Roboter mit Raspberry Pi und Bridge Shield

The Bridge Shield ist ein Forum für Studenten, Hacker &Forscher. Sie können es zusammen mit einem Pi oder Arduino Uno verwenden, um mit Leichtigkeit coole DIY-Projekte zu erstellen. Dies wird ein Open-Source-Board sein und wir entwickeln derzeit die zweite Generation.

Wir sind derzeit auf Kickstarter und Sie können uns unterstützen, indem Sie uns unterstützen oder den untenstehenden Link mit Ihren Freunden und Ihrer Familie teilen

Bridge Shield Kickstarter-Link

Was hat es?

10 DOF IMU.

Temperatursensor. Dual Bridge-Motortreiber, der Motoren bis zu 1 Ampere antreiben kann.

8-Kanal-Servomotor-Diver, der auf I2C funktioniert.

RTC mit Knopfzellen-Backup.

Offener bidirektionaler 5V-3,3V-Spannungspegelwandler.

Level Shifting für SPI, I2C, UART zwischen Arduino Uno &Raspberry Pi.

Attiny85-Mikrocontroller mit Arduino-Bootloader geladen.

Header für ESP8266 Wi-Fi-Modul.

Header für HC-05 Bluetooth Module.IR Sensor für drahtlose Fernbedienung.

USB-zu-UART-Modul.

Eine einzige Eingangsquelle von 12V, die Pi und Arduino Uno mit Strom versorgt. Es verfügt über einen variablen Spannungsregler von 3A, einen 5V/3A Spannungsregler und einen 3,3V/1A Spannungsregler.

Zwei-Zellen-Lithium-Ionen-Akkuladegerät mit LED und Signalstiften zur Überwachung des Akkuladezustands.

Intensitätsvariable LED über I2C gesteuert.

Seine mechanische Konstruktion macht es kompatibel mit den meisten stapelbaren Arduino Uno- und Raspberry Pi-Shields.

Hinweis:Oben sind die Spezifikationen der zweiten Generation

Was haben wir daraus gemacht?

Wir haben einige ziemlich coole Projekte entwickelt wie

– Ein über das Internet gesteuerter Roboter

– Hausautomation, um alles zu steuern, was in eine Steckdose gehen kann

– Eine IP-Kamera

– Ein batteriegepufferter Pi, der eine mobile Computerlösung sein könnte

Was kannst du damit machen?

Durch die Kombination eines Arduino- und Himbeer-Pi können Sie einige erstaunliche Projekte realisieren. Es liegt an dir, wie du unser Board nutzen möchtest – unser Hauptziel ist, dass es dir Spaß macht. Einige Beispiele, die uns einfallen, sind:

– Um einen autonomen oder selbstbalancierenden Roboter zu bauen

– Bauen Sie Ihre eigene Drohne (Verantwortungsbewusst verwenden! Haftungsausschluss:Wir sind nicht verantwortlich für den Verlust der Privatsphäre Ihres Nachbarn)

– Automatisieren Sie Ihr Zuhause mit unserem Sensor-Array. Die meisten unserer Sensoren arbeiten mit I2C und integrierte Motortreiber helfen Ihnen, Aktoren wie Servo-, Gleichstrom- und Schrittmotoren auszulösen.

Wir haben den ersten Prototyp fertiggestellt und testen ihn derzeit. Wir versprechen Ihnen, dass Sie von den Features der zweiten Generation noch mehr begeistert sein werden. Um mehr darüber zu erfahren, was wir getan haben, können Sie sich die Videos auf unserer Website und unserem YouTube-Kanal ansehen.

In den folgenden Schritten zeigen wir Ihnen eine einfache Möglichkeit, das Bridge Shield zu verwenden und einen (über das Internet) ferngesteuerten Roboter zu bauen. Wenn Sie immer noch Appetit auf mehr haben, haben wir einen optionalen Teil hinzugefügt, in dem wir Ihnen zeigen, wie es geht Führen Sie einige grundlegende Hausautomatisierungen mit dem Bridge Shield und einem ESP8266-WLAN-Modul durch.

Also lass uns die Leute kochen!!

Schritt 1:Schritt 1:Raspberry Pi mit Basissoftware einrichten

Zutatenliste:

1. Bridge Shield oder L293D Board
2. Ein Raspberry Pi (mit SD-Karte und Stromversorgung für die Ersteinrichtung)
3. USB-Kamera/Pi-Kameramodul
4. Roboter-Chassis mit Motorklemmen, Muttern/Bolzen und Peripheriegeräten.
5. Zwei BO-Motoren
6. Lithium-Ionen-Akku (2 Zellen, ca. 1000-2000 mAh)
7. Arduino UNO (optional)
8. ESP8266 WLAN-Modul (optional)
9. 1.3-Zoll-OLED (optional)

Zunächst müssen Sie auf Ihrem Raspberry Pi einen Webserver zusammen mit PHP einrichten. Ich empfehle dieses anweisbare zu lesen

An dieser Stelle gehe ich davon aus, dass Sie die obigen Anweisungen befolgt haben und die Grundlagen zum Hochfahren eines Pi, zum Installieren des Betriebssystems, zum Anschließen des Pi an eine Tastatur + Maus + Monitor oder zum Aktivieren des SSH-Modus für den Fernzugriff auf das Pi und das Aktivieren der Pi-Kamera kennen .

Nachdem Sie die obigen Schritte ausgeführt haben, beginnen wir mit der Installation von Apache. Apache ist ein komplettes Tool zur Erstellung und Verwaltung von Webservern. Es kann robust verschiedene Funktionen ausführen, weshalb es sehr beliebt ist.

Jetzt zurück zur Arbeit, booten Sie Ihren Pi und öffnen Sie das Terminal (oder eine SSH-Verbindung) und geben Sie diesen Befehl in die Eingabeaufforderung ein

$sudo apt-get update

Auf dem Display werden viele Anweisungen angezeigt. Lassen Sie alles enden (Sie werden es wissen, wenn Sie wieder das "$" mit blinkender Aufforderung erhalten).

Als nächstes installieren wir Apache und PHP mit dem folgenden Befehl im selben Terminal

$sudo apt-get install apache2 php5 libapache2-mod-php5

Sie werden gefragt, ob Sie die Pakete installieren möchten, wobei der folgende Satz angezeigt wird:"Möchten Sie fortfahren", geben Sie "y" ein und drücken Sie die Eingabetaste / Eingabetaste.

Warten Sie, bis die Installation abgeschlossen ist (dies kann eine Weile dauern und Sie wissen, dass sie abgeschlossen ist, wenn Sie wieder die blinkende Eingabeaufforderung mit nur dem "$" sehen).

Wenn Sie jetzt einen Webbrowser auf Ihrem Computer starten und die IP-Adresse Ihres Pi in die Adressleiste eingeben, sollten Sie eine Meldung sehen, die ungefähr so ​​lautet wie "Ihre Website funktioniert/wird!".

Optional können Sie auch einen FTP-Server mit den folgenden Befehlen installieren

$sudo apt-get install vsftpd

Nachdem Sie den FTP-Server installiert haben, müssen Sie ein wenig konfigurieren. Siehe Anweisungen unten:

$sudo nano /etc/vsftpd.conf

(nano ist ein in das Raspbian OS integrierter Texteditor. Es hilft, Dateien schnell vom Terminal aus zu bearbeiten oder zu ändern)

Scrollen Sie durch die Datei und ändern Sie die folgenden Zeilen:

Anonym_enable=JA Ändern zu Anonym_enable=NEIN

Und entferne das „#“ (unkommentiert) für die folgenden zwei Zeilen

#local_enable=YES Ändern zu local_enable=YES

#write_enable=YES Ändern zu write_enable=YES

Fügen Sie am Ende der Datei die folgende Codezeile hinzu:

force_dot_files=JA

Zum Speichern und Beenden drücken Sie "Strg + x", dann "y", dann die Eingabetaste / Eingabetaste.

Sie müssen nun den FTP-Server neu starten, damit die Änderungen wirksam werden – verwenden Sie den folgenden Befehl:

$sudo Dienst vsftpd Neustart

Schritt 2:Schritt 2:MPEG-STREAMER installieren

Als nächstes installieren wir den MPEG-Streamer. MPEG-Streamer ist eine One-Stop-Lösung
um Ihr Kameravideo im Internet zu streamen (Credits:Ich habe auf diesen Link verwiesen, um zu erfahren, wie man ihn installiert)

Öffnen Sie ein Terminalfenster und geben Sie den folgenden Befehl ein

$sudo apt-get install libjpeg8-dev

Sobald die Installation abgeschlossen ist, tippen Sie

$sudo apt-get install imagemagick

Als nächstes müssen wir ein wenig konfigurieren. Geben Sie im Terminal Folgendes mit einem ENTER/RETURN nach jeder Zeile ein.

$cd ~

$mkdir tmp

$cd tmp

$svn co https://svn.code.sf.net/p/mjpg-streamer/code/mjpg… mjpg-streamer

$cd mjpg-streamer/mjpg-streamer

$machen

Nachdem es kompiliert wurde, können Sie mjpeg-streamer ausführen, indem Sie den folgenden Befehl eingeben

$ cd /home/pi/code/mjpg-streamer

$ ./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -o "./output_http.so -p 8080 -w ./www"

Wenn Sie jetzt den Stream anzeigen möchten, öffnen Sie einen Webbrowser, geben Sie im Webbrowser Folgendes ein:"http://[Hostname oder IP-Adresse des Pi]:8080"

Sie können den mjpg-Streamer auf der Webseite mit einem kleinen Fenster sehen, das das Bild von Ihrer pi-Kamera zeigt

Wenn Sie den Videostream direkt sehen möchten, geben Sie die folgende URL in Ihren Webbrowser ein

„http://[Hostname oder IP-Adresse des Pi]:8080/?action=stream“

Schritt 3:Schritt 3:Programmieren der Pi- und MPEG-Streamer-Schnittstelle

Als nächstes müssen wir ein wenig programmieren, damit der Pi reibungslos zwischen der Pi-Kamera und der Webseite koppelt. Wir werden einige Werte aus den PHP-Anweisungen an eine Python-Datei übergeben, um die GPIO-Pins auf dem Pi auszulösen (davor müssen Sie jedoch WiringPi installieren, damit es funktioniert – siehe die Anweisungen dazu auf ihrer Website ).Und ich habe einen Teil davon für die grundlegende Codeentwicklung verwendet.

Sobald Sie WiringPi installiert haben, müssen Sie nur die folgenden Dateien platzieren

control.html

control.php

control.py

im Ordner „/var/www/server/“

Als nächstes müssen Sie eine Zeile in der Datei control.html bearbeiten. Verwenden Sie dazu nano:

$sudo nano /var/www/server/control.html

Suchen Sie nach „img src“ und bearbeiten Sie es in:

img src=http://[Pi-IP-Adresse]:8080/?action=stream

Öffnen Sie dann einfach den Webbrowser auf Ihrem Computer und geben Sie die folgende URL in die URL ein.

http://[Hostname oder IP-Adresse des Pi]/server/control.html

Wenn der mjpeg-Server bereits läuft, sollten Sie jetzt
den Videostream auf der Webseite sehen können

Wenn Sie kein Video sehen können, öffnen Sie ein Terminal und geben Sie Folgendes ein:

$ ./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -o"./output_http.so -p 8080 -w ./www"

Jetzt sollten Sie alle Schaltflächen und Videos auf der Webseite sehen können. Wenn Sie die linke oder rechte Taste vorne hinten drücken, werden die GPIOs ein- und ausgeschaltet.

Schritt 4:Schritt 4:Hardwareverbindungen (Pi und Bridge Shield), um Ihren Roboter zum Laufen zu bringen:

Wir haben den Bridge-Shield-Motortreiber verwendet, um eine Verbindung zum Himbeer-Pi anstelle eines separaten Motortreibers herzustellen. Wenn Sie eine separate Platine haben oder eine hergestellt haben, können Sie die Pin-Nummern 4,17,22,23 aus dem Himbeer-Pi-GPIO-Header verwenden, um eine Verbindung zu den Motortreiber-Pinnummern 2,7,15,10 herzustellen gemacht wie im Bild gezeigt

Schließlich müssen alle diese auf einem Roboterchassis montiert werden (Siehe Bild, um die Anordnung der Teile zu erleichtern). Stecken Sie den WLAN-Dongle in den dafür vorgesehenen Steckplatz. Befestigen Sie das Brückenschild am Pi und verbinden Sie den zweizelligen Lithium-Ionen-Akku mit dem Brückenschild und Ihr mechanischer Kumpel ist bereit zu rollen!!

Schritt 5:Schritt 5:Programm für Esp8266 und Arduino UNO (optional)

Wenn Sie mit der Heimautomatisierung herumspielen und ein Gerät in der Nähe mit dem WLAN-Modul steuern möchten, müssen Sie die folgenden beiden Zeilen in der Datei control.py mit der IP-Adresse des ESP8266 / Port des ESP8266-WLAN-Moduls ändern. Öffnen Sie dazu ein Terminal und tippen Sie

$sudo nano /var/www/server/control.py

Nehmen Sie die folgenden Änderungen in dieser Datei vor:

TCP_IP =Ihre WLAN-Modul-IP-Adresse

TCP_PORT =Ihre WLAN-Modul-Port-Adresse

Sie können den Arduino-Code auf Ihr Uno hochladen. Um Ihr Oled-Display zum Laufen zu bringen, müssen Sie einige Bibliotheken installieren, die Sie auf der adafruit-Website finden. Bitte beachten Sie, dass auf Ihrem Router einige Portweiterleitungseinstellungen vorgenommen werden müssen. Ich verwende derzeit einen Netgear-Router und es gibt auf der Einstellungsseite eine Registerkarte für die Portweiterleitung, in der ich die IP-Adresse meines WLAN-Moduls zusammen mit dem Port, auf den ich zugreife, eingebe. Sie können die Anweisungen zur Portweiterleitung für Ihren Router unter folgendem Link einsehen:

http://portforward.com/english/routers/port_forwarding/routerindex.htm

Für weitere Details:Roboter mit Raspberry Pi &Bridge Shield