嵌入式开发的人群。wiringPi的API函数和arduino非常相似,这也使得它广受欢迎。作者给出了大量的说明和示例代码,这些示例代码也包括UART设备,I2C设备和SPI设备等,毫无疑问地说wiringPi功能非常强大。

BOARD编号系统是指Raspberry Pi板上P1接头上的引脚号。使用这种编号系统的优点是,无论树莓派的电路板版本如何,您的硬件都能正常工作。你不需要重新连接你的连接器或更改你的代码。

BCM编号是一种较低级别的工作方式 - 它指的是Broadcom SOC上的通道号码。您必须始终使用那个通道编号所对应的树莓派板上哪个引脚的图表。您的脚本程序可能会在Raspberry Pi板的硬件修订后而不能使用。

在BOARD、BCM、wiringPi三种编号中, BOARD具有很好的适用性,结合数引脚1~40就可以接线,树莓派1、2、3、4都不用修改代码! BCM编号方式换个版本再接线时数引脚是不行的, 需要看下面的接口图. 但很多程序中使用BCM方式.

下面是树莓派4B的硬件接口图:

▲ 树莓派40PIN引脚对照表格

【1】插座编号方式

编号侧重P1插座侧,从上到下,从左到右。正如上图的Header一栏。

【2】BCM2835编号方式

编号侧重CPU寄存器,根据BCM2835的GPIO寄存器编号。正如上图BCM GPIO一栏。

【3】wiringPi编号方式

编号侧重实现逻辑,把扩展GPIO端口从0开始编号,这种编号方便编程。正如上图WiringPi一栏。

【举例说明】

插座编号方式 11 -> BCM2835编号方式 17 -> wiringPi编号方式 GPIO0。无论如何它都是同一个IO管脚。

使用BCM编号方式时, 用下面这两张即可:


4.6 编号方式指定

要指定您使用引脚编号方式:

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)# or
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

要检测哪个引脚编号系统已被设置模式(例如,由另一个Python模块配置过模式):

mode = GPIO.getmode()

模式将是GPIO.BOARD,GPIO.BCM或None

4.7 警告处理

在Raspberry Pi的GPIO上有多个脚本/电路。因此,如果RPi.GPIO检测到引脚已被配置为默认(输入)以外的其他引脚,则在尝试配置脚本时会收到警告。要禁用这些警告:

GPIO.setwarnings(False)

4.8 设置通道

设置输入或输出通道。

将通道配置为输入:

GPIO.setup(channel, GPIO.IN)

(其中通道是基于您指定的编号系统(BOARD或BCM)的通道编号)。
有关设置输入通道的更多高级信息可以在 https://sourceforge.net/p/raspberry-gpio-python/wiki/Inputs/ 找到。

要将通道设置为输出:

GPIO.setup(channel, GPIO.OUT)

(其中通道是基于您指定的编号系统(BOARD或BCM)的通道编号)。

您还可以为您的输出通道指定一个初始值:

GPIO.setup(channel, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)

4.9 多通道配置

一次设置多个通道(从0.5.8开始)。例如:

chan_list  =  [ 11 ,12 ]     #加你想尽可能多的渠道!#你可以用元组代替,即:#chan_list =(11,12)
GPIO.setup(chan_list, GPIO.OUT)

4.10 输入操作

导入数据成功后,可以进行各种操作,可以参考网上eclipse环境的说明:读取GPIO引脚的值:

GPIO.input(channel)

( 其中通道是基于您指定的编号系统(BOARD或BCM)的通道编号)。这将返回0 / GPIO.LOW / False或1 / GPIO.HIGH / True。

有几种方法可以将GPIO输入到您的程序中。第一种也是最简单的方法是在某个时间点检查输入值。这就是所谓的“轮询”,如果你的程序在错误的时间读取了值,可能会错过输入。轮询在循环中执行,并可能是处理器密集型的。响应GPIO输入的另一种方式是使用’中断’(边沿检测)。边沿是从高电平到低电平(下降沿)或从低电平到高电平(上升沿)的意思。

⊙ 4.10.1 上拉/下拉电阻

如果你没有连接到任何输入引脚,它将’浮空’。换句话说,读入的值是未定义的,因为它只有在按下按钮或开关时才会连接到任何东西。由于引脚会接收到干扰,可能读取到变化的值。

为了解决这个问题,我们使用上拉或下拉电阻。这样,可以设置输入的默认值。可以在硬件上使用上拉/下拉电阻并使用软件。在硬件中,通常使用输入通道和3.3V(上拉)或0V(下拉)之间的10K电阻。RPi.GPIO模块允许您配置Broadcom SOC以在软件中执行此操作:

GPIO.setup(channel, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)# or
GPIO.setup(channel, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)

(其中通道是基于您指定的编号系统的通道编号 - BOARD或BCM)。

4.10.2 测试输入(轮询)

您可以立即读取IO引脚的输入值:

if GPIO.input(channel):print('Input was HIGH')
else:print('Input was LOW')

要通过轮询轮询等待按钮按下:

while GPIO.input(channel) == GPIO.LOW:time.sleep(0.01)  # wait 10 ms to give CPU chance to do other things

(这里假设按下按钮将输入从LOW改变为HIGH)

4.10.3 中断和边缘检测

边沿是电信号从低电平变为高电平(上升沿)或从高电平变为低电平(下降沿)的状态变化。很多时候,我们更关心输入状态的变化而非价值。这种状态变化是一个事件。

为了避免在程序忙于做其他事情时按下按钮,有两种方法可以解决这个问题:

  • wait_for_edge()函数

  • event_detected()函数

在检测到边缘时运行线程的回调函数:

  • wait_for_edge()函数

wait_for_edge()函数设计用于阻止程序的执行,直到检测到边缘。换句话说,上面等待按钮按下的示例可以被重写为:

GPIO.wait_for_edge(channel, GPIO.RISING)

请注意,您可以检测GPIO.RISING,GPIO.FALLING或GPIO.BOTH类型的边沿。这样做的好处是它使用的CPU时间可以忽略不计,因此CPU还有很多工作要做。

如果您只想等待一段时间,则可以使用timeout参数:

#上升沿等待最多5秒(超时以毫秒为单位)
channel = GPIO.wait_for_edge(channel, GPIO_RISING, timeout=5000)
if channel is None:print('Timeout occurred')
else:print('Edge detected on channel', channel)
  • event_detected()函数

event_detected()函数设计用于与其他工作一起循环使用,但与轮询不同,在CPU忙于处理其他事情时,不会错过输入状态的变化。当使用类似Pygame或PyQt的东西时,这可能很有用,因为主循环会及时监听和响应GUI事件。

GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING)  # add rising edge detection on a channel
do_something()
if GPIO.event_detected(channel):print('Button pressed')

请注意,您可以检测GPIO.RISING,GPIO.FALLING或GPIO.BOTH的事件。

  • Threaded回调

RPi.GPIO为回调函数运行第二个线程。这意味着回调函数可以与主程序同时运行,并立即响应边缘事件。例如:

def my_callback(channel):print('This is a edge event callback function!')print('Edge detected on channel %s'%channel)print('This is run in a different thread to your main program')GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING, callback=my_callback)  # add rising edge detection on a channel
...the rest of your program...

如果你想要多个回调函数:

def my_callback_one(channel):print('Callback one')def my_callback_two(channel):print('Callback two')GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING)
GPIO.add_event_callback(channel, my_callback_one)
GPIO.add_event_callback(channel, my_callback_two)

请注意,在这种情况下,回调函数按顺序运行,而不是同时运行。这是因为只有一个线程用于回调,每个回调都按照定义的顺序运行。

4.10.4开关抖动

您可能会注意到,每次按下按钮都会多次调用回调。这是所谓的“开关抖动”的结果。处理抖动有两种方法:

• 在开关输入脚上添加一个0.1uF的电容。
• 软件去除抖动
• 以上两种方法的结合

要使用软件去抖动,请将bouncetime =参数添加到指定回调函数的函数中。抖动时间应以毫秒为单位指定。例如:

#在通道上添加上升沿检测,忽略处理
GPIO的开关抖动操作的进一步边缘200ms 。
GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING, callback=my_callback, bouncetime=200)

要么
GPIO.add_event_callback(channel, my_callback, bouncetime=200)

4.10.5 删除事件检测

如果由于某种原因,您的程序不再希望检测边缘事件,则可以删除它们:
GPIO.remove_event_detect(channel)

4.11 输出操作

要设置GPIO引脚的输出状态,请执行以下操作:

GPIO.output(channel, state)

(其中通道是基于您指定的编号系统(BOARD或BCM)的通道编号)。
状态可以是0 / GPIO.LOW / False或1 / GPIO.HIGH / True。

A.设置输出高电平:

GPIO.output(12, GPIO.HIGH)# or
GPIO.output(12, 1)# or
GPIO.output(12, True)

B.设置输出低电平:

GPIO.output(12, GPIO.LOW)# or
GPIO.output(12, 0)# or
GPIO.output(12, False)

4.12 多通道输出操作

您可以一次设置输出多个频道(从0.5.8开始)。例如:

chan_list = [11,12]                             # also works with tuples
GPIO.output(chan_list, GPIO.LOW)                # sets all to GPIO.LOW
GPIO.output(chan_list, (GPIO.HIGH, GPIO.LOW))   # sets first HIGH and second LOW

4.13 在RPi.GPIO中使用PWM

  • 创建一个PWM实例:
p = GPIO.PWM(channel, frequency)
  • 启动PWM:
p.start(dc)   # where dc is the duty cycle (0.0 <= dc <= 100.0)
  • 更改频率:
p.ChangeFrequency (freq )   #其中freq是以Hz为单位的新频率
  • 改变占空比:
p.ChangeDutyCycle(dc)  # where 0.0 <= dc <= 100.0
  • 停止PWM:
p.stop()

请注意,如果实例变量’p’超出范围,PWM也会停止。

每两秒闪烁一次LED的示例:

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)p = GPIO.PWM(12, 0.5)
p.start(1)
input('Press return to stop:')   # use raw_input for Python 2
p.stop()
GPIO.cleanup()

增亮/调暗LED的示例:

import time
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)p = GPIO.PWM(12, 50)  # channel=12 frequency=50Hz
p.start(0)
try:while 1:for dc in range(0, 101, 5):p.ChangeDutyCycle(dc)time.sleep(0.1)for dc in range(100, -1, -5):p.ChangeDutyCycle(dc)time.sleep(0.1)
except KeyboardInterrupt:pass
p.stop()
GPIO.cleanup()

4.14 GPIO的恢复

在程序的末尾,清理您可能使用的任何资源是一种很好的做法。这与RPi.GPIO没有什么不同。通过将您用过的所使用的通道返回到到无上拉/下拉输入的状态,这样可以避免短接GPIO引脚来导致意外损坏您的树莓派。请注意,这样只会清除你写的脚本中使用的GPIO通道。请注意,GPIO.cleanup()也会清除正在使用的引脚编号系统。

在你的脚本程序的末尾写上:

GPIO.cleanup()

当您的程序退出时,可能不希望清理每个通道,而留下一些设置。您可以清理个别通道,使用通道的元组或列表做为参数输入:

GPIO.cleanup(channel)
GPIO.cleanup( (channel1, channel2) )
GPIO.cleanup( [channel1, channel2] )

4.15 RPi板信息和RPi.GPIO版本

发现有关您的RPi的信息:

GPIO.RPI_INFO

发现Raspberry Pi电路板版本:

GPIO.RPI_INFO [ 'P1_REVISION']
GPIO.RPI_REVISION(不建议使用)

要发现RPi.GPIO的版本:

GPIO.VERSION

4.16 闪灯程序

编写一个测试程序demo_LED.py
这个测试程序控制树莓派上一GPIO 2、3每0.2秒变化一个电平,如果接2个LED灯到这2个IO上面,就会看到这2个灯亮0.2秒灭0.2秒。

1.   # 北京龙邱科技编写整理  2021年2月26日
2.  # -*- coding: utf-8 -*-
3.  # 通过声明可以在程序中书写中文4.  import RPi.GPIO as GPIO  # 引入RPi.GPIO库函数命名为GPIO
5.  import time  # 引入计时time函数6. # BCM编号方式,
7.  GPIO.setmode(GPIO.BCM)  # 将GPIO口编号方式设置为BCM模式
8.  GPIO.setwarnings(False)  # 屏蔽警告9.   # 2路LED管脚
10. led_green_pin = 2  # 定义?脚为led灯使用
11. led_blue_pin = 3   # 定义?脚为led灯使用12. # 输出模式
13. GPIO.setup(led_green_pin, GPIO.OUT)                # 将GPIO引脚8设置为输出引脚
14. GPIO.setup(led_blue_pin, GPIO.OUT)
15. while True:                                     # 条件为真,下面程序一直循环执行
GPIO.output(led_green_pin, GPIO.HIGH)      # 将2引脚电压置高,熄灭LED灯
GPIO.output(led_blue_pin, GPIO. LOW)       # 将3引脚电压置高,点亮LED灯
time.sleep(0.2)                            # 延时0.2秒
GPIO.output(led_green_pin, GPIO.LOW)       # 将2引脚电压置低,点亮LED灯
GPIO.output(led_blue_pin, GPIO. HIGH)      # 将3引脚电压置低,熄灭LED灯
time.sleep(0.2)     

在例程文件夹路径下,命令行中执行sudo python demo_LED.py就可以运行此程序,LED就会一闪一闪的了,龙邱扩展板上的蓝灯和绿灯会交替闪烁。

▌第五部分 树莓派小车实例演练


5.1:实验一 USB摄像头显示图像

一、实验目的

1、了解树莓派及python的基本操作流程,掌握实验树莓派的使用方法;

2、通过实例程序的编辑、编译、链接及调试,熟悉RASPBERRYPI/Linux软件的使用方法和基本操作;

3、教育学生爱护实验装置,养成良好的实验习惯。

二、实验设备

1、树莓派基础硬件一套:树莓派4B+一套、7英寸触摸屏、USB鼠标、USB键盘和USB摄像头。

三、实验内容

1、使用串行通讯电缆将实验开发装置与树莓派相连;

2、开启树莓派及实验开发装置,启动RASPBERRYPI软件进入python集成开发环境;

3、测试python摄像头程序,熟悉python程序风格。

四、操作流程

不可带电插拔非USB设备,注意静电防护!

把7英寸触摸屏、USB鼠标、USB键盘和USB摄像头等插到树莓派上,并确认各个数据线插接到位,最后插上电源线,进入系统后输入程序、排除语法错误,最后运行程序,观察摄像头工作状况。

实验源程序:


1.  # 调用摄像头,实时展示画面
2.  # 导入opencv-python
3.  import cv2
4.  # 获取摄像头,传入0表示获取系统默认摄像头
5.  cap = cv2.VideoCapture(0)
6.  # 打开cap
7.  # cap.open(0)
8.  print('按ESC键退出')
9.  # 循环
10. while 1:
11.     # 获取画面
12.    flag, frame = cap.read()
13.    cv2.imshow('my_window', frame)
14.    # 获取键盘上按下哪个键
15.    key_pressed = cv2.waitKey(60)
16.    # 如果按下esc键,就退出循环
17.    if key_pressed == 27:
18.     break
19. # 关闭摄像头
20. cap.release()
21. # 关闭图像窗口
22. cv2.destroyAllWindows()

如果编写程序无法运行,可以找到下面的路径:

双击打开demo_LED.py,点击运行,对比程序和现象。

五、观察现象

屏幕显示摄像头图像;

六、5S

实验结束,操作系统开始菜单注销shutdown,关机后,先关闭/拔掉电源,再顺序拔掉各个线缆,将一切整理完毕复原;

七、其它

完成实验总结等。

5.2:实验二 闪灯演示

一、实验目的

1、了解树莓派及python的基本操作流程。掌握实验树莓派扩展版的使用方法。

2、通过实例程序的编辑、编译、链接及调试,熟悉RASPBERRYPI/Linux软件的使用方法和基本操作。

3、教育学生爱护实验装置,养成良好的实验习惯。

二、实验设备

1、树莓派4B+一套。

2、龙邱树莓派扩展板一个。

三、实验内容

1、使用串行通讯电缆将实验开发装置与树莓派相连。

2、开启树莓派及实验开发装置,启动RASPBERRYPI软件进入python集成开发环境。

3、编写python闪灯程序。

四、操作流程

不可带电插拔非USB设备,注意静电防护!

把扩展板插到树莓派上,并确认各个数据线插接到位,最后插上电源线,根据原理图确认扩展板LED管脚序号,进入系统后输入程序、排除语法错误,最后运行程序,观察LED闪烁状况。

实验源程序

1.   # 北京龙邱科技编写整理  2021年2月26日
2.  # -*- coding: utf-8 -*-
3.  # 通过声明可以在程序中书写中文4.  import RPi.GPIO as GPIO  # 引入RPi.GPIO库函数命名为GPIO
5.  import time  # 引入计时time函数6. # BCM编号方式,
7.  GPIO.setmode(GPIO.BCM)  # 将GPIO口编号方式设置为BCM模式
8.  GPIO.setwarnings(False)  # 屏蔽警告9.   # 2路LED管脚
10. led_green_pin = 2  # 定义?脚为led灯使用
11. led_blue_pin = 3   # 定义?脚为led灯使用12. # 输出模式
13. GPIO.setup(led_green_pin, GPIO.OUT)                # 将GPIO引脚8设置为输出引脚
14. GPIO.setup(led_blue_pin, GPIO.OUT)
15. while True:                                     # 条件为真,下面程序一直循环执行
16.    GPIO.output(led_green_pin, GPIO.HIGH)      # 将2引脚电压置高,熄灭LED灯
17.    GPIO.output(led_blue_pin, GPIO. LOW)       # 将3引脚电压置高,点亮LED灯
18.    time.sleep(0.2)                            # 延时0.2秒
19.    GPIO.output(led_green_pin, GPIO.LOW)       # 将2引脚电压置低,点亮LED灯
20.    GPIO.output(led_blue_pin, GPIO. HIGH)      # 将3引脚电压置低,熄灭LED灯
21.    time.sleep(0.2)

如果编写程序无法运行,可以找到下面的路径:

双击打开demo_LED.py,点击运行,对比程序和现象。

五、观察现象

扩展板或者个人建立的LED能正常闪烁;

六、5S

实验结束,操作系统开始菜单注销shutdown,关机后,先关闭/拔掉电源,再顺序拔掉各个线缆,将一切整理完毕复原;

七、其它

完成实验总结等。

5.3:实验三 按键实验及四路红外循迹模块实验

5.4:实验四 电机驱动实验

5.5:实验五 循迹小车的实现

5.6:实验六 超声波测距实验

5.7:实验七 超声波避障小车实验

5.8:实验八 摄像头视觉循迹实验

5.9:实验九 视觉循迹小车实验

5.10:实验十 编码器及一种小车速度PID实验

5.11:实验十一 数字识别实验

5.12:实验十二 条码二维码识别实验

5.13:实验十三 图片/物品识别实验

5.14:实验十四 人脸识别实验

5.15:实验十五 打瞌睡检测实验

5.16:实验十六 人脸交换实验

5.17:实验十七 视觉(单或者多)目标跟踪实验

5.18:实验十八 视觉手势识别实验

5.19:实验十九 slam智能小车

5.20:实验二十 IMU实验

5.21:实验二十一 激光雷达实验

5.22:实验二十二 slam智能小车

5.23:实验二十三 物流机器人实现

5.24:实验二十四 送餐机器人实现

5.25:实验二十五 送快递机器人实现

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