Raspberry Pi 3 FPV Lego Tank: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Lego ni nzuri kwa kufundisha watoto juu ya jinsi mambo yanavyofanya kazi wakati wawaacha wafurahi kwa wakati mmoja. Najua siku zote nilifurahiya "kucheza" na lego nilipokuwa mtoto. Hii inaelezea jinsi nilivyojenga tanki la FPV (Kwanza Person View) nje ya lego na Raspberry Pi 3 (Raspi 3). nilijaribu kuiweka iwe rahisi iwezekanavyo, hatua tu ambapo unabadilisha motors kufanya kazi na lego inahitaji zana na ustadi kidogo.

Tangi kimsingi hutumia motors mbili kwa hivyo ikiwa hutaki tanki unaweza kutengeneza aina ya Romba, ujengaji utakuwa tofauti lakini wiring na programu zitakuwa sawa.

### Mradi huu kimsingi ni toleo la 1, kwa hivyo ikiwa unataka kuiboresha (ambayo kuna nafasi nyingi ya kufanya) tafadhali acha maoni. Pia nambari zote zitapatikana, kwenye ukurasa wangu wa Github, viungo viko katika hatua

Vitu utakavyohitaji:

• Lego zingine, nilitumia Lori ya Teknolojia ya Arctic ya Lego ambayo nilikuwa nimelala karibu. Tumia mawazo yako ingawa, seti hii ilikuwa na nyimbo na kila kitu kufanya kazi hizo kwa hivyo ilikuwa nzuri kwa mradi huu.
• Pi Raspberry, nilitumia Raspberry Pi 3 kwa sababu ndivyo nilikuwa na, ikiwa una mtindo tofauti unaweza kuifanya iweze kufanya kazi lakini pini za GPIO zitatofautiana.
• Kadi ndogo ya SD na Raspian imewekwa, kwa Raspi 3.
• Kamera ya Pi, Adafruit inauza chache pamoja na nyaya tofauti za utepe wa urefu anuwai. Mgodi ulionunuliwa kutoka Aliexpress, una lensi ya samaki na ilikuwa ya bei rahisi. Unaweza kutumia kamera ya wavuti, lakini kamera ya Pi hufanya kazi nje ya sanduku.
• USB Power Bank kuwezesha Raspi 3, nadhani yangu iligharimu $ 8, 2000mah yake inaendesha Raspi 3 kwa muda.
• Betri ya kuwezesha motors, nilitumia betri nilitoa gari la bei rahisi la RC, ni volts 7.2, 500mah, na inayoweza kuchajiwa kwa hivyo inafanya kazi vizuri. Betri ya 9V itakuwa nzuri lakini utahitaji pia kontakt.
• Kamba za jumper, kuunganisha pini za GPIO pamoja, angalau 5 wa kike na wa kike.
• L298N Bodi ya Dereva wa Magari, hizi ni za bei rahisi na hukuruhusu kudhibiti kwa motors kando. Hizi pia ni kiwango nzuri kwa aina hii ya programu.
• 2 x DC gearbox motor, hizi kutoka Adafruit ni nzuri, sawa sawa inaweza kununuliwa kutoka Aliexpress pia

Mbalimbali

• Mkanda wa povu wa pande mbili
• Waya
• kupungua kwa joto
• mkanda
• bendi za mpira
• kebo ndogo ya USB

Ikiwa utabadilisha motors za sanduku la gia la DC kama nilivyofanya basi utahitaji:

• mkata sanduku
• dremel na blade ya mviringo
• faili ndogo
• Dakika 5 epoxy

Utahitaji pia PC / laptop yako mwenyewe kudhibiti na kupanga Raspi 3.

Hatua ya 1: Jenga Tank

Kwa hivyo haya sio maagizo kweli kwa sababu hatua hii inapaswa kuwa muundo wako mwenyewe. Nitazungumza juu ya mambo kadhaa ambayo nilibidi kuzingatia wakati wa kujenga hii, lakini raha ya kweli iko katika kutafuta mwenyewe (kama vile Lego halisi). Tumia picha ikiwa zinasaidia, ilinichukua miaka kuendeleza muundo huu, mwishowe, barabara rahisi ilikuwa bora.

1. Jenga axles za nyuma kwanza
   1. na uhakikishe kuacha nafasi ya kutosha kwa motors na kuzifanya ziwe pana kwa vifaa vyako kutoshea ndani ya. Nilitaka yangu iwe pana sana kwani nilitaka kila kitu kilichokaa ndani ya vishoka, hii iliruhusu tank kuwa chini kabisa chini ya vitu na kumfukuza paka.
   2. Magurudumu kwenye nyimbo hapa yana shimo linalofaa axle ya msalaba ya Lego, kwa hivyo kumbuka hapa ndipo injini zako zitapanda.
   3. Unahitaji idhini ya kutosha kwa wimbo nyuma na mbele. Unaweza kuona kwenye picha ya 2 kuwa "pe" peices sio semetric, hii ni kuruhusu chumba cha wimbo. Awali nilikuwa na semetric lakini wimbo uliendelea kusugua na wakati mmoja ukawa umejaa na kuvunja adapta ya gari.
2. Mara baada ya kuwa na axles zilizojengwa unaweza kuziunganisha
   1. kutumia bits ndefu na msaada wa msalaba kwa vipindi vya kawaida. Hakikisha unaweka nafasi ya msaada wa msalaba ili vifaa viwe sawa kati yao, hii inasaidia kuweka wasifu mdogo.
   2. urefu utatambuliwa na kiasi gani cha kufuatilia ulichonacho. Wimbo huu hauna kunyoosha kwa hivyo ucheleweshaji kidogo unahitajika. Ikiwa una wimbo wa mpira unaweza kuifanya iwe mkali. Gurudumu pia ni wazo nzuri lakini kwa jumla haihitajiki.
   3. Hatua hii ilikuwa ndogo mbele moja kwa moja na inahusisha tu jaribio na makosa.
3. Motors kimsingi zimekwama na mkanda wa povu wenye pande mbili kwa hivyo toa uso mkubwa kwao wa kukwama.
4. Kilima cha kamera nilichotengeneza ni takataka haswa, unapaswa kujaribu na ujitengeneze mwenyewe. Ninaipenda chini kwani inaonekana kama unasafiri haraka kwenye kamera. Hii itakuwa mahali pazuri pa kusasisha na servo au mbili ili kufanya kamera iweze kusonga.

Tunatumahi kuwa noti hizi zinasaidia. Nilijenga kitu hiki kabla ya kuandika ya kufundisha na ninasita kidogo kuiondoa sasa ikiwa inaenda. Ninaamini kabisa kuwa muundo bora unaweza kufanywa kwa hivyo nadhani maendeleo yako mwenyewe yatakuwa bora. Acha maoni ikiwa unataka nifanye kuwa mwongozo kamili, ikiwa kuna mahitaji ya kutosha nitaifanya.

Hatua ya 2: DC Gearbox Motor kwa Lego Adapter

Tena, nilifanya hii kabla ya kuandika na sikuchukua picha yoyote. Nadhani kuna rundo la mafunzo tofauti huko nje ambayo hufanya hivi. Adafruit kweli huuza adapta, hii ndiyo njia bora, pamoja na hauitaji kuharibu milima yako. Niko katika NZ ingawa hivyo Adafruit haipatikani, lakini DIY ni:-). Hivi ndivyo nilifanya (samahani juu ya michoro mbaya):

1. Andaa vifaa vyako vyote tayari, tutakuwa tukikata plastiki, kwa hivyo hii haitakuwa ngumu kwa uber. Nilitumia glasi za semina kwa sababu mimi binafsi huchukia vijiko vidogo vya plastiki kote kwenye mboni za macho yangu. Nilitumia pia moja ya bodi hizo za kukata kijani kibichi kwa hivyo sikuharibu meza yangu.
2. Kwa hivyo mchoro unaonyesha mtazamo wa juu na upande. Kimsingi, kijivu ni sehemu nyeupe nyeupe kwenye motor ya sanduku la gia la DC na nyekundu ndio tunakata. Nyekundu kwenye mwonekano wa juu kweli inapaswa kuwa sehemu ya msalaba kwa axle ya msalaba wa Lego. Tutatoa vifaa hivyo kwa kuwa axle inafaa kuingia ndani. Jaribu na ukate hii karibu na kituo iwezekanavyo na karibu kulia chini. Nilianza kwa kukata takriban kwanza na kipande cha msumeno kwenye dremel yangu, kisha kunyoa kwa bits na mkata sanduku hadi nilipokuwa na kifafa kamili.
3. Mara tu unapokatwa kidogo na axle inafaa zaidi au chini sawa (inapaswa kuonekana kama weold iliyokunjwa katika uma wa nusu) unaweza epoxy axle ya Lego. Kabla ya kutumia epoxy yoyote hakikisha unatumia mkanda wa kuficha juu ya kesi ya manjano. ya gari ili usiweke fimbo shimoni kwenye kesi hiyo. Changanya epoxy ya dakika 5 vizuri na weka safu nene juu ya nyeupe nyeupe na axle ya msalaba, tunatafuta kanzu nene ya 1-2mm. Epoxy ya dakika 5 huenda kwa kasi na haiwezi kutumika haraka sana kwa hivyo fanya kazi haraka hapa.
4. Mara baada ya kuvaa kanzu inayostahili na epoxy haifanyi kazi unapaswa kufanywa. Haina kukimbia kidogo hivyo kuwa mwangalifu. Mara tu ikiwa imewekwa kwa mpira kama uthabiti unaweza kupunguza kwa urahisi epoxy yoyote ya ziada, ndivyo nilivyopata mwisho mzuri wa gorofa kwenye mgodi.
5. Acha kukauka usiku na unapaswa kuwa na gari la sanduku la gia la Lego DC asubuhi

Hatua ya 3: Wiring It Up

Wiring wa mradi huu ni rahisi sana. Tutatumia kebo 4 za kike na za kike kuruka kuunganisha pini zetu za GPIO kwa kidhibiti cha magari cha L298N na kebo ya kiume na ya kike ya kuruka kuunganisha ardhi ya Raspi 3 hadi chini ya mtawala wa L298N. Tutatumia waya pia kuunganisha motors kwa mtawala wa L298N.

Ninachagua kutumia mchanganyiko huu wa pini kwenye Raspi kwa sababu zimeunganishwa pamoja. Jisikie huru kutumia seti yoyote ya pini za GPIO na GND ingawa. Kumbuka tu kuibadilisha katika nambari.

Unaweza kutumia mchoro wa wiring au kufuata hatua zifuatazo:

Raspi 3 L298N

GND (pini 14) GND

GPIO27 (pini 13) IN1

GPIO22 (pini 15) IN2

GPIO23 (pini 16) IN3

GPIO24 (pini 18) IN4

Kwa motors na jinsi zilivyowekwa nimeziunganisha kwa njia hii.

Kati2, Kati3 hasi

Kati1, Kati4 chanya

Kwa kweli hasi ilikuwa kuelekea nyuma na chanya ilikuwa mbele. Ukiwapata kwa njia nyingine, tangi inaendesha tu kwa mwelekeo tofauti ambayo ni rahisi kurekebisha katika programu.

Hatua ya 4: Programu

Kwa hivyo kwa hatua hii tutahitaji kuweka vitu kadhaa ikiwa haujafanya hivyo.

• Raspian
• Chatu 2 au 3
• Git
• MJPG-Mkombozi

Kufunga Raspian

Kwanza tunahitaji kuwa na Raspian kwenye kadi ndogo ya SD, kwa hivyo uwe na SD iliyoumbizwa ya angalau 8GB tayari (Unaweza pia kusanikisha NOOBS lite ikiwa una kadi ya 4GB tu).

Ili kusanikisha Raspian ningependekeza utumie NOOBS. Kiunga rasmi kiko hapa. Pakua faili ya zip kwenye PC yako, na utoe faili hizo kwenye kadi ya sd. Hakikisha faili na folda zipo na sio ndani ya folda ya noobs.

Mara tu unapofanya hivi, ingiza kadi ya SD kwenye Raspi 3, unganisha skrini (TV na HDMI inafanya kazi vizuri ikiwa hauna mfuatiliaji) na kibodi na panya.

Unapaswa kuona mzigo wa skrini ya kusakinisha, unganisha kwa wifi (wifi inahitajika ili mradi huu ufanye kazi) na usakinishe, mimi hutumia tu mipangilio chaguomsingi kwani zinafanya kazi vizuri.

Inasanidi hali isiyo na kichwa

Kwa hivyo mara tu Raspian ikiwa imewekwa na umeingia kwenye Raspi 3, unaweza kuanza kusanidi Raspi 3 kukimbia kwa hali isiyo na kichwa (i.e. tumia SSH badala ya skrini na kibodi). Ujumbe tu utahitaji kutumia Sudo ili uhakikishe unajua nenosiri la mizizi.

Fungua terminal na andika 'sudo raspi-config', unapaswa kuwa na skrini ya samawati na kijivu kama kwenye picha. Nenda kwa 'Chaguzi za kuingiliana', bonyeza kitufe cha kuingia, kisha songa kwa 'P2 SSH' bonyeza ingiza na uingie tena kwa 'ndio', tena kwa 'sawa'.

Sasa rudi kwenye 'chaguzi za kuingiliana' na uwezeshe kamera.

Rudi kwenye menyu bonyeza na uingie kuchagua 'kumaliza'.

Ifuatayo tunahitaji kupata anwani yetu ya IP, unaweza kufanya hivyo kwa kuandika 'ifconfig' kwenye terminal. Pata kizuizi kuanzia na wlan0 (kawaida ni ya mwisho) na andika anwani yako ya IP. Inapaswa kuwa kwenye laini ya pili na angalia kitu kama hii 192.168.1. XX ikiwa unatumia wifi yako ya nyumbani.

Kubwa huo ndio mwisho wa usanidi

Kusakinisha programu ya ziada

Kwa hivyo, kuendesha hati ninazo, utahitaji kuwa na chatu 2 au 3 iliyosanikishwa. Ikiwa unataka kujifunza chatu, ningependekeza ujifunze chatu 3, tofauti ni ndogo lakini chatu 3 sasa inatumika sana. Inapaswa kuja kusanikishwa na Raspian lakini tunapaswa kuangalia mara mbili tu.

Andika 'python --version', unapaswa kupata pato kama 'Python 2.7.13' ambayo inamaanisha kuwa umeweka chatu 2. Kuangalia ikiwa una chatu 3 chapa tu 'python3 --version' na unapaswa kupata pato kama hilo. Ikiwa huna chatu 2 au 3, unaweza kuandika 'sudo apt-get install python' au 'sudo apt-get install python3', kwa heshima.

Utahitaji pia Git kupata nambari, tena, inapaswa kuwekwa mapema. Andika 'git --version' kuangalia na kutumia 'sudo apt-get install git' ikiwa huna.

Inasakinisha MJPG-Streamer

MJPG-Streamer ni moja wapo ya njia ambazo nilipata upatikanaji wa Picamera. Inakuwezesha kufikia kamera kupitia kivinjari na kudhibiti picha. Labda ni njia nzuri na rahisi ya kutumia kamera ikiwa huna wasiwasi na nambari.

1. Tena tutatumia Git. Chapa 'git clone https://github.com/jacksonliam/mjpg-streamer.git' kwenye kituo cha Raspi 3. Programu itapakuliwa, haichukui muda mrefu sana.
2. Labda jambo bora kufanya wakati huu ni kuangalia faili ya 'README.md' na ufuate maagizo ya usanikishaji. Walifanya kazi kwa usawa kwangu. Ikiwa una maswali yoyote, waache kwenye maoni na nitajaribu kusaidia

Mara tu ikiwa imewekwa unaweza kuiendesha. Nitapitia jinsi ninavyofanya hapa chini.

Kuiweka yote pamoja

Kubwa, sasa tunapaswa kuwa tayari kwenda. Hakikisha Raspi 3 yako imewashwa. Kwenye PC / laptop yako, fungua terminal (nadhani unatumia linux au Mac, ikiwa unatumia Windows italazimika kupakua putty. Kuna mafunzo mengi mkondoni kuhusu jinsi ya kutumia hii, usijali, ni rahisi) na andika 'ssh [email protected]. XX (ukifikiri haujabadilisha jina la mtumiaji la msingi) au anwani yako ya IP ni nini tuliyopata hapo awali. Andika nenosiri lako (hii lazima isiwe chaguo-msingi). Kubwa, sasa uko kwenye kikao cha terminal kwenye Raspi 3 kupitia PC / laptop yako.

Kwa hivyo, katika aina ya terminal 'git clone https://github.com/astrobenhart/Raspi-3-FPV-Lego-T …… Hii inapaswa kuchukua sekunde chache kwani faili ni ndogo sana. Kisha unaweza kuelekea kwenye saraka ukitumia 'cd Raspi-3-FPV-Lego-Tank', sasa andika 'ls' na uhakikishe unaona faili hizi 5: 'demo.py', 'drive.py', 'Picamera_tank. py, 'kumaliza.jpg', na 'README.md'. Hakikisha unatazama kisomaji kwa visasisho vyovyote.

demo.py

Hati hii ni nzuri kwa kujaribu wiring yako inafanya kazi. Inapita tu kwa mchanganyiko tofauti wa kuendesha motors nyuma na mbele.

tumia 'demo ya chatu.py' kukimbia. Inachukua nusu dakika au hivyo kukamilisha.

gari.py

Huu ndio hati ya py utakayoendesha kudhibiti tank. Inaweka ramani ya pini ya GPIO na inaunda defs za kusonga. Pia inachukua mashinikizo muhimu kudhibiti tangi.

Tumia 'chatu drive.py' kuendesha. Ipe sekunde, terminal yako inapaswa kwenda wazi.

tumia 'w, a, s, d' kusonga na nafasi ya nafasi kuacha. Unapokuwa tayari kufunga programu bonyeza 'n'.

Picamera_tank.py

Hii ndio toleo langu la mtiririko wa kamera. Hii inaendesha tu na chatu 3 (i.e. tumia 'python3 Picamera_tank.py' kukimbia). Hii inaweza kuendeshwa kwenye dirisha la pili la terminal au unaweza kubonyeza ctrl-z na uandike bg kuiendesha kwa nyuma kwenye terminal ile ile. Binafsi napenda kutumia terminal tofauti.

Haupaswi kusanikisha chochote cha ziada, lakini ikiwa unatumia pip. Ikiwa unapata shida yoyote, acha maoni.

Mara hii inapoendelea kwenye Raspi 3, ingia kwenye brower ya PC / laptop yako na nenda kwa 192.168.1. XX: 8000 (IP tuliyoipata mapema). Unapaswa kuona pato la kamera. Ikiwa picha inahitaji kuzungushwa, utahitaji kuhariri hati ya py. Karibu na chini kuna maoni, chini ingiza digrii za mzunguko unahitaji. Kwangu ilikuwa 180 kwani kamera yangu imeanguka chini.

Ili kuendesha MJPG-Streamer

Ili kuendesha MJPG-Streamer, napita kwa 'mjpg-streamer / mjpg-streamer-majaribio' na kukimbia './mjpg_streamer -o "output_http.so -w./www" -i "input_raspicam.so -hf"'.

Mara tu hiyo inapoendelea nenda kwa 192.168.1. XX: 8080 (IP tumepata mapema) na bonyeza bonyeza. Cheza karibu na chaguzi zingine, zinaweza kukufaa.

Na ndio hivyo. Unapaswa sasa kuweza kuendesha gari lako kumiliki tanki la FPV mahali ambapo unaweza kupata wifi yako. Furahiya.

Hatua ya 5: Bidhaa iliyokamilishwa

Na hii hapa video ya yote inafanya kazi.

Ujumbe tu kwamba nina Raspi 3 iliyochomekwa kwenye kompyuta yangu ndogo ili kuitia nguvu kwenye video wakati benki ya umeme iliisha wakati wa upimaji. Ilidumu karibu saa moja ambayo nilifurahi sana.

Tafadhali acha maoni ikiwa unayo na natumahi unafurahiya kutengeneza hii Raspberry Pi 3 FPV Lego Tank ikiwa utaipa.

Asante, Ben