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今天的作品（來自Instructables）是一臺(tái)搭載了相機(jī)，并可由Wi-Fi控制的遙控車，你可以通過互聯(lián)網(wǎng)駕駛它。這臺(tái)遙控車比較特別，因?yàn)樗摹斑b控器”是無線路由器，而不是我們熟悉的手柄。好吧，言歸正轉(zhuǎn)，跟著我一起熟悉下制作步驟吧。 第一步：設(shè)定
第二步：需要準(zhǔn)備的原材料
第三步：原理圖如上圖所示，無線路由器起到了中樞的作用，它可以控制所有部分。網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過支持流媒體視頻的USB接口連接到無線路由器，電機(jī)控制板則直接通過通用輸入輸出接口（GPIO）與路由器相連，這樣，即使沒有了遙控器，我們也可控制小車。 第四步：無線路由器在這個(gè)項(xiàng)目中我采用了GL.iNet 6416A無線路由器，因?yàn)樗w積十分小巧（三維只有58*58*22毫米），其機(jī)身上的五個(gè)接口使用起來也十分方便。 如果存儲(chǔ)空間能過關(guān)，其他支持Openwrt的路由器也能勝任該項(xiàng)工作，你可以在OpenWrt的官網(wǎng)上找到支持該標(biāo)準(zhǔn)的路由器名單。 多數(shù)路由器的接口數(shù)量都稍顯不足，無法滿足控制電機(jī)的需求。你可以在路由器上使用類似LED pin的其他引腳，不過你要卸掉LED的接口模塊或者手動(dòng)控制LED。 第五步：網(wǎng)絡(luò)攝像頭我手頭上就有一臺(tái)微軟HD-5000攝像頭，它可以錄制720p的視頻。不過攝像頭的自動(dòng)對(duì)焦弄得我煩煩的，小車上這功能沒什么意義，所以干脆直接關(guān)掉這一功能了事。不過攝像頭還是要找個(gè)支持UVC的。 第六步：電機(jī)控制板電機(jī)對(duì)電流的需求比路由器提供的要高的多，如果你操控電機(jī)時(shí)沒有使用H橋，就有可能會(huì)對(duì)路由器造成損害。我在該項(xiàng)目中使用L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制開發(fā)板就是為了控制兩臺(tái)直流電機(jī)的速度和方向。 在實(shí)驗(yàn)過程中我發(fā)現(xiàn)，輸入電壓和L298的輸出電壓之間有一個(gè)約為1.5伏的電壓降。 第七步：多功能DIY直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器（可自動(dòng)降壓升壓）這是一臺(tái)可自動(dòng)降壓升壓的轉(zhuǎn)換器，它具有輸出電壓調(diào)幅功能，可以讓輸出電壓高于或低于輸入電壓。 與線性調(diào)節(jié)器相比，直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢(shì)在于其轉(zhuǎn)化效率，該效率可達(dá)95%以上，因此它的能耗相對(duì)來說要低得多。為此我還做了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，我將該模塊的輸出電壓改為5伏，而輸入電壓則在2伏到24伏間調(diào)節(jié)，但無論輸入電壓如何（除非輸入低于2.6伏），輸出電壓都穩(wěn)定的保持在5伏。 第八步：智能小車Chassis KitChassis Kit由丙烯材料制作而成，其尺寸為19.8 x 14.0 x 6.5厘米，比我想象中要小巧許多。裝配過程可不簡(jiǎn)單，我絞盡腦汁才把各個(gè)零件、模塊和設(shè)備的位置搞清楚。 套件包含兩臺(tái)減速電機(jī)，兩個(gè)塑料輪子，一個(gè)能容納4塊AA電池的電池夾，此外還有兩個(gè)高速編碼器，不過在這個(gè)項(xiàng)目中我們用不到它倆。 據(jù) Gearbest.com上的數(shù)據(jù)顯示，電機(jī)的輸入電壓為3伏到12伏，下面幾點(diǎn)是我在網(wǎng)上找到的其他相關(guān)信息。
這玩意相當(dāng)有趣，那兩個(gè)減速電機(jī)體積很小，但性能強(qiáng)勁，甚至可以推動(dòng)一把塑料椅。 第九步：電池和電壓?jiǎn)栴}在整個(gè)項(xiàng)目中，我使用了4節(jié)3.7伏的18650鋰離子充電電池，其中兩塊串聯(lián)，另外兩塊則采用并聯(lián)的方式，這樣電壓就提升到了7.4伏。若使用或充電方式不當(dāng)，有可能會(huì)引發(fā)電池爆炸或火災(zāi)，所以我推薦大家購買內(nèi)置保護(hù)電路的電池。 由于電機(jī)的輸入電壓可變，所以遙控車需要兩種不同的電壓，5伏來支持無線路由器，其它的則供給給電機(jī)。 在組裝遙控車前，我訂購了雙USB降壓調(diào)壓器模塊和直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器（可自動(dòng)升壓降壓）。前者通過USB線為無線路由器和網(wǎng)絡(luò)攝像頭提供穩(wěn)定的5伏電壓，后者則會(huì)在輸出之前將電壓調(diào)整到電機(jī)所需的大小。 在測(cè)試過程中，我發(fā)現(xiàn)電機(jī)的輸入電壓不能超過5伏，要不然遙控車會(huì)速度過快，或者由于電路保護(hù)而直接停掉。 基于這一測(cè)試結(jié)果，雙USB降壓調(diào)壓器模塊就被我棄用了，而直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器則被我留了下來，它可以將輸出電壓穩(wěn)定在4.5伏左右。這樣一來，路由器和攝像頭電壓就變?yōu)?.5伏，兩臺(tái)電機(jī)則只有3伏的輸入電壓了。 第十步：OpenWrt——路由器的Linux
GL.iNet無線路由器出廠就自帶OpenWrt Barrier Braker軟件，它擁有全新設(shè)計(jì)的易用網(wǎng)頁界面，你可以在這里對(duì)路由器進(jìn)行設(shè)置。請(qǐng)?zhí)D(zhuǎn)到http://192.168.8.1并登錄你的網(wǎng)絡(luò)賬號(hào)。 此外你還可以點(diǎn)擊高級(jí)選項(xiàng)（或者打開http://192.168.8.1/cgi-bin/luci）來進(jìn)入傳統(tǒng)的Luci網(wǎng)絡(luò)界面對(duì)路由器進(jìn)行設(shè)置。 在測(cè)試中我發(fā)現(xiàn)，如果不登陸到路由器，視頻流就無法正常工作，為此我不得不從OpenWrt的網(wǎng)站上下載相關(guān)文件并將其傳送至路由器。 如果你的路由器上還沒安裝OpenWrt的固件，請(qǐng)參閱相關(guān)教程并對(duì)你的固件進(jìn)行升級(jí)。 第十一步：網(wǎng)絡(luò)連接
安裝相關(guān)軟件時(shí)路由器需要網(wǎng)絡(luò)連接，所以你得先對(duì)路由器進(jìn)行設(shè)置，具體步驟點(diǎn)這里，學(xué)習(xí)一番之后你就能為路由器設(shè)置好網(wǎng)絡(luò)了。此外，你還可以為路由器創(chuàng)建一個(gè)新的SSID，這樣你的各類設(shè)備都能連上互聯(lián)網(wǎng)了。 第十二步：為路由器安裝額外的軟件
默認(rèn)條件下，OpenWrt包括一些標(biāo)準(zhǔn)軟件，借助它們你可以建立無線網(wǎng)絡(luò)或者加入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，不過你需要在路由器上安裝一些額外的軟件。下面的步驟詳細(xì)介紹了攝像頭所需軟件的安裝過程，如果你沒有攝像頭或不需要視頻流，盡可以略過這部分。 使用SSH將軟件傳輸至路由器，然后逐行執(zhí)行下列命令，推薦使用名為PuTTY的工具。 在安裝軟件前，你需要從本地軟件庫中下載當(dāng)前列表中的軟件包。
對(duì)攝像頭進(jìn)行設(shè)置時(shí)，請(qǐng)參閱相關(guān)教程。
若要開啟視頻，請(qǐng)對(duì)/etc/config/mjpg-streamer文件進(jìn)行編輯，在這里我是用的編輯工具是WinSCP。
如果你想打開或關(guān)掉攝像頭的自動(dòng)對(duì)焦，請(qǐng)安裝uvcdynctrl。
如果想隨時(shí)獲知攝像頭的狀態(tài)，請(qǐng)安裝Isof。
要開啟視頻請(qǐng)重啟路由器。
重啟路由器后你就可以使用視頻功能了。 下面一行命令可以暫時(shí)關(guān)掉自動(dòng)對(duì)焦功能。
通過lsof命令來查看攝像頭狀態(tài)。
第十三步：?jiǎn)?dòng)時(shí)禁用自動(dòng)對(duì)焦將下列代碼保存到/etc/init.d/disableAutoFocus。
將文件系統(tǒng)權(quán)限設(shè)定為0755，你也可以通過WinSCP修改權(quán)限。
需要時(shí)可關(guān)掉自動(dòng)對(duì)焦
激活服務(wù)自啟動(dòng)能
第十四步：電路圖
第十五步：源代碼該項(xiàng)目的核心代碼由Lua腳本語言撰寫而成，網(wǎng)頁界面則使用了html和javascript。作者已經(jīng)將所有文件整合進(jìn)了一個(gè)壓縮包，請(qǐng)點(diǎn)擊此處下載。 Lua是一種解釋性語言，對(duì)腳本進(jìn)行修改也并不需要重建整個(gè)項(xiàng)目，它的代碼在保存后就會(huì)立即執(zhí)行，所以Lua在升級(jí)和維護(hù)上十分方便。如果你對(duì)Lua感興趣，可以仔細(xì)閱讀下列Lua文檔。
控制路由器上各類接口的讀寫工作。
與gpio.lua協(xié)同工作，可控制小車上的兩臺(tái)直流電機(jī)。
該程序可作為瀏覽器和路由器之間的一個(gè)接口。 之前我們提到過，網(wǎng)頁界面的編寫使用了html和javascript。如果你想開發(fā)自己的界面，可以參考下列文檔。
主程序，可加載外部js & css文件并實(shí)現(xiàn)圖像的onClick事件。
主程序，可帶來更大的視頻分辨率。
控制選項(xiàng)布局，如圖片位置，顏色和字體等。
該文檔包含有一部分javascript函數(shù)。
網(wǎng)頁上一個(gè)裝滿圖片的文件夾。
該文檔中包含了一部分javascript的元素，開發(fā)者可以用它來制作滑塊。 第十六步：軟件安裝（1）
實(shí)際上你并不需要費(fèi)勁安裝軟件，只要把它們放在路由器的相關(guān)文件夾中就行，在項(xiàng)目中我是用WinSCP來管理文件和文件夾。 WinSCP是Windows下的SFTP/FTP/WebDAV/SCP客戶端，你可以利用它在電腦和路由器間傳輸文檔和管理文件夾。 第十七步：軟件安裝（2）
若你的電腦上已經(jīng)安裝了WinSCP并建立了與路由器的連接，就可以解壓縮下載的文檔（2W_WiFi_car.zip) 到你的電腦并將其傳送至路由器上相應(yīng)的文件夾（如上圖所示）。 第十八步：軟件安裝（3）
名為 /www/cgi-bin/control的文件需要執(zhí)行權(quán)限，請(qǐng)將其權(quán)限修改為0755 (rwxr-xr-x)（如上圖所示）。至于修改權(quán)限的相關(guān)步驟，你可以參考WinSCP的相關(guān)提示。 第十九步：脈寬調(diào)變（PWM）-速度控制 GL.iNet無線路由使用了一塊Atheros AR9331 CPU，不過它在硬件上卻不支持脈寬調(diào)變，想要實(shí)現(xiàn)該功能，只能通過安裝相關(guān)軟件來支持。 在內(nèi)核升級(jí)到3.14之后，許多OpenWrt的軟件如Barrier Breaker和Chaos Calmer都不再支持輸入輸出接口端的脈寬調(diào)變了。所以你得自行對(duì)OpenWrt的固件進(jìn)行修改，以便使用脈寬調(diào)變功能。 我跟著教程試著對(duì)固件進(jìn)行修改，但當(dāng)我將修改好的固件上傳至路由器后，它卻直接變磚了，還好路由器恢復(fù)起來比較簡(jiǎn)單，真是驚出我一身冷汗。 我上手gpio-pwm-ar9331時(shí)間不短了，之前下載了先行編譯版的程序并上傳至我的路由器，不過安裝缺總是出錯(cuò)，顯示的錯(cuò)誤信息如下：
此后，我從源碼對(duì)gpio-pwm-ar9331進(jìn)行了重新編譯，這次安裝成功了，但它卻完全無法工作。 于是我從網(wǎng)上找了一些軟件端脈寬調(diào)頻教程，經(jīng)過不斷地測(cè)試，我終于取得了成功，希望在使用過程中不要出現(xiàn)bug。 不過我的擔(dān)心還是發(fā)生了，路由器上的脈寬調(diào)頻還是廢了，希望未來幾周我能搞定這個(gè)問題。如果各位有什么高見，我洗耳恭聽。 第二十步：試著操控車輛
你可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器（別用萬惡的IE，我推薦你們使用Chrome）或者安卓應(yīng)用來控制小車。 打開瀏覽器并跳轉(zhuǎn)到http://routerIP/car/（一般是http://192.168.8.1/car/）或者h(yuǎn)ttp://routerIP/car/pantilt.html（如：http://192.168.8.1/car/pantilt.html)。 在界面中點(diǎn)擊相關(guān)按鈕或使用鍵盤對(duì)校車進(jìn)行操控。 狂點(diǎn)鍵盤上的一個(gè)鍵就可以讓小車跑起來，松開按鍵小車就會(huì)停下來。 第二十一步：鍵盤快捷鍵
第二十二步：Wi-Fi遙控車完成我的名字叫Wi-Fi遙控車，我于05年十月誕生于馬來西亞。我能跑能看，身強(qiáng)力壯長(zhǎng)得又帥，熟悉我之后保證你會(huì)愛上我。 |
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