Raspberry Pi-basierter wandvermeidender Roboter – FabLab NerveCentre

Bitte beachten Sie:Diese Anleitung ist nicht vollständig – kann aber hilfreich sein

Veröffentlicht, um es den hervorragenden Mitarbeitern von Derry's NerveCentre zu ermöglichen, den Code an Schulen weiterzugeben

Ich hoffe, dass ich darauf zurückkomme, aber mein derzeitiger Job hält mich vorerst davon ab.

Dieses anweisbare ist eine Alternative zu meinem anderen Wandvermeidungsroboter, der hier gefunden wird:

http://www.instructables.com/id/Arduino-wall-avoid…

Die Absicht ist, eine alternative Plattform und Codierung anzubieten, um das gleiche Ergebnis zu erzielen.

Für dieses Projekt verwenden wir den Raspberry Pi und den bekannten L293D Dual H-Bridge Chip. Der Ultraschallsensor ist der weit verbreitete HC-SR04.

Die Codierung erfolgt in Python, was meiner Meinung nach für diejenigen, die nicht viel codiert haben, erheblich einfacher zu interpretieren ist.

Genießen Sie das Projekt und geben Sie bitte Feedback, damit alle notwendigen Verbesserungen vorgenommen werden können.

Schritt 1:Was Sie brauchen

Ein Raspberry Pi – Ich habe ein B+ verwendet, aber jedes RPi funktioniert mit einigen Änderungen an den Pin-Nummern, die zum Antreiben jedes Motors verwendet werden.

Ein Motortreiber – Ich habe das L293D PCB-Kit von hier verwendet:http://www.rkeducation.co.uk/L293D-Project-PCB.php… – Aufgrund eines Jobwechsels kann ich wahrscheinlich nicht antworten Fragen zu Alternativen, daher hoffe ich, dass die Informationen später ausreichen.

2 X rechtwinklige DC-Getriebemotoren &Räder – Sie können dafür beliebige DC-Motoren verwenden.

Ein HC-SR04 Ultraschallsensor – sehr verbreitet und verfügbar für RPi- und Arduino-Projekte.

Eine 9-V-Batterie und ein Batterieschnapper – dies dient zum Betrieb der Motoren.

Eine 5V-Batterie – Ich habe eine Anker-Batterie verwendet, um das RPi zu betreiben.

Verkabelung – eine Auswahl an Kabeln mit Buchse-Buchse und Buchse-Stecker.

Widerstände – nur 2 werden benötigt, um einen Spannungsteiler zu erstellen. Ich habe eine 100Ohm und eine 220 Ohm Paarung verwendet. Weitere Informationen zum Erstellen eines Spannungsteilers finden Sie weiter unten – letztendlich muss jedoch ein Widerstand dem doppelten Widerstand des anderen entsprechen.

Ein kleines Steckbrett – darauf könntest du verzichten, wenn du stattdessen Isolierband oder ähnliches verwendest.

Schritt 2:Sehen wir uns die Verwendung des Pi an, um einen Messwert vom Ultraschallsensor zu erhalten

Ich habe dies durch das Tutorial auf ModMyPi.com gelernt, das hier verfügbar ist:

https://www.modmypi.com/blog/hc-sr04-ultrasonic-ra…

Im Anhang ist ein Schaltplan, der zeigt, wie der Spannungsteiler angewendet wird.

Kurz gesagt, wird dies verwendet, um die Spannung auf dem Signal vom ECHO-Pin am Sensor abzusenken. 5V verlassen den Pin und gehen durch einen Widerstand, der einen Spannungsabfall erzeugt. An dieser Stelle gibt es eine Aufteilung – ein Zweig geht über einen Widerstand nach GND, der die doppelte Spannung abnimmt – der andere Zweig hat nur einen dieser Widerstände durchlaufen und reduziert die Spannung daher nur auf 3,3 V.

Der Pi muss dieses Signal auf 3,3 V reduzieren, sonst funktioniert der US-Sensor, gibt jedoch falsche Messwerte zurück. Daher die Notwendigkeit für den Spannungsteiler.

Sie können auf den beigefügten Link verweisen, wenn Sie dies benötigen. Ich habe (später) einige Fertigungsdateien für die Herstellung eines kleinen Spannungsteilers angehängt, wenn Sie die Fähigkeiten dafür haben.

Um den Ultraschallsensor zu testen, können Sie den beigefügten Code verwenden (falls er nicht von meinem auf Github verfügbaren Bild funktioniert). Laden Sie dazu einfach die Datei herunter und navigieren Sie im LXTerminal auf dem RPi zu dem Ordner, in den Sie die Datei heruntergeladen haben. Geben Sie dann „sudo python FILENAME.py“ ein.

Schritt 3:Sehen wir uns nun an, wie wir einige Motoren zum Antrieb bringen

Jetzt können wir einige Motoren anschließen.

Alles kann wie auf dem Bild angeschlossen werden. Ich finde es sehr hilfreich, zu vermeiden, dass sich Farben wiederholen, damit Sie leicht sehen können, wo die einzelnen Farben verbunden sind.

Im beigefügten Code (der die Motorbewegung demonstriert) werden Sie feststellen, dass ich einen Benennungsstandard für die 3 Pins verwendet habe, die das RPi mit dem Motortreiber verbinden. Zum Beispiel:

Motor1A =36 – dies zeigt einen Pin an, mit dem IP1 oder IP2 verbunden werden soll.

Motor1B =38 – dies zeigt einen Pin an, mit dem IP1 oder IP2 verbunden werden soll.

Motor1E =40 – dies zeigt einen Pin an, mit dem EN1 verbunden werden soll.

Gleiches gilt für die Baureihe „Motor2*“:

Motor1A =33 – dies zeigt einen Pin an, an den IP3 oder IP4 angeschlossen werden soll.

Motor1B =35 – dies zeigt einen Pin an, an den IP3 oder IP4 angeschlossen werden soll.

Motor1E =37 – dies zeigt einen Pin an, mit dem EN2 verbunden werden soll.

Sobald diese verbunden sind, müssen wir auch jede Motorklemme anschließen. Schließen Sie einen Motor an MA und den anderen an MB an – welcher Draht für die Motoren in jede Seite geht, ist ziemlich willkürlich, da kein Schaden entsteht.

Auch hier können Sie die angehängte Datei herunterladen und den Python-Code gemäß den vorherigen Anweisungen ausführen.

Schritt 4:Alles zum Laufen bringen

An diesem Punkt haben Sie wahrscheinlich ein Durcheinander bei der Verkabelung, wie auf dem Bild im Anhang!

Abgesehen davon, dass Sie ein Chassis bauen, sind Sie bereit, das Ganze zum Laufen zu bringen.

Angehängt ist ein Python-Skript (das wieder gemäß den vorherigen Anweisungen ausgeführt wird), das alle 0,5 Sekunden eine Entfernungsmessung mit dem Ultraschallsensor durchführt. Wenn dieses Maß unter 10 cm fällt, fährt eines der Räder rückwärts. Wenn alles zusammen auf einem Chassis montiert ist, bedeutet dies, dass der Roboter herumfährt und sich dreht, wenn er etwas in der Nähe erkennt.

Für weitere Details:Raspberry Pi-basierter wandvermeidender Roboter – FabLab NerveCentre