Arduino機(jī)器人面向服務(wù)的架構(gòu)

描述

系列介紹

本系列文章的重點(diǎn)是基于可在所有機(jī)器人中重復(fù)使用的服務(wù)創(chuàng)建可擴(kuò)展的面向?qū)ο蟮哪K化軟件架構(gòu)，而無需在每次創(chuàng)建新機(jī)器人時(shí)都從頭開始。

也許開始使用機(jī)器人技術(shù)的最具成本效益的方法是使用您可以在任何電子商務(wù)（全球速賣通、banggood等）上購買的智能機(jī)器人汽車。但當(dāng)然，購買它是最簡(jiǎn)單的部分......您不需要專門購買，即使有了智能機(jī)器人汽車的描述，您也會(huì)發(fā)現(xiàn)許多不同的變體。我將為您使用此套件獲得的所有最常見模塊創(chuàng)建“服務(wù)”，因此您可以選擇您需要的服務(wù)，并將它們一起使用來創(chuàng)建您自己的智能機(jī)器人，而無需從頭開始對(duì)每個(gè)機(jī)器人進(jìn)行操作你做。

指數(shù)

這是我將要?jiǎng)?chuàng)建的泰博機(jī)器人服務(wù)系列或文章的索引。

• 架構(gòu)布局或在hackster.io

• hackster.io上的“L298N Motor Driver”服務(wù)

• " HC-SR04" 距離傳感器服務(wù)或在hackster.io

關(guān)于硬件

為了能夠閱讀本文，您可能至少需要對(duì)面向?qū)ο蠓独兴私?，如果可能的話，使?C++。但我對(duì) C++ 了解不多，但仍然這樣做，所以我認(rèn)為你也能做到。

我將以您可以從任何電子商務(wù)獲得的廉價(jià)硬件為基礎(chǔ)提供服務(wù)。你會(huì)看到我提到了 Arduino 智能機(jī)器人汽車。不過，我現(xiàn)在不使用該機(jī)器人進(jìn)行測(cè)試（我將來可能會(huì)），但 RoboSoul TK-100 更堅(jiān)固一些，但另一方面，當(dāng)它撞到某物時(shí)，結(jié)果更破壞性的。

該軟件被認(rèn)為是盡可能可擴(kuò)展的，這就是為什么您應(yīng)該能夠使用任何可用的硬件。對(duì)于其中一些，您會(huì)在這里找到可以重用的服務(wù)，而對(duì)于其他一些，您可能需要為您的特定硬件實(shí)現(xiàn)特定服務(wù)。這將非常容易，如果您決定在那之后更改硬件，您需要對(duì)機(jī)器人的主要代碼進(jìn)行的更改將是最小的。

關(guān)于架構(gòu)

我會(huì)盡量用最新的類圖更新這篇文章，因此它可以作為代碼中每個(gè)可用服務(wù)的參考。您會(huì)發(fā)現(xiàn)它附在本文中。

創(chuàng)建基礎(chǔ)服務(wù)

由于主要思想是基于相同的面向?qū)ο蠹軜?gòu)創(chuàng)建許多服務(wù)，因此我們首先需要定義該架構(gòu)是什么。

“服務(wù)”基類

首先，我們要記住，我們希望能夠?yàn)槟砑拥巾?xiàng)目中的每個(gè)硬件模塊添加一個(gè)服務(wù)。那么，什么是一個(gè)好的服務(wù)主類？我們希望能夠：

• 啟用/禁用任何服務(wù)

• 使其冗長(zhǎng)（以了解其中發(fā)生了什么以進(jìn)行調(diào)試）

• 允許服務(wù)做一些設(shè)置

• 允許服務(wù)在每次循環(huán)迭代時(shí)運(yùn)行一些更新代碼

現(xiàn)在，僅此而已。將根據(jù)我們正在構(gòu)建的服務(wù)類型添加更多詳細(xì)信息。所以基礎(chǔ)服務(wù)類的頭文件（Service.h）將是這樣的：

#pragma once   
#include "arduino.h" 
namespace Taibot 
{ 
	class Service 
	{ 
	public: 
		// isEnabled: Enables/Disables the Service   
		// isVerbose: Activates the logging output to Serial   
		Service(bool isEnabled, bool isVerbose); 
		// Use this method to know if the driver is enabled or not 
		bool IsEnabled(); 
		// Use this method to know if the logging is is enabled or not before writing logs 
		bool IsVerbose(); 
		// Enables/Disables the driver 
		void SetEnabled(bool isEnabled); 
		// Enables/Disables the logging 
		void SetVerbose(bool isVerbose); 
		// Needs to be implemented by every service, so we keep a convention 
		virtual void Setup() = 0; 
		// Needs to be implemented by every service, so we keep a convention 
		virtual void Update() = 0; 
	private: 
		// Enable/Disable the service   
		bool _isEnabled = false; 
		// Enable/Disable serial output for debugging  
		bool _isVerbose = false; 
	}; 
}; 

它的實(shí)現(xiàn)（Service.cpp）是這樣的：

#include "Service.h" 
using namespace Taibot; 
Service::Service(bool isEnabled, bool isVerbose) 
{ 
	_isEnabled = isEnabled; 
	_isVerbose = isVerbose; 
} 
bool Service::IsEnabled() 
{ 
	return _isEnabled; 
} 
bool Service::IsVerbose() 
{ 
	return _isVerbose; 
} 
void Service::SetEnabled(bool isEnabled) 
{ 
	_isEnabled = isEnabled; 
} 
void Service::SetVerbose(bool isVerbose) 
{ 
	_isVerbose = isVerbose; 
} 

Service 基類的構(gòu)造函數(shù)強(qiáng)制我們?yōu)榉?wù)設(shè)置啟用和詳細(xì)配置：Service(bool isEnabled, bool isVerbose); 然后你可以看到獲取或設(shè)置這兩個(gè)屬性的方法。

方法Setup()和Update()在這里沒有實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鼈冃枰衫^承自該基類的服務(wù)實(shí)現(xiàn)。在許多情況下，此方法可能什么都不做，但由于我們的想法是允許服務(wù)在沒有任何外部要求的情況下工作和更新自身，我們應(yīng)該允許每個(gè)服務(wù)執(zhí)行它從 mane 草圖文件中要求的任何事情。

這意味著：

• 在草圖的 setup() 文件中，您將從您正在使用的服務(wù)中調(diào)用所有 Setup() 方法。

• 在草圖的 loop() 文件中，您將從您正在使用的服務(wù)中調(diào)用所有 Update() 方法。

一旦我們有自己的實(shí)際服務(wù)實(shí)施工作，我將展示一個(gè)例子。

回到服務(wù)類非常簡(jiǎn)單。如您所見，我們正在使用 Taibot 命名空間，只是為了避免與您可能擁有的其他代碼發(fā)生沖突。

結(jié)論

現(xiàn)在，這段代碼看起來非常簡(jiǎn)單，并沒有多大用處，但如果您按照其余文章進(jìn)行操作，您將能夠讓您的機(jī)器人工作，并且擁有一個(gè)漂亮的、可擴(kuò)展的、先進(jìn)的架構(gòu)，這對(duì)我比有無盡的意大利面條代碼。

如果您不理解本文的任何部分、無法使此代碼工作、發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或有任何建議，請(qǐng)告訴我，我愿意改進(jìn)它并使其成為任何人的干凈代碼庫想要重用它。