Raspberry Pi 3 FPV Lego Tank: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Lego është i shkëlqyeshëm për t'i mësuar fëmijët se si funksionojnë gjërat, duke i lënë ata të argëtohen në të njëjtën kohë. E di që më ka pëlqyer gjithmonë të "luaj" me lego kur isha fëmijë. Ky udhëzues përshkruan se si kam ndërtuar një tank FPV (Pamja e Personit të Parë) nga lego dhe një Raspberry Pi 3 (Raspi 3). Unë u përpoqa ta mbaja sa më të thjeshtë, vetëm hapi ku përshtatni motorët për të punuar me lego kërkon mjete dhe pak aftësi.

Rezervuari në thelb përdor dy motorë, kështu që nëse nuk doni një tank mund të bëni një robot të tipit Romba, ndërtimi do të jetë i ndryshëm, por instalimet elektrike dhe programet do të jenë saktësisht të njëjta.

### Ky projekt është në thelb një version 1, kështu që nëse doni ta përmirësoni atë (nga të cilat ka shumë vend për të bërë) ju lutemi lini një koment. Gjithashtu i gjithë kodi do të jetë i disponueshëm, në faqen time në Github, lidhjet janë në hapa

Gjërat që do t'ju duhen:

• Disa Lego, kam përdorur një Kamion Arktik Lego Technic që kisha të shtrirë përreth. Përdorni imagjinatën tuaj megjithatë, ky grup kishte këngë dhe gjithçka për t'i bërë ato të punojnë kështu që ishte mirë për këtë projekt.
• Një Raspberry Pi, kam përdorur një Raspberry Pi 3 sepse kjo ishte ajo që kisha, nëse keni një model të ndryshëm mund të jeni në gjendje ta bëni atë të funksionojë, por kunjat e GPIO do të ndryshojnë.
• Një kartë micro SD me Raspian të instaluar, për Raspi 3.
• Një aparat Pi, Adafruit shet disa si dhe kabllo të ndryshëm me fjongo me gjatësi të ndryshme. Një minierë e blerë nga Aliexpress, ka një lente fisheye dhe ishte e lirë. Ju mund të jeni në gjendje të përdorni një kamerë në internet, por një aparat Pi funksionon jashtë kutisë.
• Një USB Power Bank për të fuqizuar Raspi 3, mendoj se e imja kushtoi 8 dollarë, 2000mah e saj kështu që funksionon Raspi 3 për një kohë.
• Një bateri për të fuqizuar motorët, kam përdorur një bateri që kam nxjerrë nga një makinë e lirë RC, është 7.2 volt, 500mah, dhe e rimbushshme kështu që punon mjaft mirë. Një bateri 9V do të ishte e mirë, por atëherë do t'ju duhet gjithashtu një lidhës.
• Kabllot kërcyese, për të lidhur kunjat GPIO së bashku, të paktën 5 femra me femra.
• Bordi i Drejtuesit të Motorit L298N, këto janë mjaft të lira dhe ju lejojnë të kontrolloni motorët veç e veç. Këto janë gjithashtu mjaft standarde për këtë lloj aplikimi.
• 2 x motor kuti ingranazhi DC, këta nga Adafruit janë të mirë, i njëjti saktësisht mund të blihet edhe nga Aliexpress

Të ndryshme

• Shirit shkumë me dy anë
• tela
• tkurret nxehtësia
• kasetë
• breza gome
• kabllo mikro USB

Nëse do të përshtatni motorët e ingranazheve DC si unë, atëherë do t'ju duhet:

• kuti prestar
• dremel me teh sharre rrethore
• mini skedarë
• 5 minuta epoksi

Ju gjithashtu do të keni nevojë për kompjuterin/laptopin tuaj për të kontrolluar dhe programuar Raspi 3.

Hapi 1: Ndërtoni rezervuarin

Pra, këto nuk janë vërtet udhëzime sepse ky hap duhet të jetë vërtet dizajni juaj. Unë do të flas për disa nga gjërat që duhej të merrja parasysh kur e ndërtoja këtë, por argëtimi i vërtetë qëndron në zbulimin për veten tuaj (ashtu si Lego aktual). Përdorni fotot nëse janë të dobishme, më janë dashur mosha për të zhvilluar këtë dizajn, në fund, rruga e thjeshtë ishte më e mira.

1. Ndërtoni së pari boshtet e pasme

   1. dhe sigurohuni që të lini hapësirë të mjaftueshme për motorët dhe t'i bëni ato mjaft të gjera që përbërësit të përshtaten brenda tyre. Doja që imja të ishte mjaft e gjerë pasi doja që gjithçka të ishte e ulur brenda akseve, kjo lejoi që rezervuari të ishte mjaft i ulët në një përshtatje nën gjëra dhe të ndiqte macen.
   2. Rrotat në binarët këtu kanë një vrimë që i përshtatet një boshti kryq Lego, kështu që mbani në mend se këtu do të ngjiten motorët tuaj.
   3. Keni nevojë për hapësirë të mjaftueshme për pistën në pjesën e pasme dhe të përparme. Ju mund të vini re në figurën 2 se pikat "L" nuk janë semetrike, kjo është për të lejuar dhomën e pistave. Fillimisht i kisha semetrike, por pista vazhdonte të fërkohej dhe në një moment u bllokua dhe prishi përshtatësin e motorit.

2. Pasi të keni ndërtuar boshtet, atëherë mund t'i lidhni ato

   1. duke përdorur copa të gjata me mbështetëse tërthore në intervale të rregullta. Sigurohuni që të vendosni mbështetëset kryq në mënyrë që përbërësit të përshtaten mes tyre, kjo ju ndihmon të mbani një profil të ulët.
   2. gjatësia do të përcaktohet nga sa gjurmë keni. Kjo këngë nuk ka shtrirje, kështu që nevojitet pak plogështi. Nëse keni një pistë gome, mund ta bëni më të fortë. Gjithashtu një rrotë vrapimi është një ide e bukur, por në përgjithësi nuk është e nevojshme.
   3. Ky hap ishte i vogël përpara dhe përfshin vetëm pak prova dhe gabime.
3. Motorët janë mbërthyer në thelb me shirit shkumë të dyanshëm, kështu që siguroni një sipërfaqe të madhe për t'u ngjitur.
4. Montimi i kamerës që kam bërë është mjaft mbeturinë, ju patjetër që duhet të provoni dhe ta bëni tuajin. Më pëlqen shumë pasi duket sikur po udhëtoni shpejt me kamerë. Ky do të ishte një vend i mirë për tu përmirësuar me një ose dy servo për ta bërë kamerën të lëvizshme.

Shpresojmë që këto shënime të jenë të dobishme. Unë e ndërtova këtë gjë para se të shkruaja udhëzuesin dhe jam pak në mëdyshje për ta ndarë atë tani që po shkon. Unë me të vërtetë besoj se një dizajn më i mirë mund të bëhet kështu që unë mendoj se zhvillimi juaj do të ishte më i miri. Lini një koment nëse doni që unë ta bëj atë një udhëzues të plotë, nëse ka kërkesë të mjaftueshme do ta bëj.

Hapi 2: DC Gearbox Motor në Lego Adapter

Përsëri, e bëra këtë para se të shkruaja dhe nuk bëra asnjë fotografi. Unë mendoj se ka një mori mësimesh të ndryshme atje që e bëjnë këtë. Adafruit në fakt shet një përshtatës, kjo është mënyra më e mirë, plus që nuk keni nevojë të shkatërroni bazat e motorit tuaj. Unë jam në NZ edhe pse Adafruit nuk është i disponueshëm, por DIY është:-). Kjo është ajo që bëra (më falni për diagramet e këqija):

1. Përgatitni të gjitha mjetet tuaja, ne do të presim plastikë, kështu që kjo nuk do të jetë shumë e vështirë. Kam përdorur një palë gota seminari sepse personalisht i urrej copat e vogla të plastikës në të gjitha sytë e mi. Unë gjithashtu përdor një nga ato dërrasat e gjelbra të prerjes, kështu që nuk e prish tryezën time.
2. Pra, diagrami tregon një pamje të sipërme dhe anësore. Në thelb, gri është pjesa e vogël e bardhë në motorin e kutisë së shpejtësisë DC dhe e kuqja është vendi ku ne presim. E kuqja në pamjen e sipërme supozohet të jetë një seksion kryq për një bosht kryq Lego. Ne do ta heqim atë material në mënyrë që boshti të përshtatet mirë brenda. Mundohuni ta shkurtoni këtë sa më afër qendrës dhe pothuajse në fund. Fillova së pari duke prerë afërsisht me copën e sharrës rrethore në dremelin tim, pastaj fillova rruajtjen e copave me një prestar kuti derisa të kisha një përshtatje të përsosur.
3. Pasi ta keni prerë atë pak dhe boshti të përshtatet pak a shumë drejt (duhet të duket si një i çuditshëm i palosur në gjysmë piruni) ju mund të epoksoni boshtin kryq Lego. Para se të aplikoni ndonjë epoksi sigurohuni që të aplikoni shirit maskues mbi kasën e verdhë të motorit në mënyrë që të mos ngjitni aksidentalisht boshtin në kasë. Përzieni mirë epoksinë 5 minutëshe dhe aplikoni një shtresë të trashë mbi bitin e bardhë dhe boshtin kryq, ne po kërkojmë një shtresë të trashë 1-2mm. Epoksi 5 minutësh bëhet ngjitës dhe i papërdorshëm shumë shpejt, kështu që punoni shpejt këtu.
4. Pasi të keni veshur një shtresë të zbukuruar dhe epoksi nuk funksionon, duhet të keni mbaruar. Ai funksionon pak, prandaj ki kujdes. Pasi të jetë vendosur në një qëndrueshmëri si gome, ju lehtë mund të shkurtoni çdo epoksi të tepërt, kështu kam marrë një fund të bukur të sheshtë në timen.
5. Lëreni të thahet gjatë natës dhe duhet të keni një motor të ingranazheve Lego DC në mëngjes

Hapi 3: Instaloni atë

Lidhja elektrike për këtë projekt është mjaft e thjeshtë. Ne do të përdorim kabllot e kërcyesit 4 femra për femra për të lidhur kunjat tona GPIO me kontrolluesin motorik L298N dhe një kabllo bluzë mashkull me femrën për të lidhur tokën e Raspi 3 me tokën e kontrolluesit motorik L298N. Ne gjithashtu do të përdorim disa tela për të lidhur motorët me kontrolluesin e motorit L298N.

Unë zgjedh të përdor këtë kombinim të kunjave në Raspi sepse ato janë të grumbulluara së bashku. Ndjehuni të lirë të përdorni çdo grup kunjash GPIO dhe GND. Vetëm mos harroni ta ndryshoni atë në kod.

Ju mund të përdorni diagramin e instalimeve elektrike ose ndiqni hapat e mëposhtëm:

Raspi 3 L298N

GND (kunja 14) GND

GPIO27 (kunja 13) IN1

GPIO22 (kunja 15) IN2

GPIO23 (kunja 16) IN3

GPIO24 (kunja 18) IN4

Për motorët dhe mënyrën se si janë montuar, i instalova në këtë mënyrë.

Out2, Out3 negative

Out1, Out4 pozitiv

Në thelb negative ishte kah mbrapa dhe pozitive ishte përpara. Nëse i merrni ato anasjelltas, rezervuari thjesht lëviz në drejtim të kundërt, i cili është i lehtë për t'u rregulluar në softuer.

Hapi 4: Programimi

Pra, për këtë hap do të na duhet të vendosim disa gjëra nëse nuk i keni bërë tashmë.

• Raspian
• Python 2 ose 3
• Git
• MJPG-Streamer

Instalimi i Raspian

Së pari ne duhet të kemi Raspian në një kartë micro SD, kështu që të kemi gati një SD të formatuar prej të paktën 8 GB (Ju gjithashtu mund të instaloni NOOBS lite nëse keni vetëm një kartë 4 GB).

Për të instaluar Raspian unë do të rekomandoja përdorimin e NOOBS. Lidhja zyrtare është këtu. Shkarkoni skedarin zip në kompjuterin tuaj dhe nxirrni skedarët në kartën sd. Sigurohuni që skedarët dhe dosjet të jenë aty dhe jo brenda një dosje noobs.

Pasi ta keni bërë këtë, lidhni kartën SD në Raspi 3, lidhni një ekran (Një TV me HDMI funksionon mirë nëse nuk keni një monitor) dhe një tastierë dhe mi.

Ju duhet të shihni ngarkimin e ekranit të instaluar, të lidheni me wifi (wifi nevojitet që ky projekt të funksionojë) dhe të instaloni, unë thjesht përdor cilësimet e paracaktuara pasi ato funksionojnë mirë.

Konfigurimi për modalitetin pa kokë

Pra, pasi të jetë instaluar Raspian dhe të jeni regjistruar në Raspi 3, mund të filloni të konfiguroni Raspi 3 që të funksionojë në mënyrë pa kokë (dmth. Përdorni SSH në vend të ekranit dhe tastierës). Vetëm një shënim do t'ju duhet të përdorni sudo kështu që sigurohuni që e dini fjalëkalimin rrënjë.

Hapni një terminal dhe shkruani 'sudo raspi-config', duhet të keni një ekran blu dhe gri si në imazhe. Kaloni te 'Opsionet e ndërlidhjes', shtypni enter, pastaj kaloni te 'P2 SSH' shtypni enter dhe futeni përsëri për 'po', përsëri për 'ok'.

Tani kthehuni te 'opsionet e ndërlidhjes' dhe aktivizoni kamerën.

Kthehuni në meny shtypni djathtas dhe futeni për të zgjedhur 'përfundoj'.

Tjetra ne duhet të gjejmë adresën tonë IP, ju mund ta bëni këtë duke shtypur 'ifconfig' në terminal. Gjeni bllokun duke filluar me wlan0 (zakonisht i fundit) dhe shënoni adresën tuaj IP. Duhet të jetë në rreshtin e dytë dhe të duket diçka si kjo 192.168.1. XX nëse jeni duke përdorur WiFi në shtëpi.

E shkëlqyeshme që është fundi i konfigurimit

Instalimi i programeve shtesë

Pra, për të ekzekutuar skriptet që kam, do t'ju duhet të keni të instaluar python 2 ose 3. Nëse doni të mësoni python, unë do të rekomandoja të mësoni python 3, dallimet janë të vogla, por python 3 tani përdoret më gjerësisht. Ajo duhet të jetë e parainstaluar me Raspian, por ne vetëm duhet të kontrollojmë dy herë.

Shkruani 'python --version', ju duhet të merrni një dalje si 'Python 2.7.13' që do të thotë se keni python 2 të instaluar. Për të kontrolluar nëse keni python 3 thjesht shkruani 'python3 --version' dhe duhet të merrni një dalje të ngjashme. Nëse nuk keni python 2 ose 3, mund të shkruani 'sudo apt-get install python' ose 'sudo apt-get install python3', me respekt.

Ju gjithashtu do të keni nevojë për Git për të marrë kodin, përsëri, ai duhet të parainstalohet. Shkruani 'git --version' për të kontrolluar dhe përdorur 'sudo apt-get install git' nëse nuk e keni.

Instalimi i MJPG-Streamer

MJPG-Streamer është një nga mënyrat se si kam pasur qasje në Picamera. Kjo ju lejon të hyni në kamerë përmes një shfletuesi dhe të manipuloni imazhin. Ndoshta është mënyra më e bukur dhe më e lehtë për të përdorur kamerën nëse nuk jeni të kënaqur me kodin.

1. Përsëri ne do të përdorim Git. Shkruani 'git clone https://github.com/jacksonliam/mjpg-streamer.git' në terminalin Raspi 3. Softueri do të shkarkohet, nuk kërkon shumë kohë.
2. Ndoshta gjëja më e mirë për të bërë në këtë pikë është të shikoni skedarin 'README.md' dhe të ndiqni udhëzimet e instalimit. Ata punuan pa probleme për mua. Nëse keni ndonjë pyetje, lërini ato në komente dhe unë do të përpiqem të ndihmoj

Pasi të jetë instaluar, mund ta ekzekutoni. Më poshtë do të tregoj se si ta bëj këtë.

Duke i vënë të gjitha së bashku

E shkëlqyeshme, tani duhet të jemi gati për të shkuar. Sigurohuni që Raspi 3 është i ndezur. Në kompjuterin/laptopin tuaj, hapni një terminal (po supozoj se jeni duke përdorur Linux ose Mac, nëse përdorni Windows do të duhet të shkarkoni stuko. Ka shumë mësime në internet se si ta përdorni këtë, mos u shqetësoni, është e lehtë) dhe shkruani 'ssh [email protected]. XX (duke supozuar se nuk e keni ndryshuar emrin e përdoruesit të paracaktuar) ose atë që ishte adresa juaj IP që kemi gjetur më herët. Shkruani fjalëkalimin tuaj (kjo definitivisht nuk duhet të jetë parazgjedhja). E shkëlqyeshme, tani jeni në një sesion terminal në Raspi 3 përmes kompjuterit/laptopit tuaj.

Pra, në llojin e terminalit 'git klon https://github.com/astrobenhart/Raspi-3-FPV-Lego-T… Kjo duhet të zgjasë vetëm disa sekonda pasi skedarët janë vërtet të vegjël. Pastaj mund të lundroni në drejtori duke përdorur 'cd Raspi-3-FPV-Lego-Tank', tani shtypni 'ls' dhe sigurohuni që i shihni këto 5 skedarë: 'demo.py', 'drive.py', 'Picamera_tank. py, 'finish.jpg', dhe 'README.md'. Sigurohuni që të shikoni në readme për çdo përditësim.

demo.py

Ky skenar py është i shkëlqyeshëm për të testuar që telat tuaj po funksionojnë. Thjesht kalon përmes kombinimeve të ndryshme të drejtimit të motorëve mbrapa dhe përpara.

përdorni 'demon.py python' për të kandiduar. Duhen gjysmë minutë ose më shumë për të përfunduar.

ngas.py

Ky është skenari py që do të përdorni për të kontrolluar rezervuarin. Ai krijon hartën e pinit GPIO dhe krijon mbrojtës për lëvizjen. Ai gjithashtu kap shtypjet kryesore për të kontrolluar rezervuarin.

Përdorni 'python drive.py' për të ekzekutuar. Jepini një sekondë, terminali juaj duhet të boshatiset.

përdorni 'w, a, s, d' për të lëvizur dhe spacebar për të ndaluar. Kur të jeni gati për të mbyllur programin shtypni 'n'.

Picamera_tank.py

Ky është versioni im i një transmetuesi për kamerën. Kjo funksionon vetëm me python 3 (dmth. Përdorni 'python3 Picamera_tank.py' për të ekzekutuar). Kjo mund të ekzekutohet në një dritare të dytë të terminalit ose mund të shtypni ctrl-z dhe shkruani bg për ta ekzekutuar atë në sfond në të njëjtin terminal. Personalisht më pëlqen të përdor një terminal të veçantë.

Ju nuk duhet të instaloni asgjë shtesë, por nëse përdorni pip. Nëse hasni telashe, lini një koment.

Pasi kjo të funksionojë në Raspi 3, hyni në shfletuesin e kompjuterit/laptopit tuaj dhe shkoni te 192.168.1. XX: 8000 (IP -ja që gjetëm më herët). Ju duhet të shihni daljen e kamerës. Nëse imazhi duhet të rrotullohet, do t'ju duhet të redaktoni skriptin py. Pranë fundit është një koment, më poshtë shkruani shkallët e rrotullimit që ju nevojiten. Për mua ishte 180 pasi kamera ime është me kokë poshtë.

Për të drejtuar MJPG-Streamer

Për të drejtuar -j.webp

Pasi të funksionojë, shkoni te 192.168.1. XX: 8080 (IP -ja që gjetëm më herët) dhe klikoni mbi transmetimin. Luani me opsionet e tjera, ato mund të jenë të dobishme për ju.

Dhe kjo eshte. Tani duhet të jeni në gjendje të drejtoni rezervuarin tuaj FPV kudo ku mund të merrni wifi -n tuaj. Argëtohu.

Hapi 5: Produkt i përfunduar

Dhe këtu është një video ku gjithçka funksionon.

Vetëm një shënim që unë kam Raspi 3 të kyçur në laptop për ta fuqizuar atë në video pasi banka e energjisë mbaroi gjatë disa testimeve. Ajo zgjati gati një orë për të cilën isha shumë i lumtur.

Ju lutemi lini komente nëse keni ndonjë dhe shpresoj që të kënaqeni duke e bërë këtë Raspberry Pi 3 FPV Lego Tank nëse e lini të shkojë.

Faleminderit, Ben