Робот, использующий Raspberry Pi и Bridge Shield

Bridge Shield - это доска для студентов, хакеров и исследователей. Вы можете использовать его вместе с Pi или Arduino Uno, чтобы с легкостью создавать крутые DIY-проекты. Это будет плата с открытым исходным кодом, и в настоящее время мы разрабатываем второе поколение.

В настоящее время мы на Kickstarter, и вы можете поддержать нас, поддержав нас или поделившись указанной ниже ссылкой со своими друзьями и семьей

Ссылка на Bridge Shield на Kickstarter

Что в нем?

10 DOF IMU.

Датчик температуры. Драйвер двигателя с двойным мостом, который может управлять двигателями до 1 А.

8-канальный Servo Motor Diver, работающий на I2C.

RTC с резервным копированием монетных ячеек.

Откройте двунаправленный преобразователь уровня напряжения 5–3,3 В.

Сдвиг уровня для SPI, I2C, UART между Arduino Uno и Raspberry Pi.

Микроконтроллер Attiny85 с загрузчиком Arduino.

Заголовок для модуля Wi-Fi ESP8266.

Заголовок для модуля Bluetooth HC-05. ИК-датчик для беспроводного дистанционного управления.

Модуль USB-UART.

Единый входной источник 12 В, питающий Pi и Arduino Uno. Он имеет один регулируемый регулятор напряжения на 3 А, регулятор напряжения 5 В / 3 А и регулятор напряжения 3,3 В / 1 А.

Зарядное устройство для двухэлементных литий-ионных аккумуляторов со светодиодами и сигнальными контактами для контроля состояния заряда аккумулятора.

Светодиод переменной яркости, управляемый через I2C.

Его механическая конструкция делает его совместимым с большинством стековых экранов Arduino Uno и Raspberry Pi.

Примечание. Выше указаны характеристики второго поколения

Что мы с ним сделали?

Мы создали несколько классных проектов, например

- Робот, управляемый через Интернет

- Домашняя автоматизация для управления всем, что может попасть в электрическую розетку

- IP-камера

- Pi с батарейным питанием, который может стать мобильным вычислительным решением

Что вы можете с этим сделать?

Комбинируя arduino и raspberry pi, вы можете создавать потрясающие проекты. Вам решать, как вы хотите использовать нашу доску - наша главная цель - чтобы вы получали от этого удовольствие. Вот некоторые примеры, которые мы можем придумать:

- Построить автономного или самобалансирующегося робота

- Сделайте свой собственный дрон (используйте ответственно! Отказ от ответственности:мы не несем ответственности за потерю конфиденциальности вашим соседом)

- Автоматизируйте свой дом, используя нашу матрицу датчиков. Большинство наших датчиков работают с I2C, и встроенные драйверы двигателей помогут вам запускать такие исполнительные механизмы, как сервопривод, двигатель постоянного тока и шаговый двигатель.

Мы завершили первый прототип и сейчас его тестируем. Мы обещаем, что вы будете еще больше поражены возможностями второго поколения. Чтобы узнать больше о том, что мы сделали, вы можете посмотреть видео на нашем сайте и на канале YouTube.

В следующих шагах мы покажем вам простой способ использования Bridge Shield и создания робота с дистанционным управлением (через Интернет), и если вы все еще жаждете большего, мы добавили дополнительную часть, где мы покажем вам, как выполнить базовую домашнюю автоматизацию с помощью Bridge Shield и модуля Wi-Fi ESP8266.

Так что давайте готовим людей !!

Шаг 1. Шаг 1. Настройка Raspberry Pi с помощью базового программного обеспечения

Список ингредиентов:

1. Мостовой щит или плата L293D
2. Raspberry Pi (с SD-картой и системой питания для начальной настройки)
3. USB-камера / модуль камеры Pi
4. Шасси робота с зажимами двигателя, гайками / болтами и периферийными устройствами.
5. Two BO Motors
6. Литий-ионный аккумулятор (2-элементный, примерно 1000–2000 мАч)
7. Arduino UNO (необязательно)
8. Модуль Wi-Fi ESP8266 (необязательно)
9. 1,3-дюймовый OLED (необязательно)

Прежде всего, вам нужно будет настроить веб-сервер на Raspberry Pi вместе с PHP. Я рекомендую прочитать это руководство

На данный момент я предполагаю, что вы следовали приведенным выше инструкциям и знаете основы загрузки Pi, установки ОС, подключения пи к клавиатуре + мыши + монитора или включения режима SSH для удаленного доступа к пи и включения камеры пи .

После того, как вы сделаете это, приступим к установке Apache. Apache - это полноценный инструмент для создания и управления веб-серверами. Он может выполнять самые разнообразные функции, поэтому очень популярен.

Теперь вернитесь к работе, загрузите свой пи и откройте терминал (или соединение SSH), затем введите эту команду в командной строке

$ sudo apt-get update

Вы увидите множество инструкций на дисплее. Пусть все это закончится (вы узнаете, когда снова получите значок «$» с мигающей подсказкой).

Затем мы устанавливаем apache и PHP, используя следующую команду в том же терминале

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

Он спросит вас, хотите ли вы установить пакеты со следующей фразой:«Вы хотите продолжить?», Введите «y» и нажмите Return / Enter.

Подождите, пока установка завершится (это может занять некоторое время, и вы узнаете, что она завершена, когда снова увидите мигающую подсказку с просто «$»).

Если теперь вы запустите веб-браузер на своем компьютере и введите IP-адрес своего пи в адресной строке, вы должны увидеть сообщение вроде «Ваш веб-сайт работает / работает !!».

При желании вы также можете установить ftp-сервер с помощью следующих команд

$ sudo apt-get install vsftpd

Теперь, когда вы установили FTP-сервер, вам нужно выполнить небольшую настройку. См. Инструкции ниже:

$ sudo nano /etc/vsftpd.conf

(nano - это текстовый редактор, встроенный в ОС Raspbian. Он помогает быстро редактировать или изменять файлы из терминала)

Прокрутите файл и измените следующие строки:

anonymous_enable =ДА Изменить на anonymous_enable =НЕТ

И удалите «#» (раскомментировать) в следующих двух строках

# local_enable =ДА Изменить на local_enable =ДА

# write_enable =YES Изменить на write_enable =YES

В конце файла добавьте следующую строку кода:

force_dot_files =ДА

Для сохранения и выхода нажмите «Ctrl + x», затем нажмите «y», затем Return / Enter.

Теперь вам необходимо перезапустить FTP-сервер, чтобы изменения вступили в силу - используйте следующую команду:

$ sudo service vsftpd restart

Шаг 2. Шаг 2. Установка MPEG-STREAMER

Далее мы установим MPEG-Streamer. Mpeg streamer - это универсальное решение
для потоковой передачи видео с камеры в Интернет (Благодарности:я сослался на эту ссылку, чтобы узнать, как его установить)

Откройте окно терминала и введите следующую команду

$ sudo apt-get install libjpeg8-dev

После завершения установки введите

$ sudo apt-get install imagemagick

Далее нам нужно немного настроить. В терминале введите следующее с ENTER / RETURN после каждой строки.

$ cd ~

$ mkdir tmp

$ cd tmp

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

$ cd mjpg-streamer / mjpg-streamer

$ make

После компиляции вы можете запустить mjpeg-streamer, набрав следующую команду

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

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

Если вы хотите сейчас просмотреть поток, откройте веб-браузер и введите в веб-браузере следующую команду:«http:// [имя хоста или IP-адрес Pi]:8080»

Вы сможете увидеть mjpg-streamer на веб-странице в небольшом окне, показывающем изображение с камеры вашего Pi

Если вы хотите напрямую видеть видеопоток, введите следующий URL-адрес в своем веб-браузере

«Http:// [имя хоста или IP-адрес Pi]:8080 /? Action =stream»

Шаг 3:Шаг 3:Программирование интерфейса Pi и MPEG-стримера

Затем нам нужно будет немного запрограммировать Pi, чтобы обеспечить беспрепятственный интерфейс между камерой Pi и веб-страницей. Мы будем передавать некоторые значения в файл python из инструкций PHP, чтобы активировать контакты GPIO на Pi (однако, прежде чем вы это сделаете, вам нужно будет установить WiringPi, чтобы он работал - см. Инструкции, чтобы сделать это на их веб-сайте. Часть этого я использовал для разработки базового кода.

После того, как вы установили WiringPi, все, что вам нужно сделать, это разместить следующие файлы

control.html

control.php

control.py

в папке «/ var / www / server /»

Далее вам нужно отредактировать строку в файле control.html. Для этого используйте nano:

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

Найдите «img src» и отредактируйте его так:

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

Затем просто откройте веб-браузер на своем компьютере и введите в URL-адресе указанную ниже ссылку.

http:// [имя хоста или IP-адрес Pi] /server/control.html

Теперь, если у вас уже запущен сервер mjpeg, вы должны увидеть
видеопоток на веб-странице

Если вы не видите видео, откройте терминал и введите следующее:

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

Теперь вы должны увидеть все кнопки и видео на веб-странице. Если вы нажмете переднюю заднюю левую или правую кнопку, GPIO включатся / выключатся.

Шаг 4. Шаг 4. Аппаратные соединения (Pi и Bridge Shield) для запуска вашего робота:

Для подключения к Raspberry Pi вместо отдельного драйвера двигателя мы использовали драйвер мотора с мостовым экраном. Если у вас есть отдельная плата или вы ее сделали, вы можете использовать номера контактов 4,17,22,23 из GPIO-заголовка raspberry pi для подключения к драйверам двигателя с номерами контактов 2,7,15,10. Эти подключения должны быть сделано как показано на рис.

Наконец, все они должны быть установлены на шасси робота (см. Рисунок, который поможет вам расположить детали). Вставьте ключ Wi-Fi в назначенный слот. Закрепите мостовой щит на Pi и подключите двухэлементный литий-ионный аккумулятор к мостовому экрану, и ваш механический напарник готов к работе !!

Шаг 5. Шаг 5. Программа для Esp8266 и Arduino UNO (необязательно)

Если вы хотите поиграть с домашней автоматизацией и управлять соседним устройством с помощью модуля Wi-Fi, вам необходимо изменить две следующие строки в файле control.py с IP-адресом ESP8266 / портом модуля Wi-Fi ESP8266. Это можно сделать, открыв терминал и набрав

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

Внесите в этот файл следующие изменения:

TCP_IP =IP-адрес вашего модуля Wi-Fi

TCP_PORT =адрес порта вашего модуля Wi-Fi

Вы можете загрузить код Arduino на свой uno. Чтобы ваш oled-дисплей начал работать, вам необходимо установить некоторые библиотеки, которые вы можете найти на веб-сайте adafruit. Обратите внимание, что на вашем маршрутизаторе необходимо выполнить некоторые настройки переадресации портов. В настоящее время я использую маршрутизатор Netgear, и на его странице настроек есть вкладка переадресации портов, где я ввожу IP-адрес своего модуля Wi-Fi вместе с портом, к которому я обращаюсь. Вы можете ознакомиться с инструкциями по переадресации портов для вашего маршрутизатора по следующей ссылке:

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

Подробнее:Робот, использующий Raspberry Pi и Bridge Shield