GL-inet路由器当主控制作WIFI视频小车

2022-07-16 11:15:21

以前也用单片机做过WIFI小车，但是单片机没有自带WIFI，仍然需要用到小路由器作为图传和控制信号传输。既然肯定要用到路由器，那何不直接用路由器作为主控呢，这样就省掉了单片机。这次作为主控的GL-inet迷你路由，64M内存，16M Flash，支持OPENWRT系统，自带刷不死Uboot，Uart调试接口已焊好，另预留5个GPIO接口，可以充分满足DIY爱好者的需要。5个GPIO制作WIFI小车勉强够用。首先来一张完成图。
GL-inet路由器当主控制作WIFI视频小车

一、需要用到的材料

  1. Gl-inet路由器（有TPLink WR703n应该也可以）；
  2. L298N电机驱动模块；
  3. 2节18650电池；
  4. 小车底盘（带电机）；
  5. LM2596S降压模块（输出5V电压）。

二、硬件组装

一个最基本的WIFI小车至少需要2路电机控制前进、后退、左转、右转。GL-inet的5个gpio需要用其中4个来控制两路电机。以下是电路连接说明。
GL-inet路由器当主控制作WIFI视频小车
路由器GPIO接口，从左到右依次是21、22、18、19、20、GND，其中22、18、19、20分别连接电机驱动板IN1、IN2、IN3、IN4。

三、程序代码

GL-inet路由需要刷openwrt-gl-ser2net.bin，因为原版的固件，打开摄像头图像连接要进行登录管理后台，刷完这个固件就可以直接打开。

  1. 主控（/usr/lib/lua/xiaoche.lua）采用LUA脚本编写，代码如下。
require("gpio")

--分割字符串函数

function Split(szFullString, szSeparator)

    local nFindStartIndex = 1

    local nSplitIndex = 1

    local nSplitArray = {}

    while true do

        local nFindLastIndex = string.find(szFullString, szSeparator, nFindStartIndex)

        if not nFindLastIndex then

            nSplitArray[nSplitIndex] = string.sub(szFullString, nFindStartIndex, string.len(szFullString))

            break

        end

        nSplitArray[nSplitIndex] = string.sub(szFullString, nFindStartIndex, nFindLastIndex - 1)

        nFindStartIndex = nFindLastIndex + string.len(szSeparator)

        nSplitIndex = nSplitIndex + 1

    end

    return nSplitArray

end

--小车控制相关GPIO：左电机19,20；右电机18,22

--小车前进

function Forward()

    writeGPIO(20,0)

    writeGPIO(19,1)

    writeGPIO(18,1)

    writeGPIO(22,0)

end

--小车后退

function Backward()

    writeGPIO(20,1)

    writeGPIO(19,0)

    writeGPIO(18,0)

    writeGPIO(22,1)

end

--小车左转弯

function Left()

    writeGPIO(20,0)

    writeGPIO(19,1)

    writeGPIO(18,0)

    writeGPIO(22,1)

end

--小车右转弯

function Right()

    writeGPIO(20,1)

    writeGPIO(19,0)

    writeGPIO(18,1)

    writeGPIO(22,0)

end

--小车停车

function Stop()

    writeGPIO(20,0)

    writeGPIO(19,0)

    writeGPIO(18,0)

    writeGPIO(22,0)

end

local WebService = {}

function WebService.Run()

    local GET = os.getenv("QUERY_STRING")

    --解析GET数据

    local list = Split(GET,'=')

    local c = list[2]

    --操作GPIO

    configureOutGPIO(20)

    configureOutGPIO(19)

    configureOutGPIO(18)

    configureOutGPIO(22)

    local status="Stop"

    if(c=="forward")

    then

        Forward()

        status="Forward"

    elseif(c=="backward")

    then

        Backward()

        status="Backward"

    elseif(c=="left")

    then

        Left()

        status="Left"

    elseif(c=="right")

    then

        Right()

        status="Right"

    else

        Stop()

        status="Stop"

    end

    --返回数据

    io.write("Content-type: text/html\nPragma: no-cache\n\n")

    io.write(status)

end

return WebService
  1. 需要用到一个GPIO操作函数库（/usr/lib/lua/gpio.lua），代码如下。
--@author: Ewelina, Rafa, Rafa

--GPIO utilities

--Writes 'what' to 'where'

function writeToFile (where,what)

    local fileToWrite=io.open(where, 'w')

    fileToWrite:write(what)

    fileToWrite:close()

end

--Reads a character from file 'where' and returns the string

function readFromFile (where)

    local fileToRead=io.open(where, 'r')

    fileStr = fileToRead:read(1)

    fileToRead:close()

    return fileStr

end

--Returns true if file exists

function file_exists(name)

   local f=io.open(name,"r")

   if f~=nil then io.close(f) return true else return false end

end

--Exports gpio ID to use as an output pin

function configureOutGPIO (id)

    if not file_exists('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/direction') then

        writeToFile('/sys/class/gpio/export',id)

    end

    writeToFile('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/direction','out')

end

--Exports gpio ID to use as an input pin

function configureInGPIO (id)

    if not file_exists('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/direction') then

        writeToFile('/sys/class/gpio/export',id)

    end

    writeToFile('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/direction','in')

end

--Reads GPIO 'id' and returns it's value

--@Pre: GPIO 'id' must be exported with configureInGPIO

function readGPIO(id)

    gpioVal = readFromFile('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/value')

    return gpioVal

end

--Writes a value to GPIO 'id'

--@Pre: GPIO 'id' must be exported with configureOutGPIO

function writeGPIO(id, val)

    gpioVal = writeToFile('/sys/class/gpio/gpio'..id..'/value',val)

    return true

end
  1. /www/cgi-bin/xc文件代码如下。
#!/usr/bin/lua

local Webservice = require 'xiaoche'

Webservice.Run()
  1. 控制面板/www/xiaoche.html代码。
<!doctype html>

<html>

<head>

<meta charset="utf-8">

<meta name="viewport" content="width=500;target-densitydpi=device-dpi; minimum-scale=0.5; maximum-scale=2,user-scalable=no">

<title>视频小车控制端</title>

<script type="text/javascript" src="jquery-1.9.1.min.js"></script>

<script>

function Down(){

    $.get("cgi-bin/xc?c="+$(this).attr('id'), function(data){

        $("#status").html(data);

    });

}

function Up(){

    $.get("cgi-bin/xc?c=stop", function(data){

        $("#status").html(data);

    });

}

function load (){

    document.getElementById("forward").addEventListener("touchstart", Down);

    document.getElementById("backward").addEventListener("touchstart", Down);

    document.getElementById("left").addEventListener("touchstart", Down);

    document.getElementById("right").addEventListener("touchstart", Down);

    document.getElementById("forward").addEventListener("touchend", Up);

    document.getElementById("backward").addEventListener("touchend", Up);

    document.getElementById("left").addEventListener("touchend", Up);

    document.getElementById("right").addEventListener("touchend", Up);

    //加载摄像头图像

    $("#video").html("<img src='http://"+location.hostname+":8083/?action=stream' style='width:100%;'>");

}

window.addEventListener('load',load,false);

</script>

<style>

html,body{

    margin:0 auto;

    background:#CCC;

}

.container{

    margin:0 auto;

    width:100%;

    max-width:500px;

    background-color:#CCC;

}

.video{

    width:100%;

    margin:0 auto;

    text-align:center;

}

.control{

    width:100%;

    height:220px;

}

.button_fx{

    width:100%;

    height:100%;

}

</style>

</head>

<body>

<div class="container">

<div id="video" class="video"></div>

<table class="control" border="0" cellpadding="5">

  <tr>

    <td width="15%" height="30%">&nbsp;</td>

    <td width="15%"><input type="button" class="button_fx" value="前进" id="forward"></td>

    <td width="15%">&nbsp;</td>

    <td width="20%" align="center"><div id="status"> </div></td>

    <td width="35%" align="center">摄像头控制</td>

  </tr>

  <tr>

    <td width="15%" height="30%"><input type="button" class="button_fx" value="左转" id="left"></td>

    <td width="15%">&nbsp;</td>

    <td width="15%"><input type="button" class="button_fx" value="右转" id="right"></td>

    <td width="20%">&nbsp;</td>

    <td width="35%"><input type="button" class="button_fx" value="向上" id="gpio21s"></td>

  </tr>

  <tr>

    <td width="15%" height="30%">&nbsp;</td>

    <td width="15%"><input type="button" class="button_fx" value="后退" id="backward"></td>

    <td width="15%">&nbsp;</td>

    <td width="20%">&nbsp;</td>

    <td width="35%"><input type="button" class="button_fx" value="向下" id="gpio21x"></td>

  </tr>

</table>

</div>

</body>

</html>

此外需要用到的/www/jquery-1.9.1.min.js不要忘了下载到相应目录，别的jquery版本也可。

控制小车只要用手机连接路由器，浏览器打开http://路由器IP/xiaoche.html，建议用via浏览器，长按不会跳出菜单影响操作。把路由器设置位中继模式配合内网穿透，还可以在外网远程控制。最后来一段小车演示视频：

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