Сборка робота, избегающего стены, на Raspberry Pi — пошаговое руководство

Это руководство предлагает практичный, новичку‑дружелюбный подход к созданию робота, избегающего стены, с использованием Raspberry Pi, ультразвукового датчика HC‑SR04 и моторного драйвера L293D. Хотя это не полное обучение, информации здесь достаточно, чтобы начать и поделиться кодом со школами.

Шаг 1: Соберите детали

• Raspberry Pi — использовали Pi B+, но любая модель сработает с незначительными изменениями номеров пинов.
• Двухканальный H‑мост L293D — надежный выбор набор RK Education.
• Два прямоугольных геарных DC-мотора с колесами — подойдут любые стандартные DC-моторы.
• Ультразвуковой датчик HC‑SR04 — широко доступный компонент для проектов на Pi и Arduino.
• 9V батарея + зажим для питания моторов.
• 5V батарея (например, Anker) для Raspberry Pi.
• Перемычки male-female и female-female.
• Два резистора для делителя напряжения (рекомендуется 100 Ом и 220 Ом).
• Маленькая макетная плата — опционально, но полезна для чистой проводки.

Шаг 2: Подключение ультразвукового датчика

Следуйте уроку ModMyPi для чтения данных расстояния с HC‑SR04. Вывод ECHO датчика выдает 5V, который нужно понизить до 3.3V для GPIO Pi. Простой делитель на резисторах 100 Ом и 220 Ом делает это безопасно:

• 5V → Резистор (220 Ом) → Точка соединения → 3.3V на GPIO, 5V на землю через 100 Ом.
• Используйте маленькую макетку или припаянные контакты для аккуратной раскладки.

Протестируйте датчик с предоставленным Python-скриптом: скачайте файл, откройте LXTerminal, перейдите в папку и запустите sudo python filename.py.

Шаг 3: Подключение моторов

Соедините DC-моторы с драйвером L293D как показано. Используйте четкое, неповторяющееся цветовое кодирование, чтобы избежать путаницы. Следующие назначения пинов отображают Raspberry Pi на входные пины драйвера:

• Мотор 1 — A: 36, B: 38, Enable: 40
• Мотор 2 — A: 33, B: 35, Enable: 37

Присоедините моторы к клеммам MA и MB драйвера; направление проводов произвольно. Запустите пример скрипта управления моторами для проверки движения.

Шаг 4: Объединение и запуск

После сборки проводки (рекомендуется аккуратная, организованная раскладка) загрузите финальный Python-скрипт. Он измеряет расстояние каждые 0.5 секунды и запускает реверс одного колеса при обнаружении препятствия в пределах 10 см, заставляя робота уклоняться. Установите электронику на простое шасси, и робот будет автономно навигировать, избегая стен и препятствий.

Приветствуем любой фидбек для улучшения этого руководства. Удачной сборки!