Awesome

Pi TurtleCar

使用Android App遙控Raspberry Pi製作的車子，還可以接收從Webcam傳送的影像。

示範影片：

藍牙、燈光加強版：https://youtu.be/MboBbJkQHZE
MQTT版：http://youtu.be/QvT3QsQqDi8

需求

硬體（MQTT版）

Raspberry Pi Model B+或Raspberry Pi 2 Model B。
8 GB MicroSD 記憶卡。
行動電源。
無線USB網路卡。Edimax EW-7811Un。
L293D，直流馬達控制晶片
Webcam，Logitech C270
直流馬達、6V，兩個
齒輪組，兩個
輪子，兩個
塑膠板
膠帶
Android行動電話，Android 4.0.3或更新的版本。
其它需要的零件，例如麵包板、電阻與連接線。

硬體（藍牙、燈光加強版）

MQTT版所有零件。
高亮度白光LED，前方大燈，兩個
黃色LED，兩側方向燈，兩個
紅色LED，後方煞車、倒車燈，兩個
HC-05藍牙模組。

軟體（MQTT版）

Java SE 8 for ARM。
Mosquitto，An Open Source MQTT v3.1/v3.1.1 Broker。
Paho，MQTT v3 Java用戶端類別庫。

軟體（藍牙版）

Java SE 8 for ARM。

開發環境

Java SE 8
NetBeans
Android Studio

線路圖

L293D，直流馬達控制晶片

HC-05，藍牙模組

大燈、方向燈與後方煞車、倒車燈

安裝Webcam串流模組 - mjpg-streamer

為Raspberry Pi安裝與設定好RASPBIAN作業系統。並確認下列項目：
- 可以連線到網際網路。
- 使用ifconfig指令查詢Raspberry Pi的IP位址。

登入Raspberry Pi以後，執行下列的指令：

 sudo apt-get install subversion
 sudo apt-get install libjpeg8-dev
 sudo apt-get install imagemagick

執行下列的指令建立工作資料夾：
```
 cd ~
 mkdir webcamwork
 cd webcamwork
```

執行下載模組的指令：

 svn co https://svn.code.sf.net/p/mjpg-streamer/code/ mjpg-streamer

執行下列的指令製作模組：

 cd mjpg-streamer/mjpg-streamer
 make

連接Webcam到Raspberry Pi的USB，執行下列的指令檢查Webcam：
```
 lsusb
```

安裝MQTT broker - Mosquitto

為Raspberry Pi安裝與設定好RASPBIAN作業系統。並確認下列項目：
- 可以連線到網際網路。
- 使用ifconfig指令查詢Raspberry Pi的IP位址。
在工作電腦使用SSH連線到Raspberry Pi。
執行下列的指令安裝Mosquitto（MQTT Broker Server）：
```
 sudo apt-get install mosquitto
```
執行下列的指令準備修改Raspberry Pi設定檔：
```
 sudo nano /etc/hosts
```
參考下列的內容修改Raspberry Pi的IP位址：
```
 [Raspberry Pi的IP位址]		RaspberryPi
```
依序按下「Ctrl+X」、「Enter」與「Y」，儲存檔案與結束nano。
執行下列的指令重新啟動Raspberry Pi：
```
 sudo reboot
```
Raspberry Pi重新啟動以後，Mosquitto就會開始提供MQTT Broker服務。

應用程式專案與開發環境

在「apps」目錄下 MQTT 版的應用程式原始程式碼：

TurtleCarPi
- Java嵌入式應用程式
- 在Raspberry Pi運作
- 使用Pi4J控制GPIO
- 使用Paho發佈與接收MQTT訊息
- NetBeans專案
TurtleCarMobilePi
- Android應用程式
- Android 5、API Level 22
- 使用Paho發佈與接收MQTT訊息
- Android Studio專案

在「apps」目錄下藍牙版的應用程式原始程式碼：

TurtleCarPiBlue
- Java嵌入式應用程式
- 在Raspberry Pi運作
- 使用Pi4J控制GPIO
- 提供藍牙連線與接收控制指令
- NetBeans專案
TurtleCarMobilePiBT
- Android應用程式
- Android 5、API Level 22
- 透過藍牙連線到Raspberry Pi後傳送控制指令
- Android Studio專案

建立Java遠端開發環境：

遠端開發環境安裝與設定請參考http://www.codedata.com.tw/java/java-embedded-5-dev-env-remote-javase/。

建立Android開發環境：

Android開發環境安裝與設定請參考http://www.codedata.com.tw/mobile/android-tutorial-the-1st-class-2-android-sdk/。

準備上場

MQTT版

登入Raspberry Pi以後，執行下列的指令啟動「mjpg-streamer」：

 cd ~/webcamwork/mjpg-streamer
 ./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so -y  -r QVGA -f 15" -o "./output_http.so -w ./www"

在個人電腦開啟瀏覽器，輸入下列的網址測試「mjpg-streamer」：
```
 http://Raspberry Pi的IP位址:8080
```

啟動Raspberry Pi的「TurtleCarPi」應用程式：

 cd 應用程式的位置
 sudo java -jar TurtleCarPi.jar

啟動Android App TurtleCarMobilePi ，選擇右上角的連線圖示：
在「MQTT broker IP」與「Webcam IP」輸入Raspberry Pi的IP位址，選擇連線按鈕：
連線成功後，上方顯示Webcam的即時畫面，下方可以控制車子前進、後退、左轉與右轉：

藍牙版

在Raspberry Pi連接HC-05藍牙模組，必須執行下列的設定：

登入Raspberry Pi以後，執行下列的指令，備份原始的設定檔：
```
 sudo cp /boot/cmdline.txt /boot/cmdline_backup.txt
```
執行下列的指令，準備修改設定檔：
```
 sudo nano /boot/cmdline.txt
```

把檔案修改為下面的內容後存檔：

 dwc_otg.lpm_enable=0 rpitestmode=1 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 rootwait

執行下列的指令，準備修改設定檔：
```
 sudo nano /etc/inittab
```
找到下面的內容，再這一行的最前面加入「#」：
```
 #T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100
```
執行下面關機的指令：
```
 sudo poweroff
```
依照上面的線路圖為Raspberry Pi連接HC-05藍牙模組。

啟動與使用應用程式：