一、简单介绍树莓派的GPIO口
上图是树莓派2代的接口（不同型号接口会有差异），我们就以此为例来说下这些接口。
1、GPIO介绍
GPIO 英文全称是：General-purpose input/output 通用型之输入输出的简称，其接脚可以供使用者由程控自由使用，PIN脚依现实考量可作为通用输入（GPI）或通用输出（GPO）或通用输入与输出（GPIO）。通过这些GPIO口，我们可以控制很多第三方的寄存器设备，简单来说我们可以通过这些I/O口控制一些芯片的电路、读取传感器的数值等。
2、所需材料
| 材料名称 | 数量 |
|---|---|
| 树莓派2代板子（包含电源、数据线、存储卡） | 1 |
| 智能小车底盘（包含四个直流电机） | 1 |
| 移动电源 | 1 |
| L298N电机驱动板 | 1 |
| 杜邦线母对公 | 10 |
| 杜邦线母对母 | 10 |
| 无线网卡 | 1 |
| 4孔或6孔电池盒 | 1 |
3、安装所需软件
树莓派官方有两套GPIO的python库，分别是RPi.GPIO和RPIO。现在网络上许多关于树莓派GPIO文档的教程多数是RPi.GPIO，这个是老版本的库。而RPIO是用来替代前者的新版本。后面的课程我将使用RPIO这个库，来给大家演示。下面安装RPIO：
sudo apt-get install python-dev python-pipsudo pip install RPIO
二、 树莓派与L298N线路连接
1、第一步组装小车
组装底盘 分别用铜线连接两侧电机，并且保证同侧转向一致。如下图：
连接电机与L298N 将两侧侧的电机分别接入L298N的输出A和输出B，见下图：
连接L298N与树莓派 见上图逻辑输入部分有4个针脚（IN1、IN2、IN3、IN4），按照顺序分别连接到树莓派接口的11、12、16、18 四个口。见下图蓝色部分：
除了上面这些，还要将L298N的供电GND和树莓派的GPIO的6号Ground连接，形成供电回路。
连接电池盒与移动电源 将电池盒的正极连接到L298N的12V供电口，负极连接到L298N的供电GND口。完成连接后，L298N的供电GND口连接了两个线，分别是电池盒的负极和树莓派的6号Ground口。
2、测试小车
登录树莓派，vim robot.py文件：
import RPIO as GPIOimport timeIN1 = 11IN2 = 12IN3 = 16IN4 = 18def init(): GPIO.setmode(GPIO.BOARD) GPIO.setup(IN1, GPIO.OUT) GPIO.setup(IN2, GPIO.OUT) GPIO.setup(IN3, GPIO.OUT) GPIO.setup(IN4, GPIO.OUT)def forward(): GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN2,GPIO.LOW) GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)if __name__ == '__main__': init() forward() time.sleep(5) GPIO.cleanup()
保存退出后，用sudo python robot.py执行命令，小车将会向前进5秒。
备注：1、要避免静电和短路。2、接线要小心，尤其是正负极接线。
三、使用Python控制小车
1、Tornado介绍
Tornado是使用Python编写的一个强大的、可扩展的Web服务器。它在处理严峻的网络流量时表现得足够强健，但却在创建和编写时有着足够的轻量级，并能够被用在大量的应用和工具中。
2、Tornado安装
$ curl -L -O https://github.com/facebook/tornado/archive/v3.1.0.tar.gz$ tar xvzf v3.1.0.tar.gz$ cd tornado-3.1.0$ python setup.py build$ sudo python setup.py install
Tornado官方并不支持Windows，但你可以通过ActivePython的PyPM包管理器进行安装，类似如下所示：
C:\> pypm install tornado
2、robot.py文件：
#!/usr/bin/python#coding: utf8import RPIO as GPIOimport timeimport sysimport threadingimport tornado.ioloopimport tornado.webimport tornado.httpserverimport tornado.optionsimport jsontornado.options.define("port",default=8000,type=int)IN1 = 11IN2 = 12IN3 = 16IN4 = 18stop_status = 0last_key = ""last_request_time = 0def init(): GPIO.setmode(GPIO.BOARD) GPIO.setup(IN1,GPIO.OUT) GPIO.setup(IN2,GPIO.OUT) GPIO.setup(IN3,GPIO.OUT) GPIO.setup(IN4,GPIO.OUT)# 前进def forward(): global stop_status GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN2,GPIO.LOW) GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN4,GPIO.LOW) # print "forward" # time.sleep(0.1)# 后退def reverse(): global stop_status GPIO.output(IN1,GPIO.LOW) GPIO.output(IN2,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN3,GPIO.LOW) GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH)# 左转弯def left(): global stop_status GPIO.output(IN1,GPIO.LOW) GPIO.output(IN2,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN3,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN4,GPIO.LOW)# 右转弯def right(): global stop_status GPIO.output(IN1,GPIO.HIGH) GPIO.output(IN2,GPIO.LOW) GPIO.output(IN3,GPIO.LOW) GPIO.output(IN4,GPIO.HIGH)#停止def stop_car(): GPIO.output(IN1,False) GPIO.output(IN2,False) GPIO.output(IN3,False) GPIO.output(IN4,False) global stop_status stop_status = 1#关闭GPIO接口def close_car(): global stop_status stop_status = 1 GPIO.cleanup()class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler): def set_default_headers(self): self.set_header('Access-Control-Allow-Origin', '*') self.set_header('Access-Control-Allow-Methods', 'POST, GET, OPTIONS') self.set_header('Access-Control-Allow-Headers', '*') def get(self): self.render("index.html") def post(self): global stop_status global last_key global last_request_time old_request_time = last_request_time init() sleep_time = 0.1 try: arg = self.get_argument('k') new_request_time = self.get_argument('time') print 'get last time',new_request_time except Exception, e: arg = json.loads(self.request.body)['k'] new_request_time = json.loads(self.request.body)['time'] print 'json last time', new_request_time print "==new time ==", new_request_time print "==old time ==", old_request_time if(arg=='w' and last_key!='w' and new_request_time >= old_request_time): print "forward" stop_status = 0 autoThread = threading.Thread(target = forward) autoThread.start() last_key = 'w' elif(arg=='s' and last_key!='s' and new_request_time >= old_request_time): print "reverse" stop_status = 0 autoThread = threading.Thread(target = reverse) autoThread.start() last_key = 's' elif(arg=='a' and last_key!='a' and new_request_time >= old_request_time): print "left" stop_status = 0 autoThread = threading.Thread(target = left) autoThread.start() last_key = 'a' elif(arg=='d' and last_key!='d' and new_request_time >= old_request_time): print "right" stop_status = 0 autoThread = threading.Thread(target = right) autoThread.start() last_key = 'd' elif(arg=='stop' and new_request_time >= old_request_time): print "stop" last_key = "stop" time.sleep(0.3) stop_car() else: print "error" last_request_time = new_request_time self.write(arg) def options(self): passif __name__ == '__main__': tornado.options.parse_command_line() app = tornado.web.Application(handlers=[(r"/",IndexHandler)]) http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app) http_server.listen(tornado.options.options.port) tornado.ioloop.IOLoop.instance().start() 3、index.html文件：
WIFI小车客户端
在命令行里尝试运行这个程序以测试输出：
$ sudo python robot.py
在本地浏览器中打开，或者其他计算机使用浏览器中打开http://PI的IP:8000/
四、远程控制小车
ionic环境搭建
安装ionic
npm install -g cordova ionic
克隆小车客户端代码
git clone https://github.com/jingzhaoyang/AutoClient.git
编译代码
#添加平台ionic platform add android#编译android的apk安装包ionic build android#启动android模拟器ionic emulate android
在build目录有编译好的apk文件，可以直接在Android平台直接使用。并且通过终端控制小车。