Сборка роботов Raspberry Pi:лучшее руководство для начинающих

Если вы новичок в Raspberry Pi и искали простой аппаратный проект, не ищите дальше. Из этого туториала Вы узнаете, как разработать робота на основе Python, который избегает препятствий и свободно перемещается.
Роботы, избегающие препятствий, довольно распространены, и их легко создать. Здесь вы можете использовать этот проект, чтобы добавить вашему роботу функцию предотвращения объектов. Или просто используйте его, чтобы начать возиться с python и аппаратной периферией на Raspberry Pi. Эта система использует ИК-модули для обнаружения объектов, но о технической стороне мы поговорим позже. Итак, если у вас есть Raspberry Pi и вы хотите создать что-то на основе оборудования, используя его, просто прокрутите вниз и получайте удовольствие :). Посмотрите видео внизу, чтобы увидеть, как работает робот, избегающий препятствий Raspberry Pi. А если вы настоящий новичок, вы всегда можете воспользоваться нашей бесплатной электронной книгой по Raspberry Pi и Arduino, чтобы начать с шага 0.

Что для этого нужно?

1. Raspberry Pi B / B + или 2 и основные периферийные устройства:SD-карта, клавиатура, мышь и т. д.
2. Такие модули ИК-датчиков.
3. Мотор-редукторы постоянного тока.
4. Плата драйвера L293D.
5. Шасси и колеса робота.
6. Колесо заклинателя.
7. Макет и двусторонний скотч.
8. Джемперы от мужчины к мужчине / от женщины к мужчине.
9. Батарея 9 В и разъемы.
10. Кнопка и резистор 220R.

Как это работает?

Вся работа этого робота действительно проста, не о чем беспокоиться. Вся система избегает столкновений с препятствиями благодаря встроенным датчикам. Здесь этот робот использует два модуля ИК-датчиков, которые могут обнаруживать объекты в диапазоне 5-6 см. Этот датчик выдает цифровой НИЗКИЙ (0 В) сигнал, когда объект находится в пределах его диапазона. В противном случае выводит цифровой ВЫСОКИЙ (5 В) сигнал.

Так как же работают эти ИК-датчики? ИК - это аббревиатура от Infra Red, длина волны света, невидимая человеческому глазу (но видимая через камеры наших смартфонов!). Эти модули состоят из пары ИК-светодиодов приемника и передатчика. Когда объект попадает перед ИК-датчиком, поверхность объекта отражает часть ИК-света обратно в приемник. Таким образом, приемник затем выдает НИЗКИЙ сигнал, уведомляющий о том, что объект находится перед датчиком.

Эти датчики подключены к входным контактам GPIO raspberry pi. Затем pi с помощью скрипта python проверяет, становится ли низкий уровень на выводах GPIO, подключенных к модулям ИК-датчиков. Если он действительно понижается, то он дает команду двигателям постоянного тока сначала двигаться в обратном направлении, а затем вращаться. Более того, этот робот изначально активируется, когда мы нажимаем кнопку на макете, после чего raspberry pi дает команду двигателям постоянного тока двигаться вперед через плату драйвера L293D. Вы можете посмотреть демонстрационное видео внизу этой страницы, чтобы увидеть, как работает этот робот.

Шаг 1. Подключение ИК-датчиков робота для обхода препятствий Raspberry Pi

Во-первых, вам нужно включить raspberry pi после подключения его к монитору, клавиатуре и т. Д. Затем нам нужно проверить модули ИК-датчиков. Для этого подключите ИК-модули к вашему raspberry pi, как показано на следующей схеме. Включите датчик, подав 5 В (+ контакт), GND (- контакт) от raspberry pi. И подключите контакт B на датчиках к контактам GPIO 3 и 16. Raspberry Pi. Вы можете проверить контакт GPIO Raspberry Pi в соответствии со схемой контактов здесь. Мы используем конфигурацию GPIO.BOARD, что означает, что контакты пронумерованы в соответствии с их обычным порядком на плате (1,2,3, ..). Считайте конфигурацию контактов на модуле датчика и подключите соответственно.

Затем вам нужно скопировать и вставить следующий код и сохранить его как файл python - irtest.py:

  импортировать RPi.GPIO как GPIOimport timeGPIO.setwarnings (False) GPIO.setmode (GPIO.BOARD) GPIO.setup (3, GPIO.IN) # Подключение правого датчика GPIO.setup (16, GPIO.IN, pull_up_down =GPIO.PUD_UP) # Подключение левого датчика при True:i =GPIO.input (3) # Чтение выхода правого ИК-датчика j =GPIO.input (16) # Чтение выхода левого ИК-датчика, если i ==0:# Правый ИК-датчик датчик обнаруживает объект print "Обнаружено препятствие слева", i time.sleep (0.1) elif j ==0:# Левый ИК-датчик обнаруживает объект print "Обнаружено препятствие справа", j time.sleep (0.1)  

После сохранения этого файла и его запуска:«sudo python irtest.py». Вы заметите, что когда вы блокируете датчик рукой, на экране печатается следующий вывод:

Шаг 2. Подключение двигателей к L293D

После тестирования модулей ИК-датчиков необходимо подключить и протестировать модуль L293D и двигатели. Включите модуль L293D, подключив контакты + и - платы к батарее 9 В. Также подключите «-» платы к GND Raspberry Pi.

Подробнее:Лучшее руководство по созданию роботов Raspberry Pi для начинающих