使用Golang进行嵌入式开发:远程操控移动机器人

发表时间: 2023-04-11 18:08

引子

各位Gopher同胞们!

Golang这门语言简洁实用,效率高的离谱,成为各大科技公司屡试不爽的“神器”。

作为一名合格的Gopher, 怎么可以错过物联网这块蛋糕呢!emb库来帮忙啦!

这是一名热爱开源的工程师开发的Golang物联网库,支持了主流的Arduino、ESP8266、Raspberry Pi等开发板。

通过简简单单几行代码,你就可以实现:

  • 用Golang通过USB指挥Arduino亮灯,跳舞,发射激光,实在是太酷了!
  • 在公司的时候远程控制家里的Raspberry Pi在网络摄像头前跳个广场舞
  • 在周末开发个带NodeMCU(ESP8266)的自动遛狗智能臂环,给宠物带来一定的乐趣

emb库让你跳过繁复的串口通信与协议部分,直接上手用Golang控制你的小玩具!

几乎涵盖了所有的常用外设,当你想“我能控制XXX外设吗?”的时候,emb库极有可能回答“可以!”。

作为一名合格的Gopher,你也可以随意捣鼓、改造和定制这些开发板与外设,把你的创意发散到极致!emb库只是有限的工具和参考,真正的创造还需要诸位的想象力。

现在,准备好一起探索这款轻量但强大的emb嵌入式库了吗?

让我们用最快最强大的Golang,实现最疯狂最酷的物联网应用!

精彩创意即将上演,让人类从此告别无聊!

正文

emb库,是一款用于Golang开发嵌入式系统的库。

它支持主流开发板如Arduino、Raspberry Pi、ESP8266、Particle等,可以通过简单的API实现与这些开发板的连接与交互。

emb库主要功能包括:

  • 支持USB串口和Wi-Fi连接开发板
  • 实现数字IO、模拟IO、PWM、ADC、串口、I2C、SPI等外设的控制
  • 可以直接上传代码至开发板并运行
  • 提供开发板的技术规格与引脚映射查询
  • 简单易用的API

功能

这里是embd库与同类库的功能对比表:

性能清单

对比情况:

  • embd支持更多种类的开发板,包括Arduino、Raspberry Pi、ESP8266、Particle等,API也更加统一简洁
  • embd支持USB串口连接和Wi-Fi连接,更加灵活
  • embd支持更多外设控制,如PWM、ADC、串口、I2C、SPI等
  • embd具有自动发现串口和IP的功能,方便设备连接
  • embd的API针对不同板进行了抽象,使用起来更加一致和易用所以,

总体来说,embd是一个功能更加强大和全面的Golang嵌入式库,它支持更多开发板和外设,连接也更加灵活,API更加简洁易用,是golang开发者一个很好的选择。

范例

不同开发板的接口调用方式一致,要使用emb库,首先需要在你的Golang环境中安装它:

$ go get github.com/kidoman/embd

然后在代码中导入它:

goimport "github.com/kidoman/embd

以Arduino为例,通过USB连接后,使用代码:

go// 连接至Arduinoboard := embd.NewBoard("/dev/ttyACM0") // 设置pinMode为OUTPUTboard.SetPinMode(13, embd.OUTPUT)  // 点亮内置LEDboard.DigitalWrite(13, embd.HIGH)

就可以控制Arduino了!

Raspberry Pi的使用也类似,通过SSH连接然后:

go// 连接到Raspberry Pipi := embd.NewRPi(io.Pipe())// 读取CPU温度temp := pi.GetCPUTemperature() fmt.Println(temp)// 操作GPIOpi.SetPinMode(7, embd.OUTPUT)pi.DigitalWrite(7, embd.HIGH)

可以获取Raspberry Pi的系统信息并控制GPIO引脚。

高级范例:远程控制移动机器人

实现思路是:

  • 我们使用Raspberry Pi作为移动机器人的“大脑”来控制其运动
  • 用Golang程序在我们的计算机上连接Raspberry Pi并控制其GPIO引脚
  • Raspberry Pi的GPIO引脚连接Discovery蜂鸣器children's car机器人的控制器,来驱动其轮子运转。

Raspberry Pi代码(robot_control.py):

import RPi.GPIO as GPIO# Set up GPIO pinsGPIO.setmode(GPIO.BCM)GPIO.setup(17, GPIO.OUT) # ForwardGPIO.setup(18, GPIO.OUT) # BackwardGPIO.setup(27, GPIO.OUT) # LeftGPIO.setup(22, GPIO.OUT) # Right # Continuous loop to accept commands while True:     # Get command from STDIN    command = input("Command: ")        if command == "forward":        GPIO.output(17, GPIO.HIGH)        GPIO.output(18, GPIO.LOW)    elif command == "backward":        GPIO.output(17, GPIO.LOW)        GPIO.output(18, GPIO.HIGH)    elif command == "left":        GPIO.output(27, GPIO.HIGH)        GPIO.output(22, GPIO.LOW)    elif command == "right":        GPIO.output(27, GPIO.LOW)        GPIO.output(22, GPIO.HIGH)    elif command == "stop":        GPIO.output(17, GPIO.LOW)         GPIO.output(18, GPIO.LOW)        GPIO.output(27, GPIO.LOW)        GPIO.output(22, GPIO.LOW)

Golang代码(control_robot.go):

package mainimport "github.com/kidoman/embd"func main() {    // 连接到Raspberry Pi    pi := embd.NewRPi(ipbus.ipAddr)        // 发送前进命令    pi.SendCommand("forward")    time.Sleep(5 * time.Second)        // 发送左转命令    pi.SendCommand("left")    time.Sleep(3 * time.Second)        // 发送停止命令     pi.SendCommand("stop")} 

使用`go run control_robot.go`运行Golang代码,它将通过网络连接Raspberry Pi,并控制机器人移动5秒,左转3秒,然后停止。

总结

emb库简洁而强大,可以实现Golang开发者与主流嵌入式开发板的无缝连接与交互。

想要创建一个智能门铃,环境监测器,机器人或者其他疯狂创意?都可以提供帮助!

随着你的想象力,用Golang操控这些小设备,创造出更多可能。

让我们一起探索这款轻量但强大的Golang物联网库!