众所周知，树莓派是一个基于ARM微处理器的开辟平台。依附其壮大的计算能力，它正在恢弘电子爱好者中时常会缔造出事业。为了更好天相识树莓派及其事情原理，让咱们测验考试利用树莓派建造一个巡线机器人。

若是您对机器人感兴趣，那么您该当十分熟习“巡线机器人”这个称号。这类机器人只需利用一对传感器跟马达便能沿着线行走。利用树莓派制造如许一个机器人，会让咱们翻开更大的想象空间。

寻线机器人的原理

寻线机器人可能正在红外传感器的资助下跟踪线条。红外线传感器存在红外线发射器跟红外线接收器，此中，红外线发射器次要发射光，它发射出的红外线只有正在被反射时才会前往。接收器则守候吸收前往后的红外光。然而，不是一切的概况皆能反射红外线，只有红色的概况才气完整反射红外线，而玄色的概况会接收红外光。

利用如许的两个红外传感器去随时搜检机器人是不是处于轨道上，若是机器人偏离轨道，咱们便经由过程两个机电去校订它。机电该当是双向扭转的，并且须要的事情电流较大，是以，咱们须要额定利用机电驱动模块，如L293D。机器人借须要一个像树莓派如许的主控大脑，它会依据红外传线传感器模块的数值去唆使机电事情。上面是一个简化的节制原理图。

两个红外传感器被安排正在轨道线的两侧。若是不传感器检测到黑线，树莓派将下令机电向前挪动，以下所示：

若是左边的传感器检测到黑线，那么树莓派便会下令机器人，经由过程零丁扭转右侧的轮子，使机器人向左转。

若是右侧的传感器检测到黑线，那么树莓派便会下令机器人，经由过程零丁扭转左边的轮子，使机器人向右转。

若是两个传感器皆检测到黑线，机器人便会终止。

如许，机器人便可能正在没有脱离轨道的环境下沿着轨道线始终行进。上面让咱们看看电路跟代码。

树莓派寻线机器人电路图

如上图所示，左上角的引脚是+5V引脚，咱们利用这个+5V引脚给红外传感器供电，如图所示(白色线)。然后，咱们用玄色线将GND引脚毗邻到红外线传感器跟机电驱动模块的GND。黄线离别将传感器1跟2的输出引脚与GPIO引脚2跟3连接起来。同时，要驱动机电，咱们须要毗邻L293D机电驱动板的四个引脚(ABAB)。那四个引脚离别与树莓派的GPIO14417跟18毗邻。机电与L293D机电驱动模块毗邻，驱动模块利用电池供电。必然要将电池的负极与树莓派的接地连接起来，如许才气保障电路的畸形事情。

树莓派编程

起首须要导入GPIO，上面的函数是对树莓派的GPIO引脚停止编程。咱们借将“GPIO”重命名为“IO”，以是正在顺序中，每当咱们想要援用GPIO引脚时，咱们皆会利用“IO”这个词。

importasIO

有时，当咱们试图利用某个GPIO引脚时，能够它正在履行一些其他功用。正在这类环境下，当咱们执行程序时会收到正告。上面的下令是通知树莓派疏忽正告继承执行程序。

(False)

咱们可以参考树莓派的GPIO引脚界说，无论是采取电路板上的引脚号码或采取引脚的功用号码，好比，电路板上的“PIN29”是“GPIO5”。以是正在这里，咱们要用上面的代码通知树莓派详细用的是“29”仍是“5”去默示引脚号。

()

咱们后面道到，电路中将设置6个引脚作为输入/输出引脚。前两个引脚是读取红外线传感器数据的输入引脚。后四个是输出引脚，前两个用于节制左机电，后两个用于节制左机电。

(2)#GPIO2-LeftIRout

(3)#GPIO3-RightIRout

(4)#GPIO4-Motor1terminalA

(14)#GPIO14-Motor1terminalB

(17)#GPIO17-MotorLeftterminalA

(18)#GPIO18-MotorLeftterminalB

红外传感器若是检测到红色的里，将输出“True”，以是只有两个传感器的形态皆是“True”，机器人便可以继续前进。

if((2)==Trueand(3)==True):#bothwhitemoveforward

(4True)#1A+

(14False)#1B-

(17True)#2A+

(18False)#2B-

若是右侧的红外传感器检测到黑线，机器人将履行右转举措。当前提知足时，终止左机电，零丁扭转左机电，如上面的代码所示：

elif((2)==Falseand(3)==True):#turnright

(4True)#1A+

(14True)#1B-

(17True)#2A+

(18False)#2B-

若是左红外传感器检测到黑线，机器人将履行左转举措。当前提知足时，终止左机电，零丁扭转左机电，如上面的代码所示：

elif((2)==Trueand(3)==False):#turnleft

(4True)#1A+

(14False)#1B-

(17True)#2A+

(18True)#2B-

若是两个传感器皆检测到黑线，那意味着机器人履行终止举措。那可以经由过程设置机电的两个端子皆为“True”去实现，如上面的代码所示：

else:#staystill

(4True)#1A+

(14True)#1B-

(17True)#2A+

(18True)#2B-

实现酿成后，咱们可以正在红色的瓷砖空中，用玄色胶带粘贴出咱们想要的轨道线外形，如许便可以起头享用机器人巡线的兴趣了。上面是完全的Python代码，将其保留到树莓派上，正在树莓派下令窗口中履行代码便可。

importasIO

importtime

(False)

()

(2)#GPIO2-LeftIRout

(3)#GPIO3-RightIRout

(4)#GPIO4-Motor1terminalA

(14)#GPIO14-Motor1terminalB

(17)#GPIO17-MotorLeftterminalA

(18)#GPIO18-MotorLeftterminalB

while1:

if((2)==Trueand(3)==True):#bothwhilemoveforward

(4True)#1A+

(14False)#1B-

(17True)#2A+

(18False)#2B-

elif((2)==Falseand(3)==True):#turnright

(4True)#1A+

(14True)#1B-

(17True)#2A+

(18False)#2B-

elif((2)==Trueand(3)==False):#turnleft

(4True)#1A+

(14False)#1B-

(17True)#2A+

(18True)#2B-

else:#staystill

(4True)#1A+

(14True)#1B-

(17True)#2A+

(18True)#2B-