玩转树莓派

        接下来我们来详细说明一下如何使用光耦隔离器。我们先来看一下E817光耦隔离器的接线图：

        当树莓派的GPIO信号输出引脚有一个高电平时，电流经过EL817光耦隔离器，流回树莓派的GPIO Ground引脚，与此同时EL817会在这次电流经过时，隔离器左侧会产生一个光源信号，照射到隔离器的右侧，右侧捕获到这个光源信号之后，就会将右侧电调信号线的正极接入，并输出到电调的信号线，此时电调信号线就产生了一个与信号线等同电压的高电平。另外，为了防止在产生高电平时，电调信号线的正极与负极直接构成回路产生大电流，所以要在电调信号线的负极上接一个电阻。这个电阻是330R的，当然你可以根据实际情况选用合适的电阻。


        有了EL817光耦隔离器我们就可以把电调接入树莓派，并通过编写程序来控制电机的转数。我们的系统环境为Linux x86-64发行版为Fedora 24，我们可以在PC机上做程序编写和调试工作，之后再移植到树莓派上。当然如果你直接在树莓派上写代码也没有任何问题。采用gcc编译器，我们使用的gcc版本为6.1.1，使用的树莓派GPIO接口函数库为WiringPi。关于Linux和gcc部分我们不做说明，只对树莓派的相关操作做一些简介，首先下载并安装WiringPi：

git clone git://git.drogon.net/wiringPi
cd wiringPi
./build

        WiringPi是一个可以直接对GPIO操作的C语言库，我们可以通过调用它的函数来对树莓派的GPIO做相关操作。它的GPIO编号图如下：

        例如：我们可以把电调接上电机，并把电调的信号线接入EL817光耦隔离器，最后将EL817的左侧信号线接入树莓派GPIO的WiringPi 15引脚，于是我们就可以让电机转起来。
        先定义一个PWM信号的数据结构：

typedef struct
{
        //高电平时长
       int time_w;
       //低电平时长
       int time_m;
} driver_pwm;

写两个函数，一个是根据我们想要让电机转动的百分比，设置PWM信号；另一个是对GPIO引脚做高低电平输出：

void driver_set_pwm(int speed, driver_pwm *pwm)
{
        pwm->time_m = 1500 + speed;
        pwm->time_w = 2000 - pwm->time_m;
}
void driver_run_pwm(driver_pwm *pwm)
{
        digitalWrite(15, HIGH);
        usleep(pwm->time_m);

        digitalWrite(15, LOW);
        usleep(pwm->time_w);
}

最后来初始化GPIO并启动并让电机转起来：

int main(int argc, char *argv[])
{
        wiringPiSetup();
        pinMode(15, OUTPUT);

        driver_pwm pwm;

        while (true)
        {
                driver_set_pwm(100, &pwm);
                driver_run_pwm(&pwm);
        }

        return 0;
}

注意，你的电调可能先需要油门行程校准，或者叫作“电调初始化”，但这个过程不是必要的。其它的资料上通常会这么说（先看完下面的内容，再做决定用什么样的方式油门行程校准，不要马上用遥控器操作）：
        1、用遥控器控制电调，将遥控器的油门拉到最大；
        2、给电调上电，电调会发出do re mi的音乐声音；
        3、将遥控器的油门拉到最小，电调会发出“滴”、“滴”、“滴”……声音，你的锂电池是几S的，就会有几个“滴”。
       关于锂电池的相关问题我们会马上谈到。但在这里，你不需要使用遥控器就可以对电调初始化。你只需要写一个初始化程序，先对电调输出3秒的2.0ms的PWM信号，相当于遥控器的最大油门，电调会发出do re mi的音乐声音；再对电调输出3秒的1.0ms的PWM信号，相当于遥控器的最小油门，电调会发出“滴”、“滴”、“滴”……声音，你的锂电池是几S的，就会有几个“滴”。注意，电调只需要初始化一次即可，如果在已经上电并初始化过的电调上再给它3秒的1.5ms的PWM信号，它就会认为这是让电机用最快的速度转动，如果你的电机已经安装上了桨叶，这将是非常危险的，螺旋桨在高速转动时非常容易砍伤人，一定要小心。

        于是，我们的电调油门行程校准就完成了，上面的程序就可以直接操作电调，从而让电机按照你想要的方式转动。