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今天的作品（來自Instructables）是一臺搭載了相機，并可由Wi-Fi控制的遙控車，你可以通過互聯(lián)網(wǎng)駕駛它。這臺遙控車比較特別，因為它的“遙控器”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。
這是一臺兩輪驅(qū)動的遙控車
前輪是該車的轉(zhuǎn)向輪
該車的兩個后輪和電機位于車體后部
兼容OpenWrt的路由器，如GL.iNet 6416
支持USB Video Class的攝像頭，我使用的是帶有自動對焦功能的微軟 LifeCam HD-5000
4塊3.7伏的鋰離子電池（一定要買有內(nèi)置保護電路的）
兼容Arduino系統(tǒng)的DIY智能小車Chassis Kit 2 WD
L298N電機驅(qū)動控制器開發(fā)板
多功能DIY直流對直流轉(zhuǎn)換器
FTF杜邦跨接電線
MTF杜邦跨接電線（20厘米）
阻抗為47歐姆的白光LED。
螺母和螺栓。
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。
在這個項目中我采用了GL.iNet 6416A無線路由器，因為它體積十分小巧（三維只有58*58*22毫米），其機身上的五個接口使用起來也十分方便。
如果存儲空間能過關(guān)，其他支持OpenWrt的路由器也能勝任該項工作，你可以在OpenWrt的官網(wǎng)上找到支持該標準的路由器名單。
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控制LED。
我手頭上就有一臺微軟HD-5000攝像頭，它可以錄制720p的視頻。不過攝像頭的自動對焦弄得我煩煩的，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支持UVC的。
電機對電流的需求比路由器提供的要高的多，如果你操控電機時沒有使用H橋，就有可能會對路由器造成損害。我在該項目中使用L298N電機驅(qū)動控制開發(fā)板就是為了控制兩臺直流電機的速度和方向。
在實驗過程中我發(fā)現(xiàn)，輸入電壓和L298的輸出電壓之間有一個約為1.5伏的電壓降。
這是一臺可自動降壓升壓的轉(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，直流對直流轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢在于其轉(zhuǎn)化效率，該效率可達95%以上，因此它的能耗相對來說要低得多。為此我還做了一個簡單的實驗，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。
Chassis 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。裝配過程可不簡單，我絞盡腦汁才把各個零件、模塊和設(shè)備的位置搞清楚。
套件包含兩臺減速電機，兩個塑料輪子，一個能容納4塊AA電池的電池夾，此外還有兩個高速編碼器，不過在這個項目中我們用不到它倆。
據(jù) Gearbest.com上的數(shù)據(jù)顯示，電機的輸入電壓為3伏到12伏，下面幾點是我在網(wǎng)上找到的其他相關(guān)信息。
建議工作電壓為6到8伏
電壓為3V時，其最大扭矩可達800gf cm（約為78牛米）
空載速度可達1:48
負載電流為70毫安（最大250毫安）
這玩意相當有趣，那兩個減速電機體積很小，但性能強勁，甚至可以推動一把塑料椅。
在整個項目中，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，有可能會引發(fā)電池爆炸或火災(zāi)，所以我推薦大家購買內(nèi)置保護電路的電池。
由于電機的輸入電壓可變，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。
在組裝遙控車前，我訂購了雙USB降壓調(diào)壓器模塊和直流對直流轉(zhuǎn)換器（可自動升壓降壓）。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，后者則會在輸出之前將電壓調(diào)整到電機所需的大小。
在測試過程中，我發(fā)現(xiàn)電機的輸入電壓不能超過5伏，要不然遙控車會速度過快，或者由于電路保護而直接停掉。
基于這一測試結(jié)果，雙USB降壓調(diào)壓器模塊就被我棄用了，而直流對直流轉(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，兩臺電機則只有3伏的輸入電壓了。
GL.iNet無線路由器出廠就自帶OpenWrt Barrier Braker軟件，它擁有全新設(shè)計的易用網(wǎng)頁界面，你可以在這里對路由器進行設(shè)置。請?zhí)D(zhuǎn)到http://192.168.8.1并登錄你的網(wǎng)絡(luò)賬號。
此外你還可以點擊高級選項（或者打開http://192.168.8.1/cgi-bin/luci）來進入傳統(tǒng)的Luci網(wǎng)絡(luò)界面對路由器進行設(shè)置。
在測試中我發(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，請參閱相關(guān)教程并對你的固件進行升級。
安裝相關(guān)軟件時路由器需要網(wǎng)絡(luò)連接，所以你得先對路由器進行設(shè)置，具體步驟點這里，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)建一個新的SSID，這樣你的各類設(shè)備都能連上互聯(lián)網(wǎng)了。
默認條件下，OpenWrt包括一些標準軟件，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前列表中的軟件包。
opkg update #update list of available packages
對攝像頭進行設(shè)置時，請參閱相關(guān)教程。
opkg install kmod-video-uvc #UVC camera driver
opkg install mjpg-streamer #stream JPEG files over an IP-based network
若要開啟視頻，請對/etc/config/mjpg-streamer文件進行編輯，在這里我是用的編輯工具是WinSCP。
config mjpg-streamer core
option enabled "1"
option device "/dev/video0"
option resolution "640x480"
option fps "15"
option www "/www/webcam"
option port "8080"
如果你想打開或關(guān)掉攝像頭的自動對焦，請安裝uvcdynctrl。
opkg install uvcdynctrl
如果想隨時獲知攝像頭的狀態(tài)，請安裝Isof。
opkg install lsof
要開啟視頻請重啟路由器。
/etc/init.d/mjpg-streamer enable
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關(guān)掉自動對焦功能。
uvcdynctrl --set='Focus, Auto' 0
通過lsof命令來查看攝像頭狀態(tài)。
lsof /dev/video0
將下列代碼保存到/etc/init.d/disableAutoFocus。
#!/bin/sh /etc/rc.common
START=99
STOP=15
start() {
uvcdynctrl --set='Focus, Auto' 0
}
stop() {
uvcdynctrl --set='Focus, Auto'
}
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。
chmod 0755 /etc/init.d/disableAutoFocus
需要時可關(guān)掉自動對焦
/etc/init.d/disableAutoFocus start
激活服務(wù)自啟動能
/etc/init.d/disableAutoFocus enable
該項目的核心代碼由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)將所有文件整合進了一個壓縮包，請點擊此處下載。
Lua是一種解釋性語言，對腳本進行修改也并不需要重建整個項目，它的代碼在保存后就會立即執(zhí)行，所以Lua在升級和維護上十分方便。如果你對Lua感興趣，可以仔細閱讀下列Lua文檔。
/usr/lib/lua/gpio.lua
控制路由器上各類接口的讀寫工作。
/usr/lib/lua/2w_motor.lua
與gpio.lua協(xié)同工作，可控制小車上的兩臺直流電機。
/www/cgi-bin/control
該程序可作為瀏覽器和路由器之間的一個接口。
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。
/www/car/index.html
主程序，可加載外部js & css文件并實現(xiàn)圖像的onClick事件。
/www/car/pantilt.html
主程序，可帶來更大的視頻分辨率。
/www/car/car.css
控制選項布局，如圖片位置，顏色和字體等。
/www/car/car.js
該文檔包含有一部分javascript函數(shù)。
/www/images
網(wǎng)頁上一個裝滿圖片的文件夾。
/www/codebase
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。
實際上你并不需要費勁安裝軟件，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。
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）。
名為 /www/cgi-bin/control的文件需要執(zhí)行權(quán)限，請將其權(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OpenWrt的固件進行修改，以便使用脈寬調(diào)變功能。
我跟著教程試著對固件進行修改，但當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)起來比較簡單，真是驚出我一身冷汗。
我上手gpio-pwm-ar9331時間不短了，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，顯示的錯誤信息如下：
Installing kmod-gpio-pwm-ar9331 (3.10.49-1) to root...Collected errors:
* satisfy_dependencies_for: Cannot satisfy the following dependencies for kmod-gpio-pwm-ar9331:* kernel (= 3.10.49-1-69f3c9d824d79ff97e8c05f8219a41f3) *
* opkg_install_cmd: Cannot install package kmod-gpio-pwm-ar9331.
此后，我從源碼對gpio-pwm-ar9331進行了重新編譯，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問題。如果各位有什么高見，我洗耳恭聽。
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http://routerIP/car/pantilt.html（如：http://192.168.8.1/car/pantilt.html)。
在界面中點擊相關(guān)按鈕或使用鍵盤對校車進行操控。
狂點鍵盤上的一個鍵就可以讓小車跑起來，松開按鍵小車就會停下來。
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，身強力壯長得又帥，熟悉我之后保證你會愛上我。
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