【智能無線小車系列十一】智能小車一體化測試

時間  2019-11-24
標籤 智能無線小車系列十一 智能 小車 一體化 測試 欄目 無線 简体版
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前面介紹了那麼多，完成的設計思路是這樣的：python

     使用 樹莓派 ，Arduino , 小車底盤 Arduino電機擴展板。攝像頭，步進電機， USB無線網卡。linux

     結構以下：PC <---TCP---> 樹莓派 <---Serial-->Arduino<---Serial-->步進電機git

     PC爲主控端，樹莓派爲服務端，Arduino爲下位機驅動步進電機。PC作爲主控端經過WIFI發送指令給樹莓派(服務端)，樹莓派再將指令經過Serial 發給下位機Arduino控制下邊的硬件。攝像頭鏈接樹莓派並將視頻回傳給PC端。後續能夠考慮加入手機端控制，試想經過手機來控制小車，並將視頻回傳給手機，這感受棒極了！不過這裏的手機端還沒有實現，不過技術上式徹底可行的，實現與否應該就是時間的問題吧。ubuntu

　　

　　下面開始進行測試：vim

　　一、Arduino端：下面的代碼執行的功能是：經過樹莓派傳輸控制指令控制小車基本運動，具體操做指令以下，數字按鍵表示的是鍵盤上的按鍵。其中，按鍵8:——前進，按鍵2——後退，按鍵4——左轉彎，按鍵6——右轉彎，按鍵5——中止。服務器

 將PC經過USB數據線與Arduino鏈接起來，編譯上述代碼，而後將其燒製到Arduino板上便可。燒製完成以後，斷開數據線。網絡

 

int pin1=8;

int pin2=9;

int speedpin1=11;

int pin3=6;

int pin4=7;

int speedpin2=10;

char sign;



void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

  pinMode(pin1,OUTPUT);

  pinMode(pin2,OUTPUT);

  pinMode(speedpin1,OUTPUT);

  pinMode(pin3,OUTPUT);

  pinMode(pin4,OUTPUT);  

  pinMode(speedpin2,OUTPUT); 

  Serial.begin(9600);   

}





void loop() {

  // put your main code here, to run repeatedly:

 

  

    if(Serial.available())

 {

   sign=Serial.read();

   switch (sign){  

     

  
   case '6'://right
   {  

      analogWrite(speedpin1,200);//set the PWM speed as 100

      analogWrite(speedpin2,200);//set the PWM speed as 100

      digitalWrite(pin1,HIGH);

      digitalWrite(pin2,LOW);

      digitalWrite(pin3,HIGH);

      digitalWrite(pin4,LOW);    

      break;

      

   }

   

   
    case '2'://backward
    {

      analogWrite(speedpin1,200);//set the PWM speed as 100

      analogWrite(speedpin2,200);//set the PWM speed as 100

      digitalWrite(pin1,LOW);

      digitalWrite(pin2,HIGH);

      digitalWrite(pin3,HIGH);

      digitalWrite(pin4,LOW);    

      break;

    }

   

     
     case '4'://left

   {

      analogWrite(speedpin1,200);//set the PWM speed as 100

      analogWrite(speedpin2,200);//set the PWM speed as 100

      digitalWrite(pin1,LOW);

      digitalWrite(pin2,HIGH);

      digitalWrite(pin3,LOW);

      digitalWrite(pin4,HIGH);      

      break;

   }

   

     case '8'://forward

   {

      analogWrite(speedpin1,200);//set the PWM speed as 100

      analogWrite(speedpin2,200);//set the PWM speed as 100

      digitalWrite(pin1,HIGH);

      digitalWrite(pin2,LOW);

      digitalWrite(pin3,LOW);

      digitalWrite(pin4,HIGH);

      break;

   }

   

     case '5'://stop

   {

     analogWrite(speedpin1,0);//set the PWM speed as 0

     analogWrite(speedpin2,0);//set the PWM speed as 0

     break;

   }   

   Serial.flush();

   }

 }

  

}

 

 

 

二、樹莓派：樹莓派扮演者服務器的角色。打開樹莓派以後，編譯並運行OLSR自組網協議。socket

1）配置網絡爲ad-hoc網絡：ide

編輯以下的腳本程序，完成後保存爲"wlan0.sh"。oop

1 #!/bin/sh
2 #DEV=$1
3 ifconfig eth0 down 
4 ifconfig wlan0 down 
5 iwconfig wlan0 mode ad-hoc essid 522 channel 3
6 ifconfig wlan0 up
7 ifconfig wlan0 192.168.1.52/24
8 echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/accept_source_route

　　這裏須要注意的是，每張網卡因爲每次因爲所插位置的不一樣系統爲其分配的「wlanX」名中的「X」均不相同，可是隻要保持其物理位置不變，該名稱也不會再發生變化。於是針對每一個位置的每張網卡，在作上述修改以前須要使用命令：iwconfig 查看系統爲其指定的名稱以替換上述代碼中的「wlan0」。不一樣網卡應當配置不一樣的ip地址，即每次都須要修改「192.168.1.52/24」中的值。

　　因爲不但願每次打開樹莓派都要重複進行上述配置，於是但願將上述腳本添加到樹莓派開機自啓動程序列表中。

　　很多網友們建議修改"rc.local"文件，然而 "rc.local"的執行是隨機的，即不能保證每次開機都能執行，穩定性較差，故而考慮別的方法。比較穩妥的方法之一是執行腳本添加到/etc/init.d目錄下。具體操做以下：

首先，切換到root權限，而後將"wlan0.sh"移動至/etc/init.d目錄下。

接下來須要修改"wlan0.sh"的執行權限，執行命令：

root@raspiberrypi :/home/pi #chmod 777 /etc/init.d/wlan0.sh

而後把腳本加入到啓動清單：

root@raspiberrypi :/home/pi # update-rc.d wlan0.sh defaults

最後重啓系統，發現IP地址成功地開機就自動配置爲咱們設置好的IP地址了。

root@raspiberrypi :/home/pi # reboot

 若是但願刪除某個開機自啓動項，能夠使用以下的指令：

pi@raspberrypi $ sudo update-rc.d -f wlan0.sh remove

 

2）編譯/運行olsrd源代碼

1.首先從http://www.olsr.org/?q=download下載olsrd源碼

2.解壓 tar包

tar jxvf olsrd-0.6.6.tar.bz2

3.編譯與安裝

解壓後會生成一個olsrd-0.6.6文件

#cd olsrd-0.6.6   //進入olsrd-0.6.6目錄

 首先，切換進入olsrd-0.6.8的文件目錄，裏面的文件目錄結構以下所示：

 

一般在ubuntu下編譯（make）的時候會提示錯誤，提示缺乏flex、bison，因此在編譯make以前咱們須要安裝flex、bison兩個插件，須要聯網。安裝命令爲：

root@raspiberrypi #olsrd-0.6.8 $ apt-get install flex  bison   //在root權限下

  pi@raspiberrypi #olsrd-0.6.8 $ Sudo  apt-get install flex bison  //在普通模式下

下載並安裝完成以後編譯文件，

pi@raspiberrypi #olsrd-0.6.8 $make //   編譯
pi@raspiberrypi #olsrd-0.6.8 $make install //  編譯後會生成olsrd目標文件，安裝olsrd
pi@raspiberrypi #olsrd-0.6.8 $make clean   //  清除以前編譯生成的中間文件
pi@raspiberrypi #olsrd-0.6.8 $make libs //  編譯庫文件
pi@raspiberrypi #olsrd-0.6.8 $make install_libs //  安裝庫

安裝成功後，修改配置文件"/etc/olsrd/oldrd.conf"，添加相應的網卡接口

用vim  打開/etc/olsrd/olsrd.config

pi@raspiberrypi #olsrd-0.6.8 $ vim /etc/olsrd/olsrd.config

在配置文件的最後有 「<OLSRd-Interface1>」 「<OLSRd-Interface2>」 ，在其後添加 「wlanX」，其中X爲你的工做無線網卡。

能夠經過iwconfig  查看當前使用的無線網卡，一般爲「wlan0」。

最後，運行olsrd

pi@raspiberrypi #olsrd-0.6.8 $sudo olsrd

若是出現如下的界面，說明運行成功了。

 

3）運行小車上的服務器程序

 1 #!/usr/bin/env python
 2 import socket
 3 import serial
 4 sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
 5 sock.bind (('192.168.1.24',8180))
 6 sock.listen(5)
 7 while True:
 8            print "aaaaaaaaaaaa"
 9            connection,address=sock.accept()
10            print "client ip is "
11            print address
12            try:
13                connection.settimeout(5)
14                buf=connection.recv(1)
15                ser=serial.Serial('/dev/ttyACM0',9600)
16                ser.write(buf)
17                print "wwwwwwwwwwww"
18            print buf
19            except socket.timeout:
20                print "timeout"
21            connection.close()

 上述配置完成以後，咱們考慮將其所有依次添加到開機自啓動項之中，這樣樹莓派每次加電啓動以後就會自動運行咱們的olsrd協議。完整的配置文件內容以下：

備註：其中olsrd程序所在位置「/usr/local/sbin/olsrd」是經過指令「which olsrd」查找到的。

3. PC 端:打開PC以後，編譯並運行OLSR自組網協議。接下來運行下列python客戶端程序「client.py」。

 1 #!/usr/bin/env python
 2 import socket 
 3 sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 
 4 
 5 sock.connect(('192.168.1.25',8180)) 
 6 
 7 import time 
 8 #time.sleep(2) 
 9 buff=raw_input('enter:')
10 sock.send(buff)
11 print "aaaaaaaaaa" 
12 sock.close()

 

上述爲python代碼均爲單擊測試代碼，多機測試代碼以下：

小車做爲client端，代碼以下：

 1 #!/usr/bin/env python
 2 import socket 
 3 import time
 4 
 5 #create the TCP socket
 6 sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) 
 7 
 8 #"192.168.1.25" is the sever's IP address
 9 #"8180" is the port number of the sever 
10 sock.connect(('192.168.1.25',8180)) 
11 
12  
13 #time.sleep(2) 
14 while True:
15     #the receive thread is obstructed until it receive data from the sever ,
16     #or it won't run the next tatement
17     buff=sock.recv(1)
18     #when the link is disconnected ,the client will pirint "recv data is :" repeatedly
19     print "recv data is :"
20     print buff
21     #print "recv data is :{0}".foramt(buff)
22     #read form the serial ,/dev/ttyACM0 is the name of the equipment and 9600
23     #is the rate of bote
24     ser=serial.Serial('/dev/ttyACM0',9600)
25     ser.write(buf)
26 
27 sock.close()
client_new.py

PC做爲csever端，代碼以下：

 1 #!/usr/bin/env python
 2 from multiprocessing import Process, Value
 3 import socket
 4 import serial
 5 import time
 6 
 7 #"l" respresent an interger,"0" represents the original value
 8 num=Value('l',0)
 9 handle=Value('l',0)                       
10 value_change=Value('l',0)      
11 
12      
13 #user self-defined function
14 def hand(client,count):
15     while True:
16         if value_change.value==1 and num.value==count:
17             print "ready to send"
18             temp=handle.value
19             client.send(str(temp))
20             print "handle send success."
21             while value_change.value:
22                                 temp=0
23             time.sleep(0.7)
24     client.close()
25 
26 
27 
28 #mian function
29 if __name__ == '__main__':                        
30     sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
31     print "socket create success."
32     sock.bind (('192.168.1.12',8180))
33     sock.listen(1)
34     count=1
35 
36     while True:        
37         client, addr = sock.accept()
38         print "connect from :"
39         print addr
40         #fork a process to handle a new connecting client
41         t = Process(target = hand, args = [client,count])
42         t.start()
43         #t.join()    
44         print "process create success."
45 
46         count=count+1
47 
48         flag=raw_input("all the client connected?(y/n)")
49         if flag=="y":
50             #when all the client is connected 
51             #continue to send info to control
52             #need to change for dymacially connected and disconnected
53             while True:
54                 value_temp=raw_input("which client do you want to handle :")
55                 handle_temp=raw_input("your handle :")
56                 #get the number of the client need to contorl
57                 num.value=int(value_temp)
58                 #get the information that need to send to the client 
59                 handle.value=int(handle_temp)
60                 #set the condition that all the client need to read 
61                 value_change.value=1;
62                 #delay for 1 sescond for all the client to read from the shared memory
63                 time.sleep(1)
64                 #cancel the condition that all the client need to read 
65                 value_change.value=0; 
66     s.close()
sever.py

 

參考資料：

http://linux.51yip.com/search/iwconfig

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