有這個想法的初衷
喜歡電子和DIY硬件的朋友對稚暉君應該都不陌生，他定期都會分享一些自己做的好玩的硬件，他之前做了一個ElectronBot桌面機器人我就很感興趣，所以就自己也做了一個。
起初我只是自己開發了一個叫電子腦殼的上位機軟件，大家在之前的博客里應該也有見到，是個用WinUI（WASDK）開發的Windows應用軟件。
ElectronBot機器人要一直和電腦連接通過應用進行控制，很多的網友都想ElectronBot脫離電腦使用，于是我也想著能有什么好辦法，所以也就有了這個標題的想法。
項目代碼地址: https://github.com/maker-community/ElectronBot.DotNet
技術選型
大家想到樹莓派肯定就會想起python,大學的時候玩樹莓派確實用python比較多，但是作為一個.NET開發人員當然要嘗試下.NET的跨平臺能力到底如何了。
由于先有了之前寫的上位機軟件電子腦殼，也想著讓之前封裝的SDK能夠直接用在樹莓派上，所以選擇.NET是順理成章的事情了。
應用開發選擇.NET框架
通訊方式選擇GRPC
USB操作選擇LibUsbDotNet調用libusb
整體方案如下圖：
環境配置
1. 樹莓派系統安裝及網絡配置
樹莓派支持的系統有很多種，像官方的Debian，Ubuntu等等。
我平時使用Debian比較多，但是測試的時候好像usb操作有些問題，應該是我用的.net互操作庫對Debian支持的不太好，所以我選擇了ubuntu的系統。
Raspberry Pi Imager 樹莓派官方的系統燒錄工具
Ubuntu系統下載地址 Download Ubuntu Server
安裝燒錄工具，下載系統，然后燒錄系統。如下圖所示：
目前樹莓派Zero 2 W的Ubuntu只有Server版本和Core版本，需要使用命令行做操作。
網絡配置可以參考下面的文章進行配置。
樹莓派4B ubuntu server ssh服務器部署全過程詳解（內網穿透）
能正常聯網安裝軟件就可以了。
2. .NET6的運行環境
由于.NET6 Arm64官方沒提供包管理安裝，所以需要大家通過腳本，或者下載文件安裝。
網絡好的可以通過腳本安裝，簡單，本文以腳本安裝示例。
參考文檔如下：
使用安裝腳本或通過提取二進制文件在 Linux 上安裝 .NET
下載安裝腳本dotnet-install.sh放到用戶家目錄
執行以下指令添加執行權限
sudo chmod +x ./dotnet-install.sh執行指令安裝
./dotnet-install.sh -c Current下載解壓結束需要我們配置環境變量，就像windows安裝軟件一樣，配置完環境變量，才可以直接通過dotnet直接使用了，不然是提示找不到指令的。
以下指令是編輯環境變量的，我選擇了~/.bashrc，在文檔最底部添加環境變量內容。
sudo vim ~/.bashrc內容
export DOTNET_ROOT=$HOME/.dotnet
export PATH=$PATH:$HOME/.dotnet:$HOME/.dotnet/tools保存并退出，然后執行dotnet如果正常就可以進行下面的操作了。
實踐過程記錄
1. GRPC服務的開發與調試
首先用創建一個grpc服務
微軟官方的文檔協議文件編寫介紹
協議文件編寫和服務編寫
以我的協議內容為例包含了float，bool，bytes類型
float 對應 c# float
bool 對應 c# bool
bytes 對應 c# byte[]
syntax = "proto3";option csharp_namespace = "Verdure.ElectronBot.GrpcService";package electronbotactiongrpc;// The electronbotaction service definition.
service ElectronBotActionGrpc {// Sends a greetingrpc PlayEmoticonAction (EmoticonActionFrameRequest) returns (EbHelloReply);
}// The request message containing the user's name.
message EmoticonActionFrameRequest {float J1 = 1;float J2 = 2;float J3 = 3;float J4 = 4;float J5 = 5;float J6 = 6;bool Enable = 7;bytes FrameBuffer = 8;
}// The response message containing the greetings.
message EbHelloReply {string message = 9;
}然后生成對應的服務代碼
主要注意點是bytes類型的轉換
服務端寫好了以后，就可以寫調用端代碼了，為了圖方便我就在電子腦殼代碼里加了調用代碼。
WinUI調用GRPC注意事項
直接將gprc相關的東西放到winui項目里好像有一些問題，所以我把它放到了一個庫項目里進行操作了。
配置協議文件生成client代碼
電子腦殼注入grpc-client
services.AddGrpcClient<ElectronBotActionGrpc.ElectronBotActionGrpcClient>(o =>{o.Address = new Uri("http://192.168.3.236:5241");});數據發送端也要注意bytes類型的轉換
grpc服務的打包發布
打包的時候選擇目標運行時為可移植（windows和linux都可以運行）
項目代碼地址
2. 服務的部署與效果驗證
通過ftp工具將grpc服務放到樹莓派上，首先需要連接ElectronBot之后再運行服務
進入項目所在目錄執行指令如下：
dotnet Verdure.ElectronBot.GrpcService.dll --urls="http://*:5241"如果通訊正常，那么應該會報錯，提示libusb找不到，系統已經安裝了libusb，只是.net調用的時候目錄沒有找到，需要我們創建軟連接。
LibUsbDotNet README最底部有說
樹莓派實際操作如下：
sudo find / -name "libusb-1.0*.so*" //列出庫的目錄位置cd /usr/lib/aarch64-linux-gnu/ //進入庫所在目錄sudo ln -s libusb-1.0.so.0 libusb-1.0.so //創建鏈接通過上面的操作 libusb的操作應該就沒有問題了。
運行的效果如下圖：
特殊問題與心得體會
最大的一個問題就是在sdk放到linux系統上測試寫入數據異常。
需要sdk單獨處理linux環境
需要sdk補一些內核驅動卸載邏輯
特別注意otg數據線不要使用那種一拖幾的，用一個口的就行不然數據發送不過去
由于使用的LibUsbDotNet上述邏輯沒暴露到上層，我只好拉了一個分支改了發了一個包，問pr也沒人理我。
sdk內部特別處理的代碼如下：
執行了一個設備的SetAutoDetachKernelDriver
if (wholeUsbDevice.DriverMode == UsbDevice.DriverModeType.MonoLibUsb)
{
_logger.LogInformation("MonoLibUsb DetachKernelDriver");var retDetach = wholeUsbDevice.SetAutoDetachKernelDriver(true);_logger.LogInformation(retDetach.ToString());
}通過這次的嘗試，我算是明白了理想很豐滿，現實很骨感的意思，本來覺得樹莓派Zero 2 W小巧便攜，而且我只是用它接收數據發送數據，結果數據發送的時候屏幕的刷新很慢，不知道是性能差勁，還是usb傳輸是瓶頸。下次換個4b進行測試一下。
至此整個過程就分享完了，這個項目基本上涵蓋了.net技術內的很多東西，如果ElectronBot和樹莓派結合獨立以后能夠很好的使用，我覺得用MAUI開發一個手機端的管理工具也是順理成章了，可以期待一下，能看到這里的可以在評論區給點意見了。
