树莓派智能小车：第一次跑起来

前面花了三期时间从零开始，配件→接线→代码→底盘。这期就是验收成果的时候了——让你的小车真正跑起来！

一、通电前的最后检查

不急着上电，先过一遍这个清单：

1. ✅ 树莓派TF卡已烧好系统（推荐Raspberry Pi OS）
2. ✅ 电源接线确认无误（正负极没反）
3. ✅ 所有杜邦线插紧了，没有半插半松
4. ✅ 电机轮子没碰到底盘或线缆
5. ✅ 树莓派已配好WiFi（或用网线直连）
6. ✅ 已开启SSH（方便远程调试）

二、首次通电

接通电池电源，观察树莓派指示灯：

• 红灯常亮 → 供电正常
• 绿灯闪烁 → 正在启动系统
• 绿灯常亮或慢闪 → 启动完成

用SSH连上树莓派：

ssh pi@raspberrypi.local
# 默认密码：raspberry

三、电机方向测试

运行上一期写的car.py：

sudo python3 car.py

观察小车运动：

• 前进：小车向前走 → 正确
• 前进变后退：把代码里IN1/IN2的HIGH/LOW对调
• 原地打转：一个轮子前进、一个轮子后退 → 交换其中一个电机的OUT1/OUT2接线
• 不走直线 → 左右电机转速不同，在代码里分别调整pwmA和pwmB

四、超声波避障功能集成

把前面的代码升级一下，加上超声波避障：

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# 电机引脚
IN1, IN2, IN3, IN4 = 17, 18, 22, 23
ENA, ENB = 27, 24

# 超声波引脚
TRIG = 5
ECHO = 6

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup([IN1, IN2, IN3, IN4, ENA, ENB], GPIO.OUT)
GPIO.setup(TRIG, GPIO.OUT)
GPIO.setup(ECHO, GPIO.IN)

pwmA = GPIO.PWM(ENA, 100)
pwmB = GPIO.PWM(ENB, 100)
pwmA.start(0)
pwmB.start(0)

def forward(s=80):
    GPIO.output(IN1, GPIO.HIGH); GPIO.output(IN2, GPIO.LOW)
    GPIO.output(IN3, GPIO.HIGH); GPIO.output(IN4, GPIO.LOW)
    pwmA.ChangeDutyCycle(s); pwmB.ChangeDutyCycle(s)

def backward(s=60):
    GPIO.output(IN1, GPIO.LOW); GPIO.output(IN2, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(IN3, GPIO.LOW); GPIO.output(IN4, GPIO.HIGH)
    pwmA.ChangeDutyCycle(s); pwmB.ChangeDutyCycle(s)

def turn_left(s=60):
    GPIO.output(IN1, GPIO.LOW); GPIO.output(IN2, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(IN3, GPIO.HIGH); GPIO.output(IN4, GPIO.LOW)
    pwmA.ChangeDutyCycle(s); pwmB.ChangeDutyCycle(s)

def turn_right(s=60):
    GPIO.output(IN1, GPIO.HIGH); GPIO.output(IN2, GPIO.LOW)
    GPIO.output(IN3, GPIO.LOW); GPIO.output(IN4, GPIO.HIGH)
    pwmA.ChangeDutyCycle(s); pwmB.ChangeDutyCycle(s)

def stop():
    GPIO.output([IN1, IN2, IN3, IN4], GPIO.LOW)
    pwmA.ChangeDutyCycle(0); pwmB.ChangeDutyCycle(0)

def get_distance():
    """超声波测距（cm）"""
    GPIO.output(TRIG, False)
    time.sleep(0.000002)
    GPIO.output(TRIG, True)
    time.sleep(0.00001)
    GPIO.output(TRIG, False)
    pulse_start = time.time()
    timeout = pulse_start + 0.05
    while GPIO.input(ECHO) == 0 and time.time() < timeout:
        pulse_start = time.time()
    pulse_end = time.time()
    timeout = pulse_end + 0.05
    while GPIO.input(ECHO) == 1 and time.time() < timeout:
        pulse_end = time.time()
    distance = (pulse_end - pulse_start) * 17150
    return round(distance, 2)

try:
    while True:
        dist = get_distance()
        print(f"距离: {dist} cm")
        
        if dist < 20 and dist > 0:
            # 有障碍物: 后退→右转
            stop(); time.sleep(0.2)
            backward(60); time.sleep(0.5)
            stop(); time.sleep(0.2)
            turn_right(60); time.sleep(0.3)
        else:
            forward(70)
        
        time.sleep(0.05)
        
except KeyboardInterrupt:
    stop()
    GPIO.cleanup()

五、调试技巧

小车走不直怎么办？

左右电机不可能100%一致，代码里分别调速：

pwmA.ChangeDutyCycle(75)  # 左轮
pwmB.ChangeDutyCycle(80)  # 右轮（偏慢的一边给大一点）

超声波数据乱跳？

检查Echo引脚的分压电路，或者换一个3.3V版的超声波模块。另一个常见问题是超声波前面有遮挡（比如线缆晃来晃去）。

避障太灵敏或太迟钝？

调整代码里的距离阈值（目前设为20cm），数值越大越早避让。同时可以调小forward的speed，让小车慢一点反应时间更充裕。

六、成功后做什么？

小车顺利跑起来之后，可以尝试：

• 加蓝牙模块（HC-05）实现手机遥控 → 下期教程
• 加红外循迹传感器自动巡线
• 加摄像头做视觉追踪（OpenCV）
• 装舵机让超声波探头摇头扫描

一台树莓派小车能玩的花样远不止这些！