树莓派小车笔记（书）

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参考 王进德，Raspberry Pi 入门与机器人实战，北京大学出版社，2018.07，TP316.85 229.

第六章 Python摄像头控制

• webcam网络摄像头。
• pi支持USB的网络摄像头，也有专门为相机预留的接口CSI（Camera Serial Interface）。
• 安装摄像头（lsusb指令查看当前USB口使用情况）
• 安装用于捕捉影像的工具fswebcam
  $ sudo apt-get install fswebcam
  使用举例：
  创建output目录：
  $ mkdir /home/pi/output
  捕捉影像：
  $ fswebcam -r 1280*960 --no-banner ~/output/camtest.jpg
• 可以用crontab指令创建循环工作制度，指令格式为：
  min hour day month week /location/command 2>&1
  编辑调度:
  $ crontab -e
  设置举例：（每一分钟和每五分钟，配合下方时间戳脚本食用）
  * * * * * /home/pi/output/timelapse.sh 2>$1
*/5 * * * * /home/pi/output/timelapse.sh 2>$1
• 撰写时间戳脚本:
  编写脚本程序：
  $ sudo nano timelapse.sh
  输入脚本程序内容：

  #!/bin/bash
  DATE=$(date "+%Y-%m-%d_%H%M")  # 获取当前系统时间
  fswebcam -r 1280*960 --no-banner /home/pi/output/img_$DATE.jpg  # 捕捉影像
  

  离开nano编辑器，更改文件权限：
  $ chmod -x timelapse.sh
  运行脚本的指令：
  $ ./timelapse.sh
• 查看图片用xdg-open指令。
• 录制视频用avconv工具，安装:
  $ sudo apt-get install libav-tools
  使用举例：
  $ avconv -f video4linux2 -r 25 -s 1280*960 -i /dev/video0 ~/output/test.avi
• 播放视频用omxplayer软件（Raspbian自带），比如：
  $ omxplayer ~/output/test.avi
• Pygame包含一系列Python模块，可用来编写影音游戏。

  import pygame
  import pygame.camera
  

• 连接Pi相机模块
  用针软线连至CSI端口（断电连接）。
  安装问题可参考网址：
  https://www.raspberry.org/help/camera-module-setup/
  随后在设置中启用相机模块，并重启Pi。
• 用raspistill捕捉影像，比如（查看指令参数可用–help）：
  $ raspistill -o ~/output/cam_module.jpg
  在其后加-hf -vf参数，可将图像水平和垂直翻转；
  加-t 2000 选项，可设置延时捕捉影像时间；
  加-w 1024 -h 768指令，是分辨率约束（默认以最大分辨率捕捉）。
• 用raspivid用来录制视频，比如（捕捉5s）：
  raspivid -o ~/output/test.h264 -t 5000
• 缩时摄影

第七章 伺服马达控制

• 伺服马达，舵机，servo motor。

第十章 直流马达控制

• DC motor
  • 转速特性。单位：r/min或rad/s。

    r/min * 0.10472 = rad/s
    rad/s * 9.54929 = r/min
    

  • 转矩特性。单位牛顿米Nm或千克重·厘米kgf·cm。
    kgf·cm * 0.0980665 = Nm
  • 电压特性。可以在额定电压50%~125%之间运行。
• 马达驱动芯片L298N

  • 可驱动两个直流马达或一个步进马达。

  • 驱动电压7~12V。内置78M05稳压芯片（JP1短接时启用）。

  • 用INT和INT控制Motor A的控制逻辑：

    ENA	IN1	IN2	功能
    H	L	H	右转
    H	H	L	左转
    H	H	H	停止
    H	L	L	停止
    L	X	X	停止

  • 若要控制直流马达的转速，将PWM信号输入ENA脚即可。

• 其他马达驱动板比如RaspiRobot board V3，含周边组件。