目录
前言
一、材料准备
二、连线方式
三、软件编程
软件编程主要有一下几个方面
（1）树莓派视频传输
（2）esp8266代码
（3）上位机编程
四、总结
前言
最近刚准备完期末机器人驱动的课设，本来是做远程监控无人机的，但是第一次玩无刷电机，烧坏了两个电调，所以就索性将无人机改成了无人车，接下来我将详细介绍一下我的准备以及设计过程。
一、材料准备
树莓派4b
esp8266模块（这个是用来驱动无刷电机，其实树莓派一个也能完成，但是最近树莓派价格太贵了，烧不起啊，所以单独选用esp8266来驱动电机接受指令）
树莓派官方摄像头
2个sg90舵机（这个舵机是真的不好用，强烈建议大家更换金属齿轮的舵机，由于在家中材料限制不得不使用sg90）
无刷电机两个
无刷电调两个
航模锂电池12v
部分3d打印件（云台以及地盘，轮子模型都是我自己通过solidwroks设计的，需要的我将链接放在最后）
二、连线方式
esp8266 5号引脚和4号引脚连接两个sg90舵机
0号和2号引脚连接两个无刷电调
无刷电调三根线分别连接无刷电机的三根线，顺序随便，后期调整方向即可
三、软件编程
软件编程主要有一下几个方面
1.树莓派的视频传输编程
2.接收端上位机的编程
3.esp8266接受上位机指令驱动舵机和无刷电机的编程
（1）树莓派视频传输
在视频传输上我考虑过很多个方法，tcp协议，udp协议，mjpg-streamer插件，最后选择的是udp协议，tcp由于需要三次握手三次挥手，传输精度高，但是效率低，我们做视频传输更在乎的是延迟，所以不需要握手的udp更加适合，mjpg-streamer由于我配置了opencv环境，所以起冲突了，不考虑，但是这个插件传输的延迟也很低，效率高，在GitHub上也获得了不少的star，大家也可以尝试一下
mjpg-steamer链接
以下是树莓派代码：
是用qt写的发送端，配置了opencv环境，编译了可能不会直接通过，可以先配置一下qt的opencv环境，代码量较多，仅展示cpp源代码，其他的放在文末资料内
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61#include "mainwindow.h" #include "ui_mainwindow.h" #include <opencv2/highgui.hpp> #include <opencv2/imgcodecs.hpp> #include <QHostAddress> using namespace cv; MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow) { ui->setupUi(this); udpSocket = new QUdpSocket(this); udpSocket->bind(QHostAddress::Any,8083); connect(&fps_timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(VideoSend())); } MainWindow::~MainWindow() { delete ui; } void MainWindow::on_pushButton_clicked() { camera.open(0); fps_timer.start(33); } void MainWindow::on_pushButton_2_clicked() { fps_timer.stop(); camera.release(); this->close(); } void MainWindow::VideoSend() { QHostAddress ipp=(QHostAddress)(ui->lineEdit->text()); quint16 portt=ui->lineEdit_2->text().toInt(); Mat frame; camera.read(frame); cvtColor(frame,frame,COLOR_BGR2RGB); QImage image((unsigned char *)(frame.data),frame.cols,frame.rows,QImage::Format_RGB888); ui->label_video->setPixmap(QPixmap::fromImage(image)); ui->label_video->resize(image.width(),image.height()); QByteArray byte; QBuffer buff(&byte); buff.open(QIODevice::WriteOnly); image.save(&buff,"JPEG"); QByteArray ss = qCompress(byte,5); udpSocket->writeDatagram(ss,ipp,portt); }
（2）esp8266代码
这一部分使用的tcp协议进行传输，然后通过阿里云进行转发，具体请看我上一篇博文，代码如下：
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125#include "ESP8266WiFi.h" #include "Servo.h" const char* ssid="*******";//wifi账号 const char* password="******";//wifi密码 Servo wushua1; Servo wushua2; int Max=2000; int Min=1000; int pos=Min; int sign=0; Servo servo1; Servo servo2; int sor=50; int sorr=50; void setup() { servo1.attach(5); servo1.write(sor); servo2.attach(4); servo2.write(sorr); wushua2.attach(2); wushua1.attach(0); wushua2.write(Max); wushua1.write(Max); delay(5000); wushua1.write(Min); wushua2.write(Min); delay(5000); //模拟遥控器给无刷电机进行校准 Serial.begin(115200); WiFi.mode(WIFI_STA); WiFi.begin(ssid,password); while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED) { delay(1000); Serial.println("waiting to connect..."); } Serial.println("connecting!!!"); Serial.print("ip address is :"); Serial.print(WiFi.localIP()); } void loop() { WiFiClient tcpclient; if(!tcpclient.connect("8.130.51.57",8000)) { Serial.println("connect to aliyun is failed"); delay(5000); } Serial.println("Connect to aliyun is successful"); tcpclient.println("hello,i am esp8266"); while(1) { while(tcpclient.available()==0); Serial.println("i recive:"); char ch=static_cast<char>(tcpclient.read()); Serial.println(ch); if(ch=='1') {sor=sor+20; servo1.write(sor); delay(500); } else if(ch=='2') { sor=sor-20; servo1.write(sor); delay(500);} else if(ch=='3') {sorr=sorr+20; servo2.write(sorr); delay(500); } else if(ch=='4') { sorr=sorr-20; servo2.write(sorr); delay(500); } else if(ch=='5') { wushua1.write(1500); wushua2.write(1500); delay(500); } else if(ch=='6') { wushua1.write(800); wushua2.write(800); delay(500); } else if(ch=='7') { wushua1.write(800); wushua2.write(1500); delay(500); } else if(ch=='8') { wushua1.write(1500); wushua2.write(800); delay(500); }}}
（3）上位机编程
上位机也是通过qt写的，主要接受udp视频以及用tcp发送指令给esp8266
cpp代码如下：
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112#include "mainwindow.h" #include "ui_mainwindow.h" #include<QHostAddress> #include<QPixmap> #include<QImageReader> #include<QBuffer> #include<QHostAddress> MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow) { ui->setupUi(this); receiver.bind(QHostAddress::Any,8083); connect(&receiver,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(video_receive_show())); // setWindowTitle("无人车远程监控平台"); ui->connect->setEnabled(true); m_tcp=new QTcpSocket(this); connect(m_tcp,&QTcpSocket::readyRead,this,[=]() { QByteArray date=m_tcp->readAll(); // } ); connect(m_tcp,&QTcpSocket::connected,this,[=]() { ui->jiaohu->append("已经成功连接到了无人车，可以进行控制"); }); } MainWindow::~MainWindow() { delete ui; } void MainWindow::video_receive_show() { quint64 size = receiver.pendingDatagramSize(); QByteArray buff; buff.resize(size); QHostAddress adrr ; quint16 port; receiver.readDatagram(buff.data(),buff.size(),&adrr,&port); buff = qUncompress(buff); QBuffer buffer(&buff); QImageReader reader(&buffer,"JPEG");//可读入磁盘文件、设备文件中的图像、以及其他图像数据如pixmap和image，相比较更加专业。 //buffer属于设备文件一类， QImage image = reader.read();//read()方法用来读取设备图像，也可读取视频，读取成功返回QImage*，否则返回NULL ui->label->setPixmap(QPixmap::fromImage(image)); ui->label->resize(image.width(),image.height()); } void MainWindow::on_connect_clicked() { QString ip=ui->ip->text(); unsigned short port=ui->port->text().toUShort(); m_tcp->connectToHost(QHostAddress(ip),port); ui->jiaohu->append("客户端向无人车发起了连接请求"); } void MainWindow::on_yunleft_clicked() { m_tcp->write("1"); ui->jiaohu->append("客户端发出了云台左转的命令"); } void MainWindow::on_yunright_clicked() { m_tcp->write("2"); ui->jiaohu->append("客户端发出了云台右转的命令"); } void MainWindow::on_yunup_clicked() { m_tcp->write("3"); ui->jiaohu->append("客户端发出了云台上调的命令"); } void MainWindow::on_yundown_clicked() { m_tcp->write("4"); ui->jiaohu->append("客户端发出了云台下调的命令"); } void MainWindow::on_go_clicked() { m_tcp->write("5"); ui->jiaohu->append("小车前进中"); } void MainWindow::on_down_clicked() { m_tcp->write("6"); ui->jiaohu->append("小车暂停运行"); } void MainWindow::on_left_clicked() { m_tcp->write("7"); ui->jiaohu->append("小车左转"); } void MainWindow::on_right_clicked() { m_tcp->write("8"); ui->jiaohu->append("小车右转"); }
四、总结
由于使用了tcp中转，所以小车不受距离的限制，只要接入了互联网，即可受到上位机的控制。后期可以加入人脸识别，变成人脸监控小车，然后写好代码让小车自动在家里巡航，当发现陌生人后可以通过app报警，这也是我接下来的研究方向。
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最后
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