一、系统架构特性

本源码为基于HTML5+JavaScript+WebSocket技术栈开发的遥控小车原型系统，适配PC/移动双端浏览器控制。前端采用响应式控制界面，后端支持Node.js或Python搭建的简易通信服务，无需复杂硬件编程基础，可快速部署至树莓派等嵌入式设备，实现浏览器与实体小车的实时指令交互。

二、核心功能模块

1. 控制交互体系

• 方向控制面板：

• 四向箭头指令（前进/后退/左转/右转）

• 触摸屏手势识别（滑动方向解析）

• 键盘事件监听（WASD/方向键映射）

• 状态反馈系统：

• 实时速度显示（0-100%功率条）

• 设备连接状态指示灯

• 异常警报提示（断连/低电量）

2. 通信协议设计

• WebSocket长连接：

• 低延迟指令传输（<100ms）

• 心跳包保活机制（30秒间隔）

• JSON指令格式标准化（含时间戳校验）

• 兼容扩展接口：

• 蓝牙4.0/BLE协议适配预留

• MQTT物联网协议扩展支持

三、技术实现方案

1. 前端技术栈

• Canvas动画引擎：

• 小车模型动态渲染（SVG矢量图）

• 轨迹记录绘制功能

• 响应式设计：

• 媒体查询适配不同分辨率（@media规则）

• 触摸事件与鼠标事件兼容处理

2. 硬件对接方案

• 树莓派GPIO控制：

• Python脚本解析指令（RPi.GPIO库）

• PWM调速控制（L298N电机驱动模块）

• 传感器数据回传（超声波避障/红外循迹）

• Arduino兼容性：

• 串口通信协议（波特率115200）

• 扩展舵机控制指令（0-180度角度）

四、部署实施指南

1. 基础环境要求

• 硬件设备：树莓派4B+/Arduino Uno开发板

• 软件环境：

• Node.js ≥14.x 或 Python ≥3.8

• 浏览器：Chrome 90+（需启用WebSocket）

2. 五步快速部署

1. 源码上传：

• 将HTML/CSS/JS文件部署至Web服务器（如Nginx）

• 硬件端烧录控制固件（/firmware目录下示例程序）

2. 通信服务配置：

• Node.js服务启动命令：

  bash复制node websocket_server.js --port 8080

• Python服务启动命令：

  bash复制python3 control_server.py --host 0.0.0.0

3. 设备联网配对：

• 确保小车与服务器处于同一局域网

• 浏览器访问http://服务器IP:端口/control.html

4. 功能验证：

• 测试键盘/触控指令响应速度

• 检查电机驱动与传感器数据回传

5. 二次开发扩展：

• 修改/static/js/control.js自定义指令集

• 添加/sensors目录下的新传感器驱动

五、应用场景与扩展

1. 教学实践方向

• 物联网入门教学（通信协议/硬件控制）

• 网页前端与硬件交互案例

• 自动化控制算法验证平台

2. 功能扩展建议

• 视频流传输（WebRTC实时画面回传）

• 语音控制模块（Web Speech API集成）

• 自动驾驶算法（OpenCV路径识别）