Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Proses manufaktur

Rover

Rover Sederhana untuk memulai namun dapat diperluas tanpa batas. sesuatu tentang robot yang telah menangkap imajinasi saya selama saya bisa mengingat. Mereka adalah zona nyaman saya setiap kali saya memulai petualangan Maker baru; segera setelah saya melewati proyek “LED berkedip”, robot dasar selalu menjadi tujuan saya ketika mempelajari platform atau teknologi baru.

Jadi, ketika saya memutuskan untuk mencoba Windows IoT Core, proyek ini secara alami adalah titik awal saya. Rover adalah robot sederhana, jadi ini adalah tempat yang baik untuk memulai, tetapi juga dapat diperluas tanpa batas.

Proyek Rover awal ini membuat robot kecil yang berjalan sendiri di ruang tamu Anda. Itu hanya mengemudi lurus ke depan sampai mendeteksi objek yang menghalangi jalannya. Pada titik mana, ia berbelok hingga dapat menemukan jalan yang jelas dan kemudian melaju dengan kecepatan penuh lagi. Jantung Rover adalah Raspberry Pi yang menjalankan Window 10 IoT Core. Kedua motor digerakkan melalui pengontrol motor H-bridge ganda dan sensor jarak ultrasonik digunakan untuk mendeteksi rintangan. Rover dapat dibangun di atas sasis bergulir apa pun; Saya memilih yang murah yang tersedia dari berbagai pengecer di seluruh dunia.

Ini adalah proyek pemula dan tidak memerlukan keterampilan perangkat lunak atau perangkat keras tingkat lanjut. Tidak termasuk prasyarat, proyek ini dapat diselesaikan dalam 1,5 hingga 2 jam jika Anda memiliki pengalaman mikrokontroler Arduino atau serupa. Jika ini adalah proyek elektronik pertama Anda, sebaiknya luangkan waktu beberapa jam untuk menonton beberapa video pengantar Arduino dan Raspberry Pi sebelum memulai.

Saya masih memiliki beberapa penyempurnaan:

Jika Anda mencoba salah satu dari peningkatan ini atau yang lain yang Anda buat, silakan tinggalkan komentar dan beri tahu saya bagaimana hasilnya.

Berikut adalah beberapa sumber online yang menurut saya sangat membantu selama proyek ini berlangsung:

Prasyarat

  1. Jalankan Windows 10 IoT Core di Raspberry Pi 2 Anda (petunjuk di sini).

  2. Jalankan Windows 10 dan Visual Studio 2015 di PC Anda (petunjuk di sini).

  3. Terapkan aplikasi Windows sederhana ke Raspberry Pi untuk memastikan semuanya berfungsi (petunjuk di sini).

Catatan:Ini akan memakan waktu 2-3 jam untuk menyelesaikan prasyarat, tetapi sebagian besar waktu itu tanpa pengawasan.

Yang Anda Butuhkan

Bagian:

  1. Raspberry Pi 2 dan aksesori standar:catu daya 5v 2A, kartu micro SD kelas 10 8 GB, casing, dan kabel jaringan
  2. Kabel jumper – baik pria/pria maupun pria/wanita
  3. Papan tempat memotong roti mini
  4. Kit sasis mobil robot yang mencakup alas, motor, dan roda
  5. Pengontrol motor L298N
  6. Sensor jarak ultrasonik HC-SR04
  7. Resistor 1k dan 2.2k Ohm
  8. Modul konverter daya step up DC-DC LM2577 yang dapat disesuaikan
  9. Tempat baterai AA 3 x 1,5v
  10. Opsional: Tempat baterai AA 4 x 1,5v dengan sakelar hidup/mati dan penutup
  11. Opsional:Pita dua sisi atau Velcro atau karet gelang

Alat:

  1. Multimeter

  2. obeng kepala #1 Phillips

  3. tang hidung jarum kecil

  4. Opsional:penari telanjang kawat

  5. Opsional:besi solder

  6. Opsional:pita listrik

Referensi:

Pin Keluar Raspberry Pi 2

Petunjuk Proyek

Langkah 1:Pasang sasis robot

Waktu :30 menit

Alat :obeng kepala phillips #1; besi solder atau pita listrik; penari telanjang kawat opsional

Bagian :kit sasis robot; opsional 4 x dudukan baterai AA dengan sakelar hidup/mati

Ada beberapa kit robot di pasaran yang akan bekerja dengan proyek ini. Anda hanya perlu kit dengan dua roda yang digerakkan dan yang ketiga untuk keseimbangan. Ikuti instruksi yang disertakan dengan kit sasis robot Anda untuk merakit pelat dasar, motor, dan roda. Saya menemukan video YouTube yang menampilkan perakitan kit robot yang sangat mirip dengan yang saya gunakan.

Jika Anda memiliki besi solder, lanjutkan dan solder kabel yang disertakan ke motor. Jika Anda tidak memiliki besi solder, Anda cukup menekuk ujung kabel yang terbuka dan mengaitkannya ke terminal motor, lalu melilitkan pita listrik pada kedua kabel / sambungan terminal pada motor untuk mengencangkannya.

Tips:Saya mengarahkan kabel motor ke atas melalui lubang di dasar agar tidak tersangkut roda.

Daripada menggunakan dudukan baterai 4 x AA yang disertakan dengan kit robot, saya menggunakan yang berbeda dengan penutup dan sakelar Nyala/Mati. Ini adalah substitusi opsional karena tidak mengubah kinerja atau fungsionalitas robot sama sekali. Saya hanya menyukai kemudahan mematikan daya ke motor dengan mudah menggunakan sakelar yang terpasang pada dudukan baterai. Karena saya memasang Raspberry Pi langsung di atas dudukan baterai, agak sulit melepas baterai untuk memutus daya ke motor.

Kotak baterai dapat dipasang ke alas dengan beberapa cara. Jika dasar robot memiliki lubang yang sejajar dengan lubang pada wadah baterai dan Anda memiliki ukuran sekrup yang tepat, Anda dapat memasang penutup pada alasnya. Jika tidak, gunakan Velcro, selotip dua sisi, atau karet gelang. Saya menggunakan karet gelang dan mereka bekerja dengan baik. Saya memasang kasing di tengah alas untuk menjaga pusat gravitasi tetap dekat dengan titik tengah alas.

Langkah 2:Menghubungkan driver motor L298N

Waktu :20 menit

Alat :obeng kepala phillips #1; tang hidung jarum kecil

Bagian :pengemudi motor L298N; kabel jumper

Driver motor L298N memungkinkan Anda memutar motor ke depan DAN ke belakang menggunakan beberapa pin GPIO. Pertama, sambungkan dua kabel yang Anda amankan ke setiap motor pada langkah sebelumnya ke sepasang terminal motor – kabel merah dan hitam dari satu motor ke 'Motor A' dan kabel merah dan hitam dari motor lain ke 'Motor B' . Polaritas tidak penting dan Anda selalu dapat mengganti urutan kabel nanti jika motor Anda berputar ke arah yang salah saat Anda menerapkan kode. Selanjutnya, sambungkan kabel dari dudukan baterai 4 x AA ke terminal daya – merah ke input +12v dan hitam ke Ground; 4 baterai AA adalah sumber daya untuk motor. Pastikan juga untuk menjalankan kabel dari terminal Ground pada L298N ke pin GND GPIO pada Raspberry Pi (pin 6).

L298N dirancang untuk mendukung sumber daya tunggal untuk motor dan mikrokontroler / komputer. Tegangan penuh dari sumber listrik disalurkan ke motor. Pada saat yang sama, tegangan dari sumber listrik diubah dan diatur ke 5v untuk mikrokontroler / komputer dan disuplai melalui terminal +5v pada blok daya. Namun, melalui proyek berorientasi motor masa lalu, saya menemukan terlalu banyak variabilitas dalam daya dari suplai 5v L298N – yaitu ketika motor mati, ada penurunan tegangan yang besar pada output 5v (cukup besar untuk mereset Raspberry Pi). Selain itu, bahkan tanpa motor berjalan, saya hanya mengukur output 4,35v dari suplai 5v. Sementara pada kenyataannya, itu cukup untuk memberi daya pada Raspberry Pi (meskipun spesifikasi Raspberry Pi menyatakan bahwa itu di bawah tegangan minimum yang diperlukan), saya tidak ingin mengambil risiko – tidak menyenangkan mengejar perilaku yang tidak konsisten di Raspberry Pi terutama ketika itu mungkin karena perubahan tegangan yang sangat kecil. Oleh karena itu, untuk proyek ini, saya memutuskan untuk menggunakan dua sumber daya – satu untuk motor dan satu untuk Raspberry Pi. Sebelumnya pada langkah ini, kami menghubungkan 4 baterai AA ke terminal +12v untuk memberi daya pada motor. Pada langkah berikutnya, kita akan menghubungkan 3 baterai AA untuk memberi daya pada Raspberry Pi.

Tetapi sementara kami menyiapkan L298N, kami akan melanjutkan dan menautkan daya dari Raspberry Pi ke L298N. Pertama, lepaskan jumper fisik – berlabel '5v enable' di foto – dari L298N. Ini menetapkan logika pengontrol motor untuk ditenagai oleh Raspberry Pi melalui terminal +5v di blok daya, bukan dari sumber daya yang terhubung ke terminal +12v.

Penting:Pastikan Anda melepas jumper aktifkan 5v fisik pada L298N. Jika tidak, maka L298N akan mengeluarkan variabel 4-5v melalui terminal +5v yang dapat menyebabkan masalah kinerja dengan Raspberry Pi.

Sayangnya, Raspberry Pi hanya memiliki dua pin 5v dan saya membutuhkan tiga untuk proyek ini. Jadi, saya memutuskan untuk membuat power rail di papan tempat memotong roti saya – menggunakan baris yang saling berhubungan di papan tempat memotong roti untuk mendistribusikan daya dari Raspberry Pi. Untuk membuat power rail, sambungkan kabel jumper wanita / pria dari pin 2 Raspberry Pi (pin 5v) ke baris yang tidak digunakan di papan tempat memotong roti (saya biasanya menggunakan baris pertama atau terakhir). Sekarang, 5v dari Raspberry Pi dapat didistribusikan ke seluruh proyek dengan menghubungkannya ke baris yang sama di papan tempat memotong roti. Gunakan kabel jumper pria / pria untuk menghubungkan terminal +5v pada L298N ke rel listrik.

Koneksi terakhir yang diperlukan adalah menghubungkan 4 pin GPIO dari Raspberry Pi ke 4 pin input motor pada L298N. IN1 dan IN2 mengontrol arah motor A dan IN3 dan IN4 mengontrol arah motor B. Biarkan jumper pada L298N terpasang pada dua set pin pengaktif motor – ENA dan ENB – pada tempatnya. Koneksi saya adalah sebagai berikut:

               IN1 -> GPIO 27 / fisik 13

               IN2 -> GPIO 22 / fisik 15

               IN3 -> GPIO 5 / fisik 29

               IN4 -> GPIO 6 / fisik 31

Sekarang, koneksi Anda harus cocok dengan diagram ini:

Langkah 3:Menghubungkan konverter daya step up DC-DC

Waktu :20 menit

Alat :multimeter; besi solder atau pita listrik; penari telanjang kawat opsional

Bagian :DC-DC meningkatkan konverter daya; 3 x dudukan baterai AA; kabel jumper

Seperti yang disebutkan di Langkah 2, saya memutuskan untuk menggunakan sumber daya terpisah untuk Raspberry Pi dan motornya. Sayangnya, Raspberry Pi tidak mendukung berbagai daya input – 3 baterai AA tidak akan cukup dan 4 akan terlalu banyak – jadi Anda perlu menggunakan sesuatu di antara baterai Anda dan Raspberry Pi untuk menghasilkan 5v yang stabil. Untuk mencoba meringankan beban jika memungkinkan, saya memilih untuk menggunakan 3 baterai AA daripada 4. Konverter step up DC-DC dapat mengambil input 4,5v dari 3 baterai AA dan dapat menghasilkan 5v untuk Raspberry Pi .

Solder kabel merah dan hitam dari dudukan baterai 3 x AA ke bantalan In+ dan In-solder masing-masing pada konverter DC atau, bagi yang tanpa besi solder, kaitkan ujung kabel ke bantalan solder – berlabel 'Input daya dari baterai' di foto – dan bungkus pita listrik di sekelilingnya beberapa kali. Masukkan tiga baterai ke dalam dudukannya dan gunakan mutlimeter Anda untuk mengukur tegangan DC yang keluar dari konverter DC. Gunakan potensiometer bawaan konverter untuk "menghubungkan" output 5v.

Penting:Pastikan Anda mengatur output konverter DC ke 5v sebelum menghubungkannya ke Raspberry Pi. Di luar kotak, output daya konverter biasanya jauh lebih tinggi – cukup tinggi untuk merusak Raspberry Pi.

Terakhir, sambungkan output konverter DC ke Raspberry Pi. Menggunakan penari telanjang kawat, saya memotong ujung jantan dari dua jumper jantan / betina, melepaskan sedikit insulasi, melapisi kabel yang terbuka, dan menyoldernya ke Out+ (jumper merah) dan Out- (jumper hitam). Atau, putar untaian kawat yang terbuka, kaitkan pada bantalan solder pada konverter DC, dan rekatkan. Hubungkan ujung betina jumper ke pin 5v (kabel merah ke pin 4) dan pin GND (kabel hitam ke pin 14) pada Raspberry Pi.

Baca  Lebih Detail :Rover

Proyek / Postingan Saat Ini juga dapat ditemukan menggunakan:


Proses manufaktur

  1. Pemantau Lingkungan dan Kualitas Udara DIY
  2. Pemantauan Suhu di Raspberry Pi
  3. Stasiun Cuaca Raspberry Pi 2
  4. Memantau Suhu Dengan Raspberry Pi
  5. Proyek IoT 101:Aliran Suhu dari Raspberry Pi
  6. Pelacakan Bola Raspberry Pi
  7. Raspberry Pi Universal Remote
  8. Sensor Gerak menggunakan Raspberry Pi
  9. Sepotong Raspberry Pi
  10. Cycle Chaser