樹莓派小車筆記（書）

參考 王進德，Raspberry Pi 入門與機器人實戰，北京大學出版社，2018.07，TP316.85 229.

第六章 Python攝像頭控制

• webcam網絡攝像頭。
• pi支持USB的網絡攝像頭，也有專門爲相機預留的接口CSI（Camera Serial Interface）。
• 安裝攝像頭（lsusb指令查看當前USB口使用情況）
• 安裝用於捕捉影像的工具fswebcam
  $ sudo apt-get install fswebcam
  使用舉例：
  創建output目錄：
  $ mkdir /home/pi/output
  捕捉影像：
  $ fswebcam -r 1280*960 --no-banner ~/output/camtest.jpg
• 可以用crontab指令創建循環工作制度，指令格式爲：
  min hour day month week /location/command 2>&1
  編輯調度:
  $ crontab -e
  設置舉例：（每一分鐘和每五分鐘，配合下方時間戳腳本食用）
  * * * * * /home/pi/output/timelapse.sh 2>$1
*/5 * * * * /home/pi/output/timelapse.sh 2>$1
• 撰寫時間戳腳本:
  編寫腳本程序：
  $ sudo nano timelapse.sh
  輸入腳本程序內容：

  #!/bin/bash
  DATE=$(date "+%Y-%m-%d_%H%M")  # 獲取當前系統時間
  fswebcam -r 1280*960 --no-banner /home/pi/output/img_$DATE.jpg  # 捕捉影像
  

  離開nano編輯器，更改文件權限：
  $ chmod -x timelapse.sh
  運行腳本的指令：
  $ ./timelapse.sh
• 查看圖片用xdg-open指令。
• 錄製視頻用avconv工具，安裝:
  $ sudo apt-get install libav-tools
  使用舉例：
  $ avconv -f video4linux2 -r 25 -s 1280*960 -i /dev/video0 ~/output/test.avi
• 播放視頻用omxplayer軟件（Raspbian自帶），比如：
  $ omxplayer ~/output/test.avi
• Pygame包含一系列Python模塊，可用來編寫影音遊戲。

  import pygame
  import pygame.camera
  

• 連接Pi相機模塊
  用針軟線連至CSI端口（斷電連接）。
  安裝問題可參考網址：
  https://www.raspberry.org/help/camera-module-setup/
  隨後在設置中啓用相機模塊，並重啓Pi。
• 用raspistill捕捉影像，比如（查看指令參數可用–help）：
  $ raspistill -o ~/output/cam_module.jpg
  在其後加-hf -vf參數，可將圖像水平和垂直翻轉；
  加-t 2000 選項，可設置延時捕捉影像時間；
  加-w 1024 -h 768指令，是分辨率約束（默認以最大分辨率捕捉）。
• 用raspivid用來錄製視頻，比如（捕捉5s）：
  raspivid -o ~/output/test.h264 -t 5000
• 縮時攝影

第七章 伺服馬達控制

• 伺服馬達，舵機，servo motor。

第十章 直流馬達控制

• DC motor
  • 轉速特性。單位：r/min或rad/s。

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

  • 轉矩特性。單位牛頓米Nm或千克重·釐米kgf·cm。
    kgf·cm * 0.0980665 = Nm
  • 電壓特性。可以在額定電壓50%~125%之間運行。
• 馬達驅動芯片L298N

  • 可驅動兩個直流馬達或一個步進馬達。

  • 驅動電壓7~12V。內置78M05穩壓芯片（JP1短接時啓用）。

  • 用INT和INT控制Motor A的控制邏輯：

    ENA	IN1	IN2	功能
    H	L	H	右轉
    H	H	L	左轉
    H	H	H	停止
    H	L	L	停止
    L	X	X	停止

  • 若要控制直流馬達的轉速，將PWM信號輸入ENA腳即可。

• 其他馬達驅動板比如RaspiRobot board V3，含周邊組件。