樹莓派4是樹莓派3b +的改進(jìn)版本。樹莓派4配備了Cortex-A72四核處理器，運行頻率為1.5GHz，內(nèi)存提升到LPDDR4。它的處理性能和速度是樹莓派3的三倍。有了樹莓派4，你可以同時運行兩個4K顯示器。派4增加了一個USB Type-C接口，而不是MicroUSB接口。

我們以前使用樹莓派3與Pi相機(jī)來構(gòu)建應(yīng)用程序，如基于物聯(lián)網(wǎng)的智能Wi-Fi門鈴，監(jiān)控攝像頭和樹莓派云相機(jī)。在這里，我們使用Pi相機(jī)與樹莓派4構(gòu)建樹莓派網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)器人。在這里，我們將使用Flask來創(chuàng)建網(wǎng)頁，該網(wǎng)頁將具有移動機(jī)器人的控件，它還將顯示視頻的實時饋送。該網(wǎng)頁將有五個控制按鈕來移動機(jī)器人在前進(jìn)，后退，左，右方向和停止。

組件的要求

?樹莓派4(任何型號都可以)

?π的相機(jī)

?L293D電機(jī)驅(qū)動模塊

?直流電機(jī)(2)

接口Pi相機(jī)或USB網(wǎng)絡(luò)攝像頭與樹莓派4

π相機(jī):

1. 要在Raspberry Pi上使用Pi -camera，首先從raspi-config中啟用相機(jī)接口。為此，運行sudo raspi-config并選擇interface options。

2. 然后選擇相機(jī)選項并在下一個窗口啟用它并重新啟動Pi。

3. 現(xiàn)在測試相機(jī)，使用下面的命令捕獲一張照片。

如果您在Pi目錄中獲得了一個圖像，那么您就可以繼續(xù)檢查您的相機(jī)帶和相機(jī)模塊了。

USB相機(jī):

如果你沒有Pi Camera，也可以使用USB攝像頭。只需安裝一些軟件包來啟用網(wǎng)絡(luò)攝像頭功能。使用下面的命令安裝包

現(xiàn)在，通過使用以下命令捕獲照片來檢查相機(jī)的工作情況

在樹莓派上安裝Motion用于視頻饋送

Motion Software是一款免費的、開源的閉路電視運動檢測軟件，為Linux開發(fā)的。它可以處理來自許多不同類型相機(jī)的圖像。動態(tài)軟件可以監(jiān)控來自多個攝像機(jī)的視頻，它可以檢測到圖像的變化。在Motion軟件的幫助下，你可以把樹莓派變成閉路電視監(jiān)控攝像頭，可以檢測到運動并發(fā)送警報。動態(tài)軟件也可以用來獲取網(wǎng)頁上的實時視頻。

在安裝Motion之前，首先使用以下命令更新樹莓派操作系統(tǒng)：

之后，使用下面的命令安裝Motion：

現(xiàn)在導(dǎo)航到/etc/default/motion文件，將Motion daemon設(shè)置為yes，這樣它就會一直運行。使用以下命令編輯文件：

然后按CTRL+X > ' Y ' > Enter保存文件。

現(xiàn)在，使用下面的命令設(shè)置motion Directory (/var/lib/motion/)的權(quán)限，它保存所有的視頻記錄和圖片文件。

現(xiàn)在，在最后一步中，關(guān)閉運動配置文件中的localhost，以便在同一網(wǎng)絡(luò)上訪問樹莓派外部的視頻提要。關(guān)閉本地主機(jī)，使用以下命令：

您可以使用ctrl+W在nano編輯器中搜索特定的單詞。

現(xiàn)在要檢查視頻饋送，使用以下命令啟動動作：

之后，使用Pi的IP地址和端口8081(192.168.1.207:8081)打開視頻提要頁面。

在Motion之后，現(xiàn)在安裝Flask來創(chuàng)建一個Web服務(wù)器來控制機(jī)器人。

控制機(jī)器人的網(wǎng)頁將使用Flask Web Framework創(chuàng)建。該網(wǎng)頁將具有向左、向右、向前和向后移動機(jī)器人的控件。在基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，web服務(wù)器用于使用web瀏覽器控制或監(jiān)控任何傳感器值，我們以前使用Arduino， ESP8266, NodeMCU, ESP32，樹莓派等創(chuàng)建了許多web服務(wù)器。

Flask是一個流行的Python web框架，由Pocoo的Armin Ronacher開發(fā)。它是用于開發(fā)web應(yīng)用程序的第三方Python庫。Flask被歸類為微框架，它基于Pocoo項目Werkzeug和Jinja2。Flask在樹莓派上非常常用，因為樹莓派有Linux操作系統(tǒng)，可以很容易地處理Python腳本。樹莓派由于其高處理能力和內(nèi)置Wi-Fi功能，在創(chuàng)建web服務(wù)器和基于物聯(lián)網(wǎng)的項目中也很受歡迎。

使用下面的命令來安裝Flask：

我們之前通過網(wǎng)頁使用Flask來控制伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。

樹莓派監(jiān)視機(jī)器人電路圖

下面是基于樹莓派的監(jiān)控機(jī)器人的電路圖。

在這個項目中，我們不需要建立太多的聯(lián)系。我們只需要使用L293D電機(jī)驅(qū)動模塊將兩個直流電機(jī)連接到樹莓派。之后，將直流電機(jī)和樹莓派安裝到機(jī)器人底盤上。電機(jī)驅(qū)動模塊的四個引腳(A1， A2和B1， B2)連接到樹莓派的GPIO引腳18,23,24和25。

樹莓派控制機(jī)器人的HTML代碼

使用HTML創(chuàng)建一個網(wǎng)頁來控制機(jī)器人并顯示視頻提要。在這個HTML代碼中，我們?yōu)椴煌姆较虬粹o分配了不同的整數(shù)。例如，1代表Forward， 2代表Left。因此，每當(dāng)按下網(wǎng)頁上的Forward按鈕時，它將發(fā)送1。

下面給出了使用web服務(wù)器控制機(jī)器人的完整HTML代碼。創(chuàng)建一個名為surveillance erobot的目錄，并在該目錄中創(chuàng)建一個名為templates的新文件夾。然后復(fù)制下面的代碼并將其保存為index.html的模板文件夾中。

Python代碼

這個物聯(lián)網(wǎng)樹莓派機(jī)器人的完整python代碼在本文檔的末尾給出。復(fù)制提供的代碼，并使用以下命令將其保存到monitancerobot文件夾中：

在python代碼中，有五個函數(shù)用于移動機(jī)器人向前、向左、向右、反向和停止。這五個函數(shù)有五個不同的整數(shù)。從網(wǎng)頁接收到的整數(shù)將保存在一個名為changePin的變量中，并與所有函數(shù)進(jìn)行比較。所以當(dāng)我們按下網(wǎng)頁上的前進(jìn)按鈕時，它會發(fā)送一個，并以此為基礎(chǔ)，機(jī)器人會朝前進(jìn)方向移動。

測試物聯(lián)網(wǎng)控制機(jī)器人

在完成所有設(shè)置并將Raspberry Pi安裝到Robot機(jī)箱之后，運行python代碼。在瀏覽器中打開樹莓派的IP地址，端口為8000?，F(xiàn)在您將在頁面的左側(cè)看到視頻流，并在頁面的右側(cè)看到控制按鈕，如下圖所示?，F(xiàn)在這個樹莓派監(jiān)視機(jī)器人可以通過網(wǎng)頁進(jìn)行控制。

本文編譯自iotdesignpro