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树莓派小车python操作流程--龙邱科技_龙邱母版按键菜单

作者：IT小白 | 2024-06-12 17:21:59

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龙邱母版按键菜单

▌第一部分环境解决

1.1 软件版本

发货前已经配置好软件环境：

Linux raspberrypi 5.4.51
Python 3.7
OpenCV-python 3.4.6.27

1.2 TF卡克隆软件

⊙ 软件包准备

⊙ 解压缩到文件夹，并打开

▲ Win32DiskImage解压缩之后目录

^{▲ Win32DiskImage解压缩之后目录}

⊙ 打开软件

⊙ 建立img文件

当前需要备份的文件夹下面，新建一个*.img文件,比如：lqpios.img。

⊙ 打开文件

⊙ 写入TF卡

TF卡插入读卡器，并插到电脑USB口。 识别到TF卡后，可以进行读写操作：

点击read，需要几分钟完成备份；如果系统损坏可以从备份文件恢复，类似电脑ghost系统。

▌第二部分树莓派硬件

2.1 树莓派硬件连接

▲ 树莓派的主要硬件配置

^{▲ 树莓派的主要硬件配置}

2.2 装配顺序

先贴上各个散热片
树莓派放入盒子
如果有插TF卡到卡槽，务必先拔掉TF卡（操作不当易碎）
插TF卡到背面卡槽（先装PCB板，再插卡）
插USB键盘到树莓派USB口
插USB鼠标到树莓派USB口
插USB摄像头到树莓派USB口
插触摸屏HDMI口到TYPE-C电源口右侧的USB口
插触摸屏的电源USB口到树莓派USB口
插触摸屏的触摸USB口到树莓派USB口（树莓派只有4个USB口，根据需要看插哪个设备）
最后插电源到树莓派TYPE-C电源口

关于硬件的装配过程，可以详见博文： 2021春季学期-创新与实践-硬件平台硬件

2.3 上电后进入开机界面：

▲ 在加电20秒之后，系统启动之后显示的界面

^{▲ 在加电20秒之后，系统启动之后显示的界面}

2.4 连接WIFI

一般情况，右下角wifi上单击鼠标左键，选中wifi名称，输入密码即可上因特网。

2.5 连接WIFI但不能上网的解决办法

 右下角wifi上单击鼠标右键，菜单中单击wireless&…

 选择interface，再选择wlan0，勾上“automatically configure empty options”，然后把下面的都删除掉，如下图：

▲ 配置WiFi

^{▲ 配置WiFi}

 最后点击应用，并在屏幕左下角树莓标志上单击左键—>注销—>reboot—>重启后就可以开始上网。

2.6 树莓派共享文件至电脑(samba)

平时使用树莓派需要把自己编写的软件备份到电脑上，此时可以通过以太网、无线网以及U盘来传递文件：
 U盘：最简单，即插即用，也是使用较多的方式；
 WIFI：无线连接，比较方便；
 以太网：网线连接；

Linux系统可以通过samba服务实现与windows网络共享兼容的网络共享服务，需要在树莓派上面安装samba服务，在安装有Raspbian系统的SD卡启动了树莓派，并且进入了命令行模式。

输入命令：sudo apt-get update；
输入命令：sudo apt-get upgrade；
输入命令：sudo apt-get install samba samba-common-bin -y；
等待操作完成后树莓派会提示你 Do you want to continue 是否要继续(是/否)？
输入Y 等待完成安装；
安装完毕后运行备份：nano /etc/samba/smb.conf smb.conf.backup；
然后运行配置：nano /etc/samba/smb.conf ；
找到下面这一段

####### Authentication #######
# "security = user" is always a good idea. This will require a Unix account
# in this server for every user accessing the server. See
# /usr/share/doc/samba-doc/htmldocs/Samba3-HOWTO/ServerType.html
# in the samba-doc package for details.
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security = user 修改这一行
8) 找到这一段

```python
####### Authentication #######
# "security = user" is always a good idea. This will require a Unix account
# in this server for every user accessing the server. See
# /usr/share/doc/samba-doc/htmldocs/Samba3-HOWTO/ServerType.html
# in the samba-doc package for details.
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guest account = pi 添加这一行

9）到文件底部，添加下面几行

```python
```python
####### Authentication #######
# "security = user" is always a good idea. This will require a Unix account
# in this server for every user accessing the server. See
# /usr/share/doc/samba-doc/htmldocs/Samba3-HOWTO/ServerType.html
# in the samba-doc package for details.
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10）Ctrl+O保存，ENTER, Ctrl+X退出,
11）运行命令：service samba restart

至此配置完成，可以把树莓派/home/pi目录下的东西共享到网路上，并且匿名用户可以读写目录里面的文件，实现文件共享。

推荐相关阅读：

2.7 树莓派开关机

 开机：插上type-c电源，系统自动开机，从TF卡启动系统；
 关机：屏幕左下角树莓标志上单击左键—>注销—>shutdown。

▌第三部分树莓派软件基础操作

3.1 开机

进入RASPBERRYPI环境界面：

3.2 自动运行程序

RASPBERRYPI自动运行autostart设定的程序：

比如，将RASPBERRYPI自动执行程序设定为：

默认开始人脸识别

鼠标点一下当前窗口，然后多按几下键盘ESC键，退出人脸识别程序。

设置自动运行程序所在目录：

文件内容，后续用户可以自行设定自动执行路径和文件：

※ 注意：在上面的修改过程中，需要将Exce的语句修改成：

Exec=/usr/bin/python3 /home/pi/facerec.py

重要是前面显式声明是python3，否则系统缺省会使用已经安装的 python2。

3.3 打开文件夹

3.4 进入用户程序目录

3.5 运行编辑程序

双击打开上面选中的python程序，可编辑并运行：

▌第四部分树莓派硬件及编程基础

4.1 硬件接口

▲ 树莓派40PIN引脚对照表格

^{▲ 树莓派40PIN引脚对照表格}

4.2 龙邱树莓派扩展板原理图

4.3 龙邱树莓派扩展板PCB及BCM接口分配

⊙ 4路红外循迹模块管脚

in0pin = 17 # 定义？脚作为输入输出口
in1pin = 18
in2pin = 27
in3pin = 22

⊙ 3路按键管脚

key0pin = 23 # 定义？脚作为按键使用
key1pin = 24 # 定义？脚作为按键使用
key2pin = 25 # 定义？脚作为按键使用

⊙ 2路LED管脚

led_green_pin = 2 # 定义？脚为led灯使用
led_blue_pin = 3 # 定义？脚为led灯使用

⊙ 1路蜂鸣器管脚

beep_pin = 10

⊙ 1路超声波管脚

trig_pin = 9
echo_pin = 11

⊙ 2路电机管脚

motor1pwm_pin = 19 # 左边电机PWM
motor1dir_pin = 13 # 左边电机相位控制
motor2pwm_pin = 6 # 右边电机PWM
motor2dir_pin = 5 # 右边电机相位控制

⊙ 1路舵机管脚

servo0pwm_pin = 12

⊙ 2路编码器管脚

encoder2a_pin = 26
encoder2b_pin = 16
encoder1a_pin = 20
encoder1b_pin = 21

▲ 树莓派扩展板

^{▲ 树莓派扩展板}

4.4 软件基础-RPI.GPIO

RPi.GPIO是 Python的一个module( 模块 ), 树莓派官方系统默认已经安装, 仍在不断更新中, 截至20180521, 最新版0.6.3, 适配了树莓派3B+, 可以访问 python主页下载源码 。

本文根据树莓派RPI.GPIO模块的官方文档翻译，当时的模块版本为0.6.3。官方的帮助文档的链接： https://sourceforge.net/p/raspberry-gpio-python/wiki/BasicUsage/。

4.4.1 导入RPi.GPIO模块：

import RPi.GPIO  as GPIO 
1

通过这样做，您可以通过脚本的其余部分将其称为GPIO。

导入模块并检查它是否成功：

try：
    import RPi.GPIO  as GPIO 
except RuntimeError ：
    print（"Error importing RPi.GPIO!  This is probably because 
    you need superuser privileges.  You can achieve this by 
    using 'sudo' to run your script"）
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4.5 管脚编号

GPIO（General Purpose I/O Ports）意思为通用输入/输出端口，通俗地说，就是一些引脚，可以通过它们输出高低电平或者通过它们读入引脚的状态-是高电平或是低电平。GPIO是个比较重要的概念，用户可以通过GPIO口和硬件进行数据交互（如UART），控制硬件工作（如LED、蜂鸣器等），读取硬件的工作状态信号（如中断信号）等。GPIO口的使用非常广泛。掌握了GPIO，差不多相当于掌握了操作硬件的能力。
图上可以看到，每一个针脚都有Pin#和NAME字段。Pin代表的是该针脚的编号，其中01和02针脚对应第一张图中GPIO最右边竖排的两个针脚。而NAME代表的是该针脚的BCM名称，当然NAME也可以直接看得出针脚的默认功能。比如3.3v和5v代表着该针脚会输出3.3v和5v的电压，Ground代表着该针脚是接地的，GPIO0*则是一些待用户开发的针脚。每个针脚都可以使用程序进行控制操作。

在RPi.GPIO中，有3种方法可以对Raspberry Pi上的IO引脚进行编号。

【python GPIO】——python

该库更确切的名称为raspberry-gpio-python，树莓派官方资料中推荐且容易上手。python GPIO是一个小型的python库，可以帮助用户完成raspberry相关IO口操作。但是python GPIO库还没有支持SPI、I2C或者1-wire等总线接口。除了python GPIO之外，还有众多的python扩展库（例如webiopi），毫无疑问的说python非常适合树莓派，树莓派也非常适合python。

【BCM2835 C Library】——C语言

【简单介绍】BCM2835 C Library可以理解为使用C语言实现的相关底层驱动，它给我的感觉更像STM32的库函数，BCM2835 C Library的驱动库包括GPIO、SPI和UART等，可以通过学习BCM2835 C Library熟悉BCM2835相关的寄存器操作。如果有机会开发树莓派上的linux驱动，或自主开发python或PHP扩展驱动，可以从BCM2835 C Library找到不少的“灵感”。

【wiringPi】——C语言

wiringPi适合那些具有C语言基础，在接触树莓派之前已经接触过单片机或者嵌入式开发的人群。wiringPi的API函数和arduino非常相似，这也使得它广受欢迎。作者给出了大量的说明和示例代码，这些示例代码也包括UART设备，I2C设备和SPI设备等，毫无疑问地说wiringPi功能非常强大。

BOARD编号系统是指Raspberry Pi板上P1接头上的引脚号。使用这种编号系统的优点是，无论树莓派的电路板版本如何，您的硬件都能正常工作。你不需要重新连接你的连接器或更改你的代码。

BCM编号是一种较低级别的工作方式 - 它指的是Broadcom SOC上的通道号码。您必须始终使用那个通道编号所对应的树莓派板上哪个引脚的图表。您的脚本程序可能会在Raspberry Pi板的硬件修订后而不能使用。

在BOARD、BCM、wiringPi三种编号中, BOARD具有很好的适用性,结合数引脚1~40就可以接线,树莓派1、2、3、4都不用修改代码! BCM编号方式换个版本再接线时数引脚是不行的, 需要看下面的接口图. 但很多程序中使用BCM方式.

下面是树莓派4B的硬件接口图:

▲ 树莓派40PIN引脚对照表格

^{▲ 树莓派40PIN引脚对照表格}

【1】插座编号方式

编号侧重P1插座侧，从上到下，从左到右。正如上图的Header一栏。

【2】BCM2835编号方式

编号侧重CPU寄存器，根据BCM2835的GPIO寄存器编号。正如上图BCM GPIO一栏。

【3】wiringPi编号方式

编号侧重实现逻辑，把扩展GPIO端口从0开始编号，这种编号方便编程。正如上图WiringPi一栏。

【举例说明】

插座编号方式 11 -> BCM2835编号方式 17 -> wiringPi编号方式 GPIO0。无论如何它都是同一个IO管脚。

使用BCM编号方式时, 用下面这两张即可：

4.6 编号方式指定

要指定您使用引脚编号方式：

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
  # or
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
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要检测哪个引脚编号系统已被设置模式（例如，由另一个Python模块配置过模式）：

mode = GPIO.getmode()
1

模式将是GPIO.BOARD，GPIO.BCM或None

4.7 警告处理

在Raspberry Pi的GPIO上有多个脚本/电路。因此，如果RPi.GPIO检测到引脚已被配置为默认（输入）以外的其他引脚，则在尝试配置脚本时会收到警告。要禁用这些警告：

GPIO.setwarnings(False)
1

4.8 设置通道

设置输入或输出通道。

将通道配置为输入：

GPIO.setup(channel, GPIO.IN)
1

（其中通道是基于您指定的编号系统（BOARD或BCM）的通道编号）。
有关设置输入通道的更多高级信息可以在 https://sourceforge.net/p/raspberry-gpio-python/wiki/Inputs/ 找到。

要将通道设置为输出：

GPIO.setup(channel, GPIO.OUT)
1

（其中通道是基于您指定的编号系统（BOARD或BCM）的通道编号）。

您还可以为您的输出通道指定一个初始值：

GPIO.setup(channel, GPIO.OUT, initial=GPIO.HIGH)
1

4.9 多通道配置

一次设置多个通道（从0.5.8开始）。例如：

chan_list  =  [ 11 ，12 ]     ＃加你想尽可能多的渠道！
                       ＃你可以用元组代替，即：
                       ＃chan_list =（11,12）
GPIO.setup(chan_list, GPIO.OUT)
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4.10 输入操作

导入数据成功后，可以进行各种操作，可以参考网上eclipse环境的说明：读取GPIO引脚的值：

GPIO.input(channel)
1

（其中通道是基于您指定的编号系统（BOARD或BCM）的通道编号）。这将返回0 / GPIO.LOW / False或1 / GPIO.HIGH / True。

有几种方法可以将GPIO输入到您的程序中。第一种也是最简单的方法是在某个时间点检查输入值。这就是所谓的“轮询”，如果你的程序在错误的时间读取了值，可能会错过输入。轮询在循环中执行，并可能是处理器密集型的。响应GPIO输入的另一种方式是使用’中断’（边沿检测）。边沿是从高电平到低电平（下降沿）或从低电平到高电平（上升沿）的意思。

⊙ 4.10.1 上拉/下拉电阻

如果你没有连接到任何输入引脚，它将’浮空’。换句话说，读入的值是未定义的，因为它只有在按下按钮或开关时才会连接到任何东西。由于引脚会接收到干扰，可能读取到变化的值。

为了解决这个问题，我们使用上拉或下拉电阻。这样，可以设置输入的默认值。可以在硬件上使用上拉/下拉电阻并使用软件。在硬件中，通常使用输入通道和3.3V（上拉）或0V（下拉）之间的10K电阻。RPi.GPIO模块允许您配置Broadcom SOC以在软件中执行此操作：

GPIO.setup(channel, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
  # or
GPIO.setup(channel, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)
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（其中通道是基于您指定的编号系统的通道编号 - BOARD或BCM）。

4.10.2 测试输入（轮询）

您可以立即读取IO引脚的输入值：

if GPIO.input(channel):
    print('Input was HIGH')
else:
    print('Input was LOW')
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要通过轮询轮询等待按钮按下：

while GPIO.input(channel) == GPIO.LOW:
    time.sleep(0.01)  # wait 10 ms to give CPU chance to do other things
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（这里假设按下按钮将输入从LOW改变为HIGH）

4.10.3 中断和边缘检测

边沿是电信号从低电平变为高电平（上升沿）或从高电平变为低电平（下降沿）的状态变化。很多时候，我们更关心输入状态的变化而非价值。这种状态变化是一个事件。

为了避免在程序忙于做其他事情时按下按钮，有两种方法可以解决这个问题：

wait_for_edge（）函数
event_detected（）函数

在检测到边缘时运行线程的回调函数：

wait_for_edge（）函数

wait_for_edge（）函数设计用于阻止程序的执行，直到检测到边缘。换句话说，上面等待按钮按下的示例可以被重写为：

GPIO.wait_for_edge(channel, GPIO.RISING)
1

请注意，您可以检测GPIO.RISING，GPIO.FALLING或GPIO.BOTH类型的边沿。这样做的好处是它使用的CPU时间可以忽略不计，因此CPU还有很多工作要做。

如果您只想等待一段时间，则可以使用timeout参数：

＃上升沿等待最多5秒（超时以毫秒为单位）
channel = GPIO.wait_for_edge(channel, GPIO_RISING, timeout=5000)
if channel is None:
    print('Timeout occurred')
else:
    print('Edge detected on channel', channel)
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event_detected（）函数

event_detected（）函数设计用于与其他工作一起循环使用，但与轮询不同，在CPU忙于处理其他事情时，不会错过输入状态的变化。当使用类似Pygame或PyQt的东西时，这可能很有用，因为主循环会及时监听和响应GUI事件。

GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING)  # add rising edge detection on a channel
do_something()
if GPIO.event_detected(channel):
    print('Button pressed')
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请注意，您可以检测GPIO.RISING，GPIO.FALLING或GPIO.BOTH的事件。

Threaded回调

RPi.GPIO为回调函数运行第二个线程。这意味着回调函数可以与主程序同时运行，并立即响应边缘事件。例如：

def my_callback(channel):
    print('This is a edge event callback function!')
    print('Edge detected on channel %s'%channel)
    print('This is run in a different thread to your main program')

GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING, callback=my_callback)  # add rising edge detection on a channel
...the rest of your program...

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如果你想要多个回调函数：

def my_callback_one(channel):
    print('Callback one')

def my_callback_two(channel):
    print('Callback two')

GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING)
GPIO.add_event_callback(channel, my_callback_one)
GPIO.add_event_callback(channel, my_callback_two)
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请注意，在这种情况下，回调函数按顺序运行，而不是同时运行。这是因为只有一个线程用于回调，每个回调都按照定义的顺序运行。

4.10.4开关抖动

您可能会注意到，每次按下按钮都会多次调用回调。这是所谓的“开关抖动”的结果。处理抖动有两种方法：

• 在开关输入脚上添加一个0.1uF的电容。
• 软件去除抖动
• 以上两种方法的结合

要使用软件去抖动，请将bouncetime =参数添加到指定回调函数的函数中。抖动时间应以毫秒为单位指定。例如：

＃在通道上添加上升沿检测，忽略处理
GPIO的开关抖动操作的进一步边缘200ms 。
GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING, callback=my_callback, bouncetime=200)

要么
GPIO.add_event_callback(channel, my_callback, bouncetime=200)

4.10.5 删除事件检测

如果由于某种原因，您的程序不再希望检测边缘事件，则可以删除它们：
GPIO.remove_event_detect(channel)

4.11 输出操作

要设置GPIO引脚的输出状态，请执行以下操作：

GPIO.output(channel, state)
1

（其中通道是基于您指定的编号系统（BOARD或BCM）的通道编号）。
状态可以是0 / GPIO.LOW / False或1 / GPIO.HIGH / True。

A.设置输出高电平：

GPIO.output(12, GPIO.HIGH)
 # or
GPIO.output(12, 1)
 # or
GPIO.output(12, True)
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B.设置输出低电平：

GPIO.output(12, GPIO.LOW)
 # or
GPIO.output(12, 0)
 # or
GPIO.output(12, False)
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4.12 多通道输出操作

您可以一次设置输出多个频道（从0.5.8开始）。例如：

chan_list = [11,12]                             # also works with tuples
GPIO.output(chan_list, GPIO.LOW)                # sets all to GPIO.LOW
GPIO.output(chan_list, (GPIO.HIGH, GPIO.LOW))   # sets first HIGH and second LOW
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4.13 在RPi.GPIO中使用PWM

创建一个PWM实例：

p = GPIO.PWM(channel, frequency)
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启动PWM：

p.start(dc)   # where dc is the duty cycle (0.0 <= dc <= 100.0)
1

更改频率：

p.ChangeFrequency （freq ）   ＃其中freq是以Hz为单位的新频率
1

改变占空比：

p.ChangeDutyCycle(dc)  # where 0.0 <= dc <= 100.0
1

停止PWM：

p.stop()
1

请注意，如果实例变量’p’超出范围，PWM也会停止。

每两秒闪烁一次LED的示例：

import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)

p = GPIO.PWM(12, 0.5)
p.start(1)
input('Press return to stop:')   # use raw_input for Python 2
p.stop()
GPIO.cleanup()
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增亮/调暗LED的示例：

import time
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)

p = GPIO.PWM(12, 50)  # channel=12 frequency=50Hz
p.start(0)
try:
    while 1:
        for dc in range(0, 101, 5):
            p.ChangeDutyCycle(dc)
            time.sleep(0.1)
        for dc in range(100, -1, -5):
            p.ChangeDutyCycle(dc)
            time.sleep(0.1)
except KeyboardInterrupt:
    pass
p.stop()
GPIO.cleanup()
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4.14 GPIO的恢复

在程序的末尾，清理您可能使用的任何资源是一种很好的做法。这与RPi.GPIO没有什么不同。通过将您用过的所使用的通道返回到到无上拉/下拉输入的状态，这样可以避免短接GPIO引脚来导致意外损坏您的树莓派。请注意，这样只会清除你写的脚本中使用的GPIO通道。请注意，GPIO.cleanup()也会清除正在使用的引脚编号系统。

在你的脚本程序的末尾写上：

GPIO.cleanup()
1

当您的程序退出时，可能不希望清理每个通道，而留下一些设置。您可以清理个别通道，使用通道的元组或列表做为参数输入：

GPIO.cleanup(channel)
GPIO.cleanup( (channel1, channel2) )
GPIO.cleanup( [channel1, channel2] )
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4.15 RPi板信息和RPi.GPIO版本

发现有关您的RPi的信息：

GPIO.RPI_INFO
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发现Raspberry Pi电路板版本：

GPIO.RPI_INFO [ 'P1_REVISION']
GPIO.RPI_REVISION（不建议使用）
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要发现RPi.GPIO的版本：

GPIO.VERSION
1

4.16 闪灯程序

编写一个测试程序demo_LED.py
这个测试程序控制树莓派上一GPIO 2、3每0.2秒变化一个电平，如果接2个LED灯到这2个IO上面，就会看到这2个灯亮0.2秒灭0.2秒。

1.	# 北京龙邱科技编写整理  2021年2月26日
2.	# -*- coding: utf-8 -*-
3.	# 通过声明可以在程序中书写中文

4.	import RPi.GPIO as GPIO  # 引入RPi.GPIO库函数命名为GPIO
5.	import time  # 引入计时time函数

6.	# BCM编号方式，
7.	GPIO.setmode(GPIO.BCM)  # 将GPIO口编号方式设置为BCM模式
8.	GPIO.setwarnings(False)  # 屏蔽警告

9.	# 2路LED管脚
10.	led_green_pin = 2  # 定义？脚为led灯使用
11.	led_blue_pin = 3   # 定义？脚为led灯使用

12.	# 输出模式
13.	GPIO.setup(led_green_pin, GPIO.OUT)                # 将GPIO引脚8设置为输出引脚
14.	GPIO.setup(led_blue_pin, GPIO.OUT)
15.	while True:                                     # 条件为真，下面程序一直循环执行
GPIO.output(led_green_pin, GPIO.HIGH)      # 将2引脚电压置高，熄灭LED灯
GPIO.output(led_blue_pin, GPIO. LOW)       # 将3引脚电压置高，点亮LED灯
time.sleep(0.2)                            # 延时0.2秒
GPIO.output(led_green_pin, GPIO.LOW)       # 将2引脚电压置低，点亮LED灯
GPIO.output(led_blue_pin, GPIO. HIGH)      # 将3引脚电压置低，熄灭LED灯
time.sleep(0.2)     

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在例程文件夹路径下，命令行中执行sudo python demo_LED.py就可以运行此程序，LED就会一闪一闪的了，龙邱扩展板上的蓝灯和绿灯会交替闪烁。

▌第五部分树莓派小车实例演练

5.1：实验一 USB摄像头显示图像

一、实验目的

1、了解树莓派及python的基本操作流程，掌握实验树莓派的使用方法；

2、通过实例程序的编辑、编译、链接及调试，熟悉RASPBERRYPI/Linux软件的使用方法和基本操作；

3、教育学生爱护实验装置，养成良好的实验习惯。

二、实验设备

1、树莓派基础硬件一套：树莓派4B+一套、7英寸触摸屏、USB鼠标、USB键盘和USB摄像头。

三、实验内容

1、使用串行通讯电缆将实验开发装置与树莓派相连；

2、开启树莓派及实验开发装置，启动RASPBERRYPI软件进入python集成开发环境；

3、测试python摄像头程序，熟悉python程序风格。

四、操作流程

不可带电插拔非USB设备，注意静电防护！

把7英寸触摸屏、USB鼠标、USB键盘和USB摄像头等插到树莓派上，并确认各个数据线插接到位，最后插上电源线，进入系统后输入程序、排除语法错误，最后运行程序，观察摄像头工作状况。

实验源程序:


1.	# 调用摄像头，实时展示画面
2.	# 导入opencv-python
3.	import cv2
4.	# 获取摄像头，传入0表示获取系统默认摄像头
5.	cap = cv2.VideoCapture(0)
6.	# 打开cap
7.	# cap.open(0)
8.	print('按ESC键退出')
9.	# 循环
10.	while 1:
11.	    # 获取画面
12.	   flag, frame = cap.read()
13.	   cv2.imshow('my_window', frame)
14.	   # 获取键盘上按下哪个键
15.	   key_pressed = cv2.waitKey(60)
16.	   # 如果按下esc键，就退出循环
17.	   if key_pressed == 27:
18.	    break
19.	# 关闭摄像头
20.	cap.release()
21.	# 关闭图像窗口
22.	cv2.destroyAllWindows()
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如果编写程序无法运行，可以找到下面的路径：

双击打开demo_LED.py，点击运行，对比程序和现象。

五、观察现象

屏幕显示摄像头图像；

六、5S

实验结束，操作系统开始菜单注销shutdown，关机后，先关闭/拔掉电源，再顺序拔掉各个线缆，将一切整理完毕复原；

七、其它

完成实验总结等。

5.2：实验二闪灯演示

一、实验目的

1、了解树莓派及python的基本操作流程。掌握实验树莓派扩展版的使用方法。

2、通过实例程序的编辑、编译、链接及调试，熟悉RASPBERRYPI/Linux软件的使用方法和基本操作。

3、教育学生爱护实验装置，养成良好的实验习惯。

二、实验设备

1、树莓派4B+一套。

2、龙邱树莓派扩展板一个。

三、实验内容

1、使用串行通讯电缆将实验开发装置与树莓派相连。

2、开启树莓派及实验开发装置，启动RASPBERRYPI软件进入python集成开发环境。

3、编写python闪灯程序。

四、操作流程

不可带电插拔非USB设备，注意静电防护！

把扩展板插到树莓派上，并确认各个数据线插接到位，最后插上电源线，根据原理图确认扩展板LED管脚序号，进入系统后输入程序、排除语法错误，最后运行程序，观察LED闪烁状况。

实验源程序

1.	# 北京龙邱科技编写整理  2021年2月26日
2.	# -*- coding: utf-8 -*-
3.	# 通过声明可以在程序中书写中文

4.	import RPi.GPIO as GPIO  # 引入RPi.GPIO库函数命名为GPIO
5.	import time  # 引入计时time函数

6.	# BCM编号方式，
7.	GPIO.setmode(GPIO.BCM)  # 将GPIO口编号方式设置为BCM模式
8.	GPIO.setwarnings(False)  # 屏蔽警告

9.	# 2路LED管脚
10.	led_green_pin = 2  # 定义？脚为led灯使用
11.	led_blue_pin = 3   # 定义？脚为led灯使用

12.	# 输出模式
13.	GPIO.setup(led_green_pin, GPIO.OUT)                # 将GPIO引脚8设置为输出引脚
14.	GPIO.setup(led_blue_pin, GPIO.OUT)
15.	while True:                                     # 条件为真，下面程序一直循环执行
16.	   GPIO.output(led_green_pin, GPIO.HIGH)      # 将2引脚电压置高，熄灭LED灯
17.	   GPIO.output(led_blue_pin, GPIO. LOW)       # 将3引脚电压置高，点亮LED灯
18.	   time.sleep(0.2)                            # 延时0.2秒
19.	   GPIO.output(led_green_pin, GPIO.LOW)       # 将2引脚电压置低，点亮LED灯
20.	   GPIO.output(led_blue_pin, GPIO. HIGH)      # 将3引脚电压置低，熄灭LED灯
21.	   time.sleep(0.2)    
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如果编写程序无法运行，可以找到下面的路径：

双击打开demo_LED.py，点击运行，对比程序和现象。

五、观察现象

扩展板或者个人建立的LED能正常闪烁；

六、5S

实验结束，操作系统开始菜单注销shutdown，关机后，先关闭/拔掉电源，再顺序拔掉各个线缆，将一切整理完毕复原；

七、其它

完成实验总结等。

5.3：实验三按键实验及四路红外循迹模块实验

5.4：实验四电机驱动实验

5.5：实验五循迹小车的实现

5.6：实验六超声波测距实验

5.7：实验七超声波避障小车实验

5.8：实验八摄像头视觉循迹实验

5.9：实验九视觉循迹小车实验

5.10：实验十编码器及一种小车速度PID实验

5.11：实验十一数字识别实验

5.12：实验十二条码二维码识别实验

5.13：实验十三图片/物品识别实验

5.14：实验十四人脸识别实验

5.15：实验十五打瞌睡检测实验

5.16：实验十六人脸交换实验

5.17：实验十七视觉（单或者多）目标跟踪实验

5.18：实验十八视觉手势识别实验

5.19：实验十九 slam智能小车

5.20：实验二十 IMU实验

5.21：实验二十一激光雷达实验

5.22：实验二十二 slam智能小车

5.23：实验二十三物流机器人实现

5.24：实验二十四送餐机器人实现

5.25：实验二十五送快递机器人实现

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树莓派小车python操作流程--龙邱科技_龙邱母版按键菜单

▌第一部分 环境解决

1.1 软件版本

1.2 TF卡克隆软件

⊙ 软件包准备

⊙ 解压缩到文件夹，并打开

⊙ 打开软件

⊙ 建立img文件

⊙ 打开文件

⊙ 写入TF卡

▌第二部分 树莓派硬件

2.1 树莓派硬件连接

2.2 装配顺序

2.3 上电后进入开机界面：

2.4 连接WIFI

2.5 连接WIFI但不能上网的解决办法

2.6 树莓派共享文件至电脑(samba)

2.7 树莓派开关机

▌第三部分 树莓派软件基础操作

3.1 开机

3.2 自动运行程序

3.3 打开文件夹

3.4 进入用户程序目录

3.5 运行编辑程序

▌第四部分 树莓派硬件及编程基础

4.1 硬件接口

4.2 龙邱树莓派扩展板原理图

4.3 龙邱树莓派扩展板PCB及BCM接口分配

⊙ 4路红外循迹模块管脚

⊙ 3路按键管脚

⊙ 2路LED管脚

⊙ 1路蜂鸣器管脚

⊙ 1路超声波管脚

⊙ 2路电机管脚

⊙ 1路舵机管脚

⊙ 2路编码器管脚

4.4 软件基础-RPI.GPIO

4.4.1 导入RPi.GPIO模块：

4.5 管脚编号

【python GPIO】——python

【BCM2835 C Library】——C语言

【wiringPi】——C语言

【1】插座编号方式

【2】BCM2835编号方式

【3】wiringPi编号方式

【举例说明】

4.6 编号方式指定

4.7 警告处理

4.8 设置通道

4.9 多通道配置

4.10 输入操作

⊙ 4.10.1 上拉/下拉电阻

4.10.2 测试输入（轮询）

4.10.3 中断和边缘检测

4.10.4开关抖动

4.10.5 删除事件检测

4.11 输出操作

A.设置输出高电平：

B.设置输出低电平：

4.12 多通道输出操作

4.13 在RPi.GPIO中使用PWM

4.14 GPIO的恢复

4.15 RPi板信息和RPi.GPIO版本

4.16 闪灯程序

▌第五部分 树莓派小车实例演练

5.1：实验一 USB摄像头显示图像

一、实验目的

二、实验设备

三、实验内容

四、操作流程

五、观察现象

六、5S

七、其它

5.2：实验二 闪灯演示

一、实验目的

二、实验设备

三、实验内容

四、操作流程

五、观察现象

六、5S

▌第一部分环境解决

▌第二部分树莓派硬件

▌第三部分树莓派软件基础操作

▌第四部分树莓派硬件及编程基础

▌第五部分树莓派小车实例演练

5.2：实验二闪灯演示

5.3：实验三按键实验及四路红外循迹模块实验

5.4：实验四电机驱动实验

5.5：实验五循迹小车的实现

5.6：实验六超声波测距实验

5.7：实验七超声波避障小车实验

5.8：实验八摄像头视觉循迹实验

5.9：实验九视觉循迹小车实验

5.10：实验十编码器及一种小车速度PID实验

5.11：实验十一数字识别实验

5.12：实验十二条码二维码识别实验

5.13：实验十三图片/物品识别实验

5.14：实验十四人脸识别实验

5.15：实验十五打瞌睡检测实验

5.16：实验十六人脸交换实验

5.17：实验十七视觉（单或者多）目标跟踪实验

5.18：实验十八视觉手势识别实验

5.21：实验二十一激光雷达实验

5.23：实验二十三物流机器人实现

5.24：实验二十四送餐机器人实现

5.25：实验二十五送快递机器人实现