一、介紹

??閱讀本篇文章前建議先參考前期文章：
??樹莓派基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)34：L298N模塊驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)
??樹莓派綜合項(xiàng)目2：智能小車（一）四輪驅(qū)動(dòng)
??樹莓派綜合項(xiàng)目2：智能小車（二）tkinter圖形界面控制
??《智能小車（一）四輪驅(qū)動(dòng)》中，實(shí)現(xiàn)了代碼輸入對(duì)四個(gè)電機(jī)的簡(jiǎn)單控制。《智能小車（二）tkinter圖形界面控制》中，實(shí)現(xiàn)了本地圖形界面控制小車的前進(jìn)后退、轉(zhuǎn)向和原地轉(zhuǎn)圈。

??本實(shí)驗(yàn)中將使用無(wú)線電遙控設(shè)備控制小車的前進(jìn)后退、轉(zhuǎn)向和原地轉(zhuǎn)圈。使用傳統(tǒng)無(wú)線電通信設(shè)備通信仍然是非常重要的通信方式，比如無(wú)線電臺(tái)、對(duì)講機(jī)，航模、車模、船模遙控等等。與手機(jī)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、WIFI連接相比，無(wú)線電連接有它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，遙控距離遠(yuǎn)，實(shí)時(shí)性好，操作靈活，不受網(wǎng)絡(luò)信號(hào)限制。

??其它基礎(chǔ)內(nèi)容可以參考文集：樹莓派基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。

二、組件

★Raspberry Pi 3 B+全套*1

★睿思凱Frsky XM+ 迷你接收機(jī)*1

★電平反向器模塊*1

★睿思凱Frsky Taranis X9D PLUS SE2019遙控器*1

★L(fēng)298N擴(kuò)展板模塊*1

★智能小車底板模塊*1

★減速電機(jī)和車輪*4

★跳線若干

三、實(shí)驗(yàn)原理

本實(shí)驗(yàn)中使用的遙控系統(tǒng)可以自行選擇其它品牌的產(chǎn)品，如國(guó)產(chǎn)的天地飛還不錯(cuò)。

這里的遙控器就是像電視機(jī)遙控器、空調(diào)遙控器一樣可以不用接觸到被控設(shè)備，而通過(guò)一個(gè)手持器件，使用無(wú)線電與被控設(shè)備進(jìn)行通信，從而達(dá)到對(duì)設(shè)備的控制。

遙控器想到達(dá)到與小車通信的功能需要有兩部分配合完成。即：發(fā)射器（遙控器）與接收機(jī)。遙控器上的控制桿轉(zhuǎn)為無(wú)線電波發(fā)送給接收機(jī)，而接收機(jī)通過(guò)接收無(wú)線電波，讀取遙控器上控制桿的讀數(shù)，并轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)發(fā)送到樹莓派中。

接收機(jī)輸出兩種信號(hào)，一種是模擬信號(hào)PWM，一種是SBUS數(shù)字信號(hào)。

由于每一路遙控器通道都需要一個(gè)PWM采集器進(jìn)行采集，但是對(duì)于樹莓派來(lái)說(shuō)不可能使用多個(gè)定時(shí)器來(lái)采集多個(gè)通道的PWM，這對(duì)于樹莓派的GPIO端口資源來(lái)說(shuō)十分浪費(fèi)，因此我采用的就是SBUS信號(hào)，可以在一個(gè)管腳中傳輸多路控制信號(hào)。

S-BUS其實(shí)是一種串口通信協(xié)議，采用100000的波特率，數(shù)據(jù)位點(diǎn)8bits，停止位點(diǎn)2bits，偶效驗(yàn)，即8E2的串口通信。使用樹莓派的串口GPIO（TXD/RXD）中的RXD端口接收接收機(jī)的SBUS輸出信號(hào)，解析出每路通道的控制信號(hào)，進(jìn)而控制小車行進(jìn)。

但是S-BUS采用的是反向電平傳輸，也就是說(shuō)，在S-BUS的發(fā)送端高低電平是反向的，協(xié)議中的所有高電平都被轉(zhuǎn)換成低電平，協(xié)議中的所有低電平都被轉(zhuǎn)換成高電平。所以在S-BUS的接收端需要增加一個(gè)高低電平反向器來(lái)進(jìn)行電平反轉(zhuǎn)。

關(guān)于解析無(wú)線電接收機(jī)PWM、SBUS信號(hào)的更詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)參考樹莓派基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)39：解析無(wú)線電接收機(jī)PWM、SBUS信號(hào)。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

??第1步： 連接電路。在樹莓派綜合項(xiàng)目2：智能小車（一）四輪驅(qū)動(dòng)中的接線基礎(chǔ)上，接入電平反向器、無(wú)線電接收機(jī)。

樹莓派（name）樹莓派（BOARD）L298N小車擴(kuò)展板

GPIO.0	11	ENA
GPIO.2	13	IN1
GPIO.3	15	IN2
GPIO.1	12	ENB
GPIO.4	16	IN3
GPIO.5	18	IN4
GND	GND	電池組供電負(fù)極

關(guān)于這里樹莓派GND、L298N小車擴(kuò)展板的電池組供電負(fù)極相連，是特殊情況下的情況，經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)：
如果樹莓派用的是充電頭供電，而L298N擴(kuò)展板用的是電池組供電，這兩個(gè)負(fù)極必須相連，否則馬達(dá)不動(dòng)。
如果樹莓派用的是L298N擴(kuò)展板接出來(lái)的5V供電，即兩者同一個(gè)電源，則這里不用連接。

L298N小車擴(kuò)展板電池組樹莓派電壓表頭馬達(dá)

電池+（-）	電池+（-）
5V供電		電源接口
+（-）			+（-）
T1（L后）				+（-）
T2（L前）				+（-）
T3（R前）				+（-）
T4（R后）				+（-）

樹莓派（name）樹莓派（BOARD）電平反向器無(wú)線電接收機(jī)

		A6	SBUS_OUT
RXD	10	B6
3.3V	1	VCC
0V	9	GND
5V	2		VCC
0V	14		GND

這里也要注意，由于樹莓派的GPIO只能接收3.3V的最高輸入，所以電平反相器的電源也只能使用3.3V，若反向后接收的信號(hào)需要是5V，則電平反相器的電源就使用5V。

這里我將18650電池組換成了航模使用的格氏ACE鋰電池（3S/11.1V/2200MAH/40C），電壓更高，能給樹莓派提供更穩(wěn)定的電源，動(dòng)力性也更好，效果非常不錯(cuò)。

??第2步： 編寫電機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序，文件名為motor_4w.py。與樹莓派綜合項(xiàng)目2：智能小車（一）四輪驅(qū)動(dòng)中的程序完全相同。

??該車的行進(jìn)控制與履帶車的行進(jìn)控制類似：

前進(jìn)和后退很簡(jiǎn)單，左右兩邊的方向都朝前或朝后，速度一致；
原地順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，左邊輪子前進(jìn)，右邊輪子后退，速度一致；
原地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，左邊輪子后退，右邊輪子前進(jìn)，速度一致；
偏左前進(jìn)時(shí)，左右兩邊的方向都朝前，左輪速度比右輪速度慢一點(diǎn)；
偏右前進(jìn)時(shí)，左右兩邊的方向都朝前，左輪速度比右輪速度快一點(diǎn)；
偏左后退時(shí)，左右兩邊的方向都朝后，左輪速度比右輪速度慢一點(diǎn)；
偏右后退時(shí)，左右兩邊的方向都朝后，左輪速度比右輪速度快一點(diǎn)；

motor_4w.py：

#!/usr/bin/env python #-*- coding: utf-8 -*- #本模塊只含SMPcar()一個(gè)類，用于樹莓派對(duì)電機(jī)信號(hào)的控制 #通過(guò)GPIO輸出信號(hào)，直接對(duì)某個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、速度進(jìn)行控制import RPi.GPIO as GPIOclass SMPcar():'''控制小車四輪動(dòng)作的類'''ENA = 11 #使能信號(hào)A，左邊兩輪IN1 = 13 #信號(hào)輸入1IN2 = 15 #信號(hào)輸入2ENB = 12 #使能信號(hào)B，右邊兩輪IN3 = 16 #信號(hào)輸入3IN4 = 18 #信號(hào)輸入4GPIO.setwarnings(False) #關(guān)閉警告def setGPIO(self):'''初始化引腳'''GPIO.setmode(GPIO.BOARD)GPIO.setup(SMPcar.ENA, GPIO.OUT)GPIO.setup(SMPcar.IN1, GPIO.OUT)GPIO.setup(SMPcar.IN2, GPIO.OUT)GPIO.setup(SMPcar.ENB, GPIO.OUT)GPIO.setup(SMPcar.IN3, GPIO.OUT)GPIO.setup(SMPcar.IN4, GPIO.OUT)def pwm(self,pwm): '''初始化PWM（脈寬調(diào)制），返回PWM對(duì)象'''EN_pwm = GPIO.PWM(pwm, 500)EN_pwm.start(0)return EN_pwmdef changespeed(self,pwm,speed):'''通過(guò)改變占空比改變馬達(dá)轉(zhuǎn)速'''pwm.ChangeDutyCycle(speed)def clockwise(self,in1_pin,in2_pin):'''馬達(dá)順時(shí)針轉(zhuǎn)的信號(hào)'''GPIO.output(in1_pin, 1)GPIO.output(in2_pin, 0)def counter_clockwise(self,in1_pin,in2_pin):'''馬達(dá)逆時(shí)針轉(zhuǎn)的信號(hào)'''GPIO.output(in1_pin, 0)GPIO.output(in2_pin, 1)def stop_car(self,in1_pin,in2_pin):'''馬達(dá)制動(dòng)的信號(hào)'''GPIO.output(in1_pin, 0)GPIO.output(in2_pin, 0)#使能信號(hào)為低電平，或者高電平（占空比設(shè)為100，IN1和IN2都為0或1時(shí)）馬達(dá)制動(dòng)def destroy(self,A,B):'''結(jié)束程序時(shí)清空GPIO狀態(tài)'''A.stop()B.stop()GPIO.cleanup() # Release resourceif __name__ == '__main__': # 本模塊單獨(dú)測(cè)試時(shí)運(yùn)行使用try:smpcar = SMPcar() #創(chuàng)建樹莓派小車對(duì)象smpcar.setGPIO() #初始化引腳ENA_pwm=smpcar.pwm(smpcar.ENA) #初始化使能信號(hào)PWM，A為左邊車輪ENB_pwm=smpcar.pwm(smpcar.ENB) #初始化使能信號(hào)PWM，B為右邊車輪while True:'''通過(guò)輸入的命令改變馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)'''cmd = raw_input("Command, E.g. ff30ff30 :")direction = cmd[0] #只輸入字母b時(shí)，小車剎車A_direction = cmd[0:2] #字符串0/1兩位為控制A（左邊車輪）方向信號(hào)B_direction = cmd[4:6] #4/5位為控制B（右邊車輪）方向信號(hào)A_speed = cmd[2:4] #字符串2/3兩位為控制A（左邊車輪）速度信號(hào)B_speed = cmd[6:8] #字符串6/7兩位為控制B（右邊車輪）速度信號(hào)print (A_direction,B_direction,A_speed,B_speed) #測(cè)試用if A_direction == "ff": #控制A（左邊車輪）順時(shí)針信號(hào)smpcar.clockwise(smpcar.IN1,smpcar.IN2)if A_direction == "00": #控制A（左邊車輪）逆時(shí)針信號(hào)smpcar.counter_clockwise(smpcar.IN1,smpcar.IN2)if B_direction == "ff": #控制B（右邊車輪）順時(shí)針信號(hào)smpcar.clockwise(smpcar.IN3,smpcar.IN4)if B_direction == "00": #控制B（右邊車輪）逆時(shí)針信號(hào)smpcar.counter_clockwise(smpcar.IN3,smpcar.IN4)if direction == "b": #小車剎車，IN1和IN2都為0，馬達(dá)制動(dòng)smpcar.stop_car(smpcar.IN1,smpcar.IN2)smpcar.stop_car(smpcar.IN3,smpcar.IN4)continue #跳出本次循環(huán)# 通過(guò)輸入的兩位數(shù)字設(shè)置占空比，改變馬達(dá)轉(zhuǎn)速smpcar.changespeed(ENA_pwm,int(A_speed))smpcar.changespeed(ENB_pwm,int(B_speed))except KeyboardInterrupt: # When 'Ctrl+C' is pressed, the child program destroy() will be executed.smpcar.destroy(ENA_pwm,ENB_pwm)finally:smpcar.destroy(ENA_pwm,ENB_pwm)

??第3步： 小車行進(jìn)控制模塊，文件名為moving_control.py，設(shè)計(jì)小車的移動(dòng)行為，方向控制分為：原地左轉(zhuǎn)彎、原地右轉(zhuǎn)彎、直線前進(jìn)、直線后退、剎車，而向前左偏移開進(jìn)或右偏移開進(jìn)等，由左右兩邊不同的速度（油門）來(lái)控制。
moving_control.py:

#-*- coding: utf-8 -*- #本模塊只含MovingControl()一個(gè)類，針對(duì)遙控器的控制方式，設(shè)計(jì)小車的移動(dòng)行為 #方向控制分為：原地左轉(zhuǎn)彎、原地右轉(zhuǎn)彎、直線前進(jìn)、直線后退、剎車 #而向前左偏移開進(jìn)或右偏移開進(jìn)等，由左右兩邊不同的速度（油門）來(lái)控制class MovingControl():def __init__(self, smpcar,pwm1,pwm2):self.smpcar=smpcarself.ENA_pwm=pwm1self.ENB_pwm=pwm2self.rudder_value = 0self.acc_value = 0def accelerator(self,rate_left=1,rate_right=1):'''速度（油門）控制'''#rate_left為向左偏移行進(jìn)時(shí)，降低左邊輪的速度#rate_right為向右偏移行進(jìn)時(shí)，降低右邊輪的速度self.smpcar.changespeed(self.ENA_pwm,self.acc_value * rate_left)self.smpcar.changespeed(self.ENB_pwm,self.acc_value * rate_right)def leftTurn(self):'''原地左轉(zhuǎn)彎'''self.smpcar.counter_clockwise(self.smpcar.IN1,self.smpcar.IN2) #左邊車輪后退self.smpcar.clockwise(self.smpcar.IN3,self.smpcar.IN4) #右邊車輪前進(jìn)def rightTurn(self):'''原地右轉(zhuǎn)彎'''self.smpcar.clockwise(self.smpcar.IN1,self.smpcar.IN2)self.smpcar.counter_clockwise(self.smpcar.IN3,self.smpcar.IN4)def forward(self):'''直線前進(jìn)'''self.smpcar.clockwise(self.smpcar.IN1,self.smpcar.IN2)self.smpcar.clockwise(self.smpcar.IN3,self.smpcar.IN4)def reverse(self):'''直線后退'''self.smpcar.counter_clockwise(self.smpcar.IN1,self.smpcar.IN2)self.smpcar.counter_clockwise(self.smpcar.IN3,self.smpcar.IN4)def brake(self):'''剎車'''self.smpcar.stop_car(self.smpcar.IN1,self.smpcar.IN2)self.smpcar.stop_car(self.smpcar.IN3,self.smpcar.IN4)

??第4步： 編寫SBUS信號(hào)接收解析模塊，文件名為sbus_receiver_pi.py，與樹莓派基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)39：解析無(wú)線電接收機(jī)PWM、SBUS信號(hào)中的Python2程序有所不同，下面的程序在Python3中運(yùn)行，并標(biāo)注了兩者的不同之處。
sbus_receiver_pi.py：

#!/usr/bin/env python #-*- coding: utf-8 -*- #本模塊只含SBUSReceiver()一個(gè)類，用于獲取和解析遙控器接收機(jī)的SBUS輸出信號(hào) #并能返回每個(gè)通道的數(shù)值，遙控器的failsafe信號(hào)狀態(tài)，每次獲得數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度和這次數(shù)據(jù)的延遲時(shí)間#import array #python2運(yùn)行時(shí)需要，array模塊是python中實(shí)現(xiàn)的一種高效的數(shù)組存儲(chǔ)類型 import serial #serial模塊封裝了對(duì)串行端口的訪問(wèn) #import binascii #python2運(yùn)行時(shí)需要，binascii模塊包含很多在二進(jìn)制和ASCII編碼的二進(jìn)制表示轉(zhuǎn)換的方法 #import codecs #python2運(yùn)行時(shí)需要，Python中專門用作編碼轉(zhuǎn)換的模塊 import timeclass SBUSReceiver():def __init__(self, _uart_port='/dev/ttyAMA0'):#初始化樹莓派串口參數(shù)self.ser = serial.Serial(port=_uart_port, #樹莓派的硬件串口/dev/ttyAMA0baudrate = 100000, #波特率為100kparity=serial.PARITY_EVEN, #偶校驗(yàn)stopbits=serial.STOPBITS_TWO,#2個(gè)停止位bytesize=serial.EIGHTBITS, #8個(gè)數(shù)據(jù)位timeout = 0,)# 常數(shù)#這里注意：Python2 與Python3 的編碼方式是不同的#self.START_BYTE = b'\x0f' #python2運(yùn)行時(shí)用這句，起始字節(jié)為0x0f#self.END_BYTE = b'\x00' #python2運(yùn)行時(shí)用這句，結(jié)束字節(jié)為0x00self.START_BYTE = 0x0f #python3運(yùn)行時(shí)用這句，起始字節(jié)為0x0fself.END_BYTE = 0x00 #python3運(yùn)行時(shí)用這句，結(jié)束字節(jié)為0x00self.SBUS_FRAME_LEN = 25 #SBUS幀有25個(gè)字節(jié)self.SBUS_NUM_CHAN = 18 #18個(gè)通道self.OUT_OF_SYNC_THD = 10self.SBUS_NUM_CHANNELS = 18 #18個(gè)通道self.SBUS_SIGNAL_OK = 0 #信號(hào)正常為0self.SBUS_SIGNAL_LOST = 1 #信號(hào)丟失為1self.SBUS_SIGNAL_FAILSAFE = 2 #輸出failsafe信號(hào)時(shí)為2# 堆棧變量初始化self.isReady = Trueself.lastFrameTime = 0self.sbusBuff = bytearray(1) # 用于同步的單個(gè)字節(jié)#bytearray(n) 方法返回一個(gè)長(zhǎng)度為n的初始化數(shù)組；'''這里Python2與Python3存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的編碼格式會(huì)不同'''self.sbusFrame = bytearray(25) # 單個(gè)SBUS數(shù)據(jù)幀，25個(gè)字節(jié)# 接收到的各頻道值，前面的Python2中使用了數(shù)組#self.sbusChannels = array.array('H', [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]) #array.array(typecode,[initializer]) --typecode:元素類型代碼；initializer:初始化器，若數(shù)組為空，則省略初始化器# 接收到的各頻道值，Python3中這里也可以使用列表self.sbusChannels = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]self.failSafeStatus = self.SBUS_SIGNAL_FAILSAFEdef get_rx_channels(self):"""用于讀取最后的SBUS通道值返回:由18個(gè)無(wú)符號(hào)短元素組成的數(shù)組，包含16個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通道值+ 2個(gè)數(shù)字(ch17和18)"""return self.sbusChannelsdef get_rx_channel(self, num_ch):"""用于讀取最后的SBUS某一特定通道的值num_ch: 要讀取的某個(gè)通道的通道序號(hào)返回:某一通道的值"""return self.sbusChannels[num_ch]def get_failsafe_status(self):"""用于獲取最后的FAILSAFE狀態(tài)返回: FAILSAFE狀態(tài)值"""return self.failSafeStatusdef decode_frame(self):"""對(duì)每幀數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，每個(gè)通道的值在兩個(gè)或三個(gè)不同的字節(jié)之間，要讀取出來(lái)很麻煩不過(guò)futaba已經(jīng)發(fā)布了下面的解碼代碼"""def toInt(_from):#encode() 方法以指定的編碼格式編碼字符串。#int() 函數(shù)用于將一個(gè)字符串或數(shù)字轉(zhuǎn)換為整型。#return int(codecs.encode(_from, 'hex'), 16) #Python2中要使用這句，轉(zhuǎn)換編碼格式return _from #Python3中要使用這句，即不用轉(zhuǎn)換編碼格式#CH1 = [data2]的低3位 + [data1]的8位（678+12345678 = 678,12345678）self.sbusChannels[0] = ((toInt(self.sbusFrame[1]) |toInt(self.sbusFrame[2])<<8) & 0x07FF);#CH2 = [data3]的低6位 + [data2]的高5位（345678+12345 = 345678,12345 ）self.sbusChannels[1] = ((toInt(self.sbusFrame[2])>>3 |toInt(self.sbusFrame[3])<<5) & 0x07FF);#CH3 = [data5]的低1位 + [data4]的8位 + [data3]的高2位（8+12345678+12 = 8,12345678,12）self.sbusChannels[2] = ((toInt(self.sbusFrame[3])>>6 |toInt(self.sbusFrame[4])<<2 |toInt(self.sbusFrame[5])<<10) & 0x07FF);self.sbusChannels[3] = ((toInt(self.sbusFrame[5])>>1 |toInt(self.sbusFrame[6])<<7) & 0x07FF);self.sbusChannels[4] = ((toInt(self.sbusFrame[6])>>4 |toInt(self.sbusFrame[7])<<4) & 0x07FF);self.sbusChannels[5] = ((toInt(self.sbusFrame[7])>>7 |toInt(self.sbusFrame[8])<<1 |toInt(self.sbusFrame[9])<<9) & 0x07FF);self.sbusChannels[6] = ((toInt(self.sbusFrame[9])>>2 |toInt(self.sbusFrame[10])<<6) & 0x07FF);self.sbusChannels[7] = ((toInt(self.sbusFrame[10])>>5 |toInt(self.sbusFrame[11])<<3) & 0x07FF);self.sbusChannels[8] = ((toInt(self.sbusFrame[12]) |toInt(self.sbusFrame[13])<<8) & 0x07FF);self.sbusChannels[9] = ((toInt(self.sbusFrame[13])>>3 |toInt(self.sbusFrame[14])<<5) & 0x07FF);self.sbusChannels[10] = ((toInt(self.sbusFrame[14])>>6 |toInt(self.sbusFrame[15])<<2|toInt(self.sbusFrame[16])<<10) & 0x07FF);self.sbusChannels[11] = ((toInt(self.sbusFrame[16])>>1 |toInt(self.sbusFrame[17])<<7) & 0x07FF);self.sbusChannels[12] = ((toInt(self.sbusFrame[17])>>4 |toInt(self.sbusFrame[18])<<4) & 0x07FF);self.sbusChannels[13] = ((toInt(self.sbusFrame[18])>>7 |toInt(self.sbusFrame[19])<<1|toInt(self.sbusFrame[20])<<9) & 0x07FF);self.sbusChannels[14] = ((toInt(self.sbusFrame[20])>>2 |toInt(self.sbusFrame[21])<<6) & 0x07FF);self.sbusChannels[15] = ((toInt(self.sbusFrame[21])>>5 |toInt(self.sbusFrame[22])<<3) & 0x07FF);#17頻道，第24字節(jié)的最低一位if toInt(self.sbusFrame[23]) & 0x0001 :self.sbusChannels[16] = 2047else:self.sbusChannels[16] = 0#18頻道，第24字節(jié)的低第二位，所以要右移一位if (toInt(self.sbusFrame[23]) >> 1) & 0x0001 :self.sbusChannels[17] = 2047else:self.sbusChannels[17] = 0#幀丟失位為1時(shí)，第24字節(jié)的低第三位，與0x04進(jìn)行與運(yùn)算self.failSafeStatus = self.SBUS_SIGNAL_OKif toInt(self.sbusFrame[23]) & (1 << 2):self.failSafeStatus = self.SBUS_SIGNAL_LOST#故障保護(hù)激活位為1時(shí)，第24字節(jié)的低第四位，與0x08進(jìn)行與運(yùn)算 if toInt(self.sbusFrame[23]) & (1 << 3):self.failSafeStatus = self.SBUS_SIGNAL_FAILSAFEdef update(self):"""我們需要至少2幀大小，以確保找到一個(gè)完整的幀所以我們?nèi)〕鏊械木彺?#xff08;清空它），讀取全部數(shù)據(jù)，直到捕獲新的數(shù)據(jù)首先找到END BYTE并向后查找SBUS_FRAME_LEN，看看它是否是START BYTE"""#我們是否有足夠的數(shù)據(jù)在緩沖區(qū)和有沒(méi)有線程在后臺(tái)?if self.ser.inWaiting() >= self.SBUS_FRAME_LEN*2 and self.isReady: #inWaiting()返回接收緩存中的字節(jié)數(shù)self.isReady = False #表明有線程在運(yùn)行，isReady = False# 讀取所有臨時(shí)幀數(shù)據(jù)tempFrame = self.ser.read(self.ser.inWaiting())# 在緩沖區(qū)幀的每個(gè)字符中，我們尋找結(jié)束字節(jié)for end in range(0, self.SBUS_FRAME_LEN):#尋找結(jié)束字節(jié)，從后向前查找if tempFrame[len(tempFrame)-1-end] == self.END_BYTE :#從最后的命中點(diǎn)減去SBUS_FRAME_LEN尋找起始字節(jié)if tempFrame[len(tempFrame)-end-self.SBUS_FRAME_LEN] == self.START_BYTE :# 如果相等，則幀數(shù)據(jù)正確，數(shù)據(jù)以8E2包到達(dá)，因此它已經(jīng)被校驗(yàn)過(guò)# 從臨時(shí)幀數(shù)據(jù)中取出剛驗(yàn)證正確的一段正確幀數(shù)據(jù)lastUpdate = tempFrame[len(tempFrame)-end-self.SBUS_FRAME_LEN:len(tempFrame)-1-end]if not self.sbusFrame == lastUpdate: #相等即表示沒(méi)有操作，不用再次解碼self.sbusFrame = lastUpdateself.decode_frame() #調(diào)用解碼函數(shù)self.lastFrameTime = time.time() # 跟蹤最近的更新時(shí)間self.isReady = Truebreakif __name__ == '__main__':sbus = SBUSReceiver('/dev/ttyAMA0')while True:time.sleep(0.005)# X8R的SBUS信號(hào)是間隔6ms發(fā)送一次，一次持續(xù)發(fā)送3ms；# 不要調(diào)用sbus.update()太快，如果sbus.ser.inWaiting()>50,且增長(zhǎng)很多，可以調(diào)用sbus.update()快點(diǎn)，即time.sleep()延遲短點(diǎn)；# 如果sbus.ser.inWaiting()<50,可以調(diào)用sbus.update()慢點(diǎn)，即time.sleep()延遲長(zhǎng)點(diǎn)；sbus.update()#在您的代碼中，您可以調(diào)用sbus.get_rx_channels()來(lái)獲取所有數(shù)據(jù)，或者調(diào)用sbus.get_rx_channels()[n]來(lái)獲取第n個(gè)通道的值；#或get_rx_channel(self, num_ch)來(lái)獲得第num_ch個(gè)通道的值；print(sbus.get_failsafe_status(), sbus.get_rx_channels(), str(sbus.ser.inWaiting()).zfill(4) , (time.time()-sbus.lastFrameTime))#str() 函數(shù)將對(duì)象轉(zhuǎn)化為適于人閱讀的形式，將指定的值轉(zhuǎn)換為字符串。#zfill() 方法返回指定長(zhǎng)度的字符串，原字符串右對(duì)齊，前面填充0。#(time.time()-sbus.lastFrameTime)用于展示得到最近這次數(shù)據(jù)的延遲

??第5步： 編寫樹莓派智能小車的主程序，文件名為smartcar.py，將這4個(gè)Python文件放入一個(gè)文件夾后，只運(yùn)行本文件就可以了。
smartcar.py：

#!/usr/bin/env python #-*- coding: utf-8 -*- #本模塊為樹莓派小車的主程序 from motor_4w import SMPcar from sbus_receiver_pi import SBUSReceiver from moving_control import MovingControl import timetry:sbus_receiver = SBUSReceiver('/dev/ttyAMA0') #初始化實(shí)例smp_car = SMPcar() #初始化實(shí)例smp_car.setGPIO() #初始化引腳ENA_pwm = smp_car.pwm(smp_car.ENA) #初始化使能信號(hào)PWM，A為左邊車輪ENB_pwm = smp_car.pwm(smp_car.ENB) #初始化使能信號(hào)PWM，B為右邊車輪smartcar = MovingControl(smp_car,ENA_pwm,ENB_pwm) ##初始化實(shí)例acc_value_sbus = 172 #3通道，即油門的值，最低時(shí)為172while True:time.sleep(0.005)sbus_receiver.update() #獲取一個(gè)完整的幀數(shù)據(jù)aileron_value = sbus_receiver.get_rx_channel(0) #1通道為副翼通道，這里控制車原地轉(zhuǎn)向elevator_value = sbus_receiver.get_rx_channel(1)#2通道為升降舵通道，這里控制車前進(jìn)后退smartcar.rudder_value = sbus_receiver.get_rx_channel(3)#4通道為方向舵通道，這里控制車左右偏移行進(jìn)if sbus_receiver.get_rx_channel(2):acc_value_sbus = sbus_receiver.get_rx_channel(2) #3通道為油門通道，這里控制車速度#將172~1811的油門通道值轉(zhuǎn)換為0~100的占空比信號(hào)，smartcar.acc_value = int(100*(acc_value_sbus-172)/(1811-172))if 970 < smartcar.rudder_value < 1100: #沒(méi)有左右偏移時(shí)，中間值為992，但遙控器微調(diào)時(shí)會(huì)有上下浮動(dòng)smartcar.accelerator()elif smartcar.rudder_value >=1100: #向右偏移行進(jìn)時(shí)rate_right = (1811.0 - smartcar.rudder_value)/(1811-1100) #最大值一般為1811，這里使用浮點(diǎn)類型，所以一定要使用1811.0smartcar.accelerator(1,rate_right)elif smartcar.rudder_value <=970: #向左偏移行進(jìn)時(shí)rate_left = (smartcar.rudder_value - 172.0)/(970-172) #最小值為172，這里使用浮點(diǎn)類型，所以一定要使用172.0smartcar.accelerator(rate_left,1)print(elevator_value,smartcar.acc_value,aileron_value,smartcar.rudder_value)#測(cè)試數(shù)據(jù)用if aileron_value >= 1100: #原地左轉(zhuǎn)彎smartcar.leftTurn()elif aileron_value <= 970: #原地右轉(zhuǎn)彎smartcar.rightTurn()else : smartcar.brake() #停車if elevator_value >=1100: #前進(jìn)smartcar.forward()elif elevator_value <=970: #后退smartcar.reverse()#循環(huán)最后，這里不能再用停車了 except KeyboardInterrupt: smp_car.destroy(ENA_pwm,ENB_pwm) finally:smp_car.destroy(ENA_pwm,ENB_pwm)

操控演示視頻：
https://www.bilibili.com/video/BV1Q5411L75a/

最近太忙，這篇文章拖了很久才完成，當(dāng)中克服了一個(gè)個(gè)不懂的技術(shù)難點(diǎn)和BUG，不過(guò)終于實(shí)現(xiàn)了遙控小車的想法，成功將無(wú)線電遙控和樹莓派結(jié)合起來(lái)。

辛苦是值得的，學(xué)到不少東西，后面將陸續(xù)把各種傳感器加入進(jìn)來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化。

這個(gè)項(xiàng)目的代碼90%是我原創(chuàng)瞎寫的，有需要參考的同學(xué)可以下載：
樹莓派智能小車項(xiàng)目python源代碼下載

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的树莓派综合项目2：智能小车（三）无线电遥控的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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