R2D2pi

Cangkang mainan R2D2 dihidupkan menggunakan Raspberry Pi Zero W.

Cerita

Putri saya mendapat mainan R2D2 dengan keyakinan bahwa itu dikendalikan secara elektronik, hanya untuk mengetahui bahwa itu hanya cangkang kosong. Dia sangat kecewa, jadi saya katakan saya mungkin bisa membuatnya menjadi hidup. Jadi di sinilah semuanya dimulai.

R2D2 dibuat oleh JAKKS PACIFIC.

Tantangannya adalah menambahkan komponen mekanis yang hilang di dalam cangkang. Untungnya, saya punya printer 3D, saya sangat menyukainya!

Saya harus mencetak beberapa bagian dan mengumpulkan beberapa barang elektronik. Berikut rinciannya:

Head Gear dan Head Optical Interrupter

Head gear dipasang pada motor DC geared (kiri bawah) yang saya dapatkan dari ebay. Motor dikendalikan menggunakan sirkuit H-Bridge DRV8833 melalui sirkuit drive PCA9685 I2C PWM.

Pemutus berkas optik (kanan atas) digunakan dengan 3 sakelar optik. Sakelar memberikan batas perjalanan ke kepala. Sakelar optik disambungkan ke GPIO biasa pada RPi.

Mount Pengisi Daya Baterai

Untuk proyek ini saya membeli baterai lithium dari rak yang menyediakan output 5V. Saya mengeluarkan sel dan sirkuit pengisian dan saya membuat beberapa perangkat keras pemasangan dan tombol untuk dapat menekannya untuk melihat 4 LED yang menunjukkan status pengisian. Saya juga menambahkan sirkuit Nyala/Mati untuk mengontrol siklus hidup atau mati RPi. Motor dan semua sirkuit yang membutuhkan banyak arus dihubungkan langsung ke suplai 5V.

Pemasangan Papan Raspberry Pi, PCA9685 dan DRV8833

Sirkuit RPi, PCA9685, dan DRV8833 dipasang pada adaptor di dalam cangkang.

Kaki Motor Mount

Salah satu kakinya memiliki kemampuan untuk naik turun. Jadi saya menggunakan motor HS-422 dan melepas sirkuit drive internal dan membuat adaptor untuk menahan motor dan sakelar optik. Motor memiliki CAM terpasang di atasnya. CAM memiliki built-in beam interrupter untuk mendeteksi saat kaki berada di posisi bawah.

Papan LED (Tidak Ada Cetakan 3D Di Sini…)

Saya menambahkan 4 LED (2 x Merah, 1 x Hijau dan 1 x Biru). Semua LED ini berasal dari string lampu Natal yang rusak. Bisa lebih murah dari itu!

Jadi saya memasang LED pada papan proto dan memastikannya sejajar dengan beberapa lubang pemasangan.

Pembicara

Memiliki suara memang membuat proyek ini jauh lebih menyenangkan! Jadi saya membeli sekali lagi sebuah speaker off the shelf (murah…) yang memiliki amplifier di dalamnya juga. Yang saya beli adalah baterai bertenaga dengan 3 baterai AAA. Saya mengeluarkan perangkat keras yang tidak perlu dan menempelkannya di cangkang bagian dalam.

Tombol Pengguna

Ada juga tempat untuk menambahkan beberapa sakelar tombol tekan. Saya merakitnya di papan proto dan membuat beberapa spacer (tentu saja dicetak 3D!) untuk memberikan jarak yang tepat untuk sakelar.

Manajemen Daya

Karena ini adalah mainan bertenaga baterai menggunakan baterai lithium yang dapat diisi ulang, saya menambahkan sirkuit untuk memungkinkan menghidupkan dan mematikan RPi dengan cara yang bersih. Sirkuit menggunakan sakelar tombol tekan untuk mengunci daya. Untuk mematikan tombol ditekan lagi dan keadaan tombol dirasakan oleh RPi (GPIO04) untuk memicu shutdown bersih.

Semua sirkuit yang haus daya terhubung langsung ke suplai 5V. Ini untuk mencegah penurunan tegangan yang akan menyebabkan reset RPi. PCA9685 dan DRV8833 keduanya dinonaktifkan saat RPi mati. Mereka diaktifkan setelah program berjalan. Sirkuit DRV8833 digunakan untuk mengontrol kedua motor DC dan juga mengontrol daya ke speaker dan sakelar optik. LED dikendalikan oleh PCA9685.

Menambahkan Audio ke RPi Zero

Kita perlu menambahkan sirkuit eksternal untuk menambahkan audio ke Raspberry Pi Zero W.

Sirkuit Listrik

Perangkat Lunak

Untuk mengontrol R2D2pi saya menggunakan NodeRed dengan Node berikut:

1 – node-red-contrib-pca9685 (Kontrol papan PCA9685)

2 – node-red-contrib-speakerpi (Kirim audio ke speaker)

3 – node-red-dashboard (Digunakan untuk membangun GUI web)