JavaScript机器人编程指南 - (EPUB全文下载)
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书籍内容:
JavaScript机器人编程指南
第1章 开始学习JS机器人技术
第2章 使用Johnny-Five
第3章 使用数字和PWM输出引脚
第4章 使用特殊输出设备
第5章 使用输入设备和传感器
第6章 让机器人动起来
第7章 通过Animation库进行高级的移动
第8章 高级模块——SPI、I2C和其他设备
第9章 让NodeBots与世界相连接
欢迎来到异步社区!
第1章 开始学习JS机器人技术
欢迎来到JavaScript机器人的世界!让我们探索一下用Arduino和Johnny-Five来编写机器人程序有多么简单吧。
在这一章中,我们会做如下事情:
探索JS机器人技术、NodeBots和Johnny-Five;
搭建开发环境;
使板载LED灯闪烁。
1.1 理解JS机器人技术、NodeBots和Johnny-Five
JavaScript是近几年才开始成为机器人技术语言的,这要从Chris Williams编写的一个NPM模块node-serialport开始说起。这个模块允许Node.JS通过串行连接与设备通信,这包括老式计算机的典型串行连接或USB和蓝牙连接这些我们常用的连接类型。那么NodeBot到底是什么?我们又是怎样将它们和Johnny-Five组合使用的呢?
1.2 NodeBot是什么,基本词汇还有哪些
一个NodeBot指的是任何一块可以用JavaScript和/或Node.JS来控制的硬件。这里包含了大量的项目,有无数方法来实现一个NodeBot。在这本书中,我们会使用Johnny-Five库,这是Rick Waldron创建的一个开源项目。
写给刚刚接触机器人技术的读者:一个微控制器是一个包含处理器、内存和输入/输出插口的小计算机。这是我们项目的大脑,我们的项目会与之通信或直接加载在其之上。微控制器会以各种形态和大小出现,并有着各种各样的功能。
我们会在项目中使用一个微控制器。你应该使用哪种微控制器呢?很幸运,我们使用Johnny-Five意味着我们的选择范围很广,并且都可以使用本书中的代码!
到底Johnny-Five是什么?好用在哪里呢?
1.3 Johnny-Five和NodeBot的革新
Johnny-Five(http://johnny-five.io)是一个开源的Node.JS机器人技术库。它由Rick Waldron创建并且有由贡献者和支持者组成的活跃社区。在基于Node.JS 4.x写这本书时,这个模块可以很好地工作在Windows、Mac和Linux计算机系统上。
Johnny-Five构建于node-serialport之上,并且让我们可以通过编写JavaScript应用来以不同类型的连接与不同的微控制器通信。对于某些微处理器,比如Arduino-compatible开发板,Johnny-Five使用了串行连接。而对于一些新的开发板,Johnny-Five通过一个网络服务模拟了串行连接!
Johnny-Five对多种开发板类型的支持是通过它的包装器系统实现的。一旦安装了核心系统,你就可以为特定的微控制器安装一个包装器,并且API保持不变。这是一个很强大的功能,你可以在不同的平台间轻松地移植代码,无需改动。
1.4 如何使用这本书
我们会使用Arduino Uno开发板来实现这本书里的示例。你可以在网上买到这些开发板,比如Adafruit(www.adafruit.com)、SparkFun(www.sparkfun.com)等。你还可以使用Arduino Uno兼容的开发板。例如SainSmart售卖的Uno-like开发板用于我们的示例也没有问题。在这一章里,你会需要这个开发板和一根配套的USB数据线。
在之后的章节里,我们会使用其他的模块,每一章都会列出一张该章节项目需要的材料清单表。
1.5 搭建开发环境
现在我们已经了解了基本概念,接下来要开始为第一个项目搭建环境了。写这本书的时候,这里使用到的所有软件都可以用于Windows、Mac和Linux桌面系统。
1.5.1 安装Node.JS
如果你还没有安装Node.JS,可以在nodejs.org上下载一个安装器。这个安装器还会安装NPM或Node Package Manager,可以用来管理我们使用的其他软件。
在你的机器上运行安装器,这里可能会需要重启。然后,打开命令行应用,运行如下命令。
node --version
这行命令的输出值应该是4.x.x,其中,x为整数。
1.5.2 设置项目并安装Johnny-Five
在你的命令行应用中,为你的项目创建一个文件夹并且改变路径到这个文件夹:
mkdir my-robotics-project
cd my-robotics-project
接下来开始安装Johnny-Five:
npm install johnny-five
你应该会看到一个等待图示和一些输出。如果在输出行的最后没有ERR NOT OK的消息,就表示安装Johnny-Five成功了。
在Mac机器上,你可能需要先安装XCode开发者命令行工具。
1.5.3 连接微控制器并且安装Firmata
首先,你应该准备好Arduino IDE。当然我们还是使用JavaScript,但是,我们需要确保开发板上运行着供Johnny-Five正常通信的专门的sketch(Arduino开发里对程序的称呼)。
你可以从Arduino网站(http://www.arduino.cc/en/Main/Software)获得安装器。在这本书中假设你使用的是1.6.4版本,但1.4左右的版本也应该可以正常工作。
下载好软件后运行它。然后我们要确定串行连接工作正常。
如果你使用的不是Arduino开发板,这一步并不是必要的。但应该会有其他的步骤。你的开发板的包装器插件应该会注明的。
将USB数据线插入开发板和计算机。开发板上的一些LED灯会亮起来,这是正常现象。然后,在Arduino IDE的Tools菜单下, ............
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