# 通过树莓派控制机器人

{% hint style="warning" %}
机器人的基本运动功能是不需要连接树莓派的，只有当您安装了树莓派时才需要阅读本章节。

如果想和树莓派的串口通信，就需要拔出NyBoard上的串口适配器。
{% endhint %}

您可以在 NyBoard 上焊接一个 2x5 插座以插入 Raspberry Pi。 Pi 3A+ 最适合 NyBoard 的尺寸。

{% embed url="<https://youtu.be/iGYNq-T1fZc>" %}

### Nybble

![](https://201656985-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-MQ6a951Q6Jn1Zzt5Ajr-3369173170%2Fuploads%2Fsd128tVPxfzQ5LhLw5cr%2F_B2L8832%20Large.jpeg?alt=media\&token=3e69fc3e-23df-4ccc-a3d1-42614fe3252b)

### Bittle

{% hint style="danger" %}
注意：焊上了2x5的插座后，Bittle背上的盖子就盖不上了。
{% endhint %}

![](https://201656985-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-MQ6a951Q6Jn1Zzt5Ajr-3369173170%2Fuploads%2FvuAHvk9YcCzapFVZ6YJP%2FPi01.jpg?alt=media\&token=11abd211-5cdf-49ec-980f-9207476e9a5c)

红色的[树莓派卡扣](https://github.com/PetoiCamp/NonCodeFiles/blob/master/stl/Bittle%20%26%20BittleX/RaspberryPiStandOff/Pi3A_standOff.stl)可以3D打印。

![](https://201656985-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2F-MQ6a951Q6Jn1Zzt5Ajr-3369173170%2Fuploads%2FEIrEVD2cL1WeojvqHd3a%2FPi3a.jpg?alt=media\&token=abe033cd-2e47-4a8b-9cd9-f5c8abebb1aa)

如[串口协议](https://docs.petoi.com/v/chinese/chuan-kou-xie-yi)所示，Arduino IDE的串口监视器支持的命令参数全部编码为AscII码字符串，主机（例如RasPi）支持额外的命令，大多数命令都编码为二进制字符串以进行有效编码。例如，当编码角度为65度时：

* Ascii: 2个字节的char  '6' and '5'
* Binary: 一个Byte的char，‘A’

{% hint style="info" %}
值 -113 如何处理？ 它需要四个字节作为 Ascii 字符串，但在二进制编码中仍然只需要一个字节，尽管内容将不再可作为字符打印。
{% endhint %}

显然，二进制编码比Ascii字符串有效得多。但是，传输的消息将不会直接被人类读取。在OpenCat存储库中，有一个简单的Python脚本[ardSerial.py](https://github.com/PetoiCamp/OpenCat/blob/main/serialMaster/ardSerial.py)，它可以处理NyBoard和Pi之间的串行通信。

### 1. 设置树莓派串口

在树莓派的终端输入`sudo raspi-config`

在**Interface**选项下找到 **Serial**，禁用串口登陆，开放串口界面（Disabled the serial login shell and enable the serial interface）：

1. 使用 sudo 权限命令运行 raspi-config：**sudo raspi-config**
2. 找到 Interface Options-> SerialPort
3. 选项 `Would you like a login shell to be accessible over serial? 选择`**`No`**
4. `选项 Would you like the serial port hardware to be enabled? 选择`**`Yes`**
5. 退出 raspi-config 并重新启动机器人（关闭、打开电池电源）以使更改生效。

{% hint style="danger" %}
你还需要禁用Pi的[1-wire接口](https://www.raspberrypi-spy.co.uk/2018/02/enable-1-wire-interface-raspberry-pi/)防止Pi的GPIO 4不断地发送重启信号。
{% endhint %}

{% hint style="info" %}
树莓派官方网站上有一个很好的[教程](https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/configuration.html)。
{% endhint %}

只要把树莓派和NyBoard通过可选的2x5插座相连，它们的串口就自动连接起来了，逻辑电平是3.3V。如果您连接的是其他AI芯片，就要注意Rx和Tx的连接，以及它们的逻辑电平。外接板上的Rx要连接NyBoard的Tx，外接板上的Tx要连接NyBoard的Rx，还需要连接NyBoard的参考电平输入和外接板的逻辑电压。

{% hint style="info" %}
注意：如果您在树莓派上安装了 Ubuntu 操作系统，请进行如下配置：

* 在 `/boot/config.txt 添加 enable_uart=1`
* 在 Ubuntu系统的文件 `/boot/firmware/cmdline.txt中删除`&#x20;

`console=serial0,115200（类似于在树莓派系统中文件/boot/cmdline.txt）`

* 运行以下命令关闭串行控制台：

`sudo systemctl stop serial-getty@ttyS0.service && sudo systemctl disable serial-getty@ttyS0.service`

* 请确保您已安装python 串行库 pyserial，而不是来自 apt 的 python-serial。
* 创建 udev file (`/etc/udev/rules.d/50-tty.rules`),并添加以下内容：

  ```
  KERNEL=="ttyS0", SYMLINK+="serial0" GROUP="tty" MODE="0660"
  KERNEL=="ttyAMA0", SYMLINK+="serial1" GROUP="tty" MODE="0660"
  ```
* 运行以下命令重载 udev 规则：

`sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger`

* 运行以下命令更改新的串口设备的用户组：

sudo chgrp -h tty /dev/serial0

sudo chgrp -h tty /dev/serial1

* 这些设备现在位于 tty 组下。 运行以下命令将用户添加到 tty 组和dialout 组：

sudo adduser $USER tty

sudo adduser $USER dialout

* 运行以下命令更新设备上组读取的权限：

sudo chmod g+r /dev/ttyS0

sudo chmod g+r /dev/ttyAMA0

* 重启树莓派（关闭、打开机器人电池电源）

或者创建一个自动执行这些操作的脚本。
{% endhint %}

{% hint style="info" %}
如果是通用的Linux系统，将上载器连接到计算机后，您将在串行端口列表中看到“ ttyUSB＃”。但是上传时，您仍然可能会遇到串行端口错误。您将需要授予串行端口权限。请转到此链接并按照说明进行操作 <https://playground.arduino.cc/Linux/All/#Permission>
{% endhint %}

### 2. 修改ardSerial.py的权限

如果您想在bash里运行ardSerial.py，您还需要为它添加可执行权限：

`chmod +x ardSerial.py`

同时您可能需要把文件第一行的Python安装路径`#!/user/bin/python`改成您电脑上的设置。

### 3. 用 **ardSerial.py** 向机器人发送指令

在树莓派的终端输入`./ardSerial.py <args>` 就相当于之前在Arduino串口监视器里输入 \<args> 。比如，`./ardSerial.py kcr` 表示“执行 s**k**ill **cr**awl”。

Python脚本**ardSerial.py** 和**Nybble.ino**里对应的解析代码都比较简略，需要逐渐完善。

{% hint style="warning" %}
对于Nybble:

{% hint style="warning" %}
连接到 Pi 时可能会降低运动能力！ 需要更强的电池。
{% endhint %}

某些快速的步态，比如小跑（trot，指令是`ktr`），可能会导致系统重启。目前系统由两节14500电池串联供电，您可以升级供电方案，比如模型专用的锂聚合物动力电池。

在改装过程中需要综合考虑软硬件的协作。对于Nybble小巧的身躯而言，最好是把它作为一个编程平台来研究系统整合与决策树，而不是作为一台遥控赛车。
{% endhint %}