วิธีสร้างหุ่นยนต์ติดตามบรรทัดโดยใช้ Rpi 3: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

ในบทช่วยสอนนี้ คุณจะได้เรียนรู้การสร้างรถบั๊กกี้หุ่นยนต์ติดตามบรรทัด เพื่อให้สามารถหวือไปรอบๆ แทร็กได้อย่างง่ายดาย

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุของคุณ

วัสดุบางอย่างที่แสดงในภาพถูกใช้เพื่อทำรถบั๊กกี้ส่วนใหญ่ตั้งแต่เริ่มต้น อย่างไรก็ตาม บทช่วยสอนนี้จะไม่ครอบคลุมถึงขั้นตอนในการสร้างแชสซีหรือแบบจำลองสำหรับรถบั๊กกี้ของคุณ หรือวิธีการบัดกรีสายไฟเข้ากับมอเตอร์ของคุณ หากคุณต้องการทำเช่นนั้น นี่คือวัสดุทั้งหมดที่คุณต้องการ:

• Raspberry Pi 3
• บอร์ดควบคุมมอเตอร์
• เขียงหั่นขนม
• ที-คอบเบลอร์ +
• มอเตอร์ DC 12V 2 ตัว
• 2 ล้อ
• ที่ใส่แบตเตอรี่ AA 1 ก้อน (สำหรับแบตเตอรี่ AA 4 ก้อน)
• แบตเตอรี่ AA 4 ก้อน
• สายจัมเปอร์
• ก้อนแบตเตอรี่ USB
• ไขควง
• หัวแร้งและหัวแร้ง
• เครื่องปอกสายไฟ
• กระดาษแข็งหรือกล่องพลาสติกขนาดเล็กและกาว/เทป
• เซนเซอร์ 2 เส้น
• 8 สายจัมเปอร์หญิงเป็นหญิง
• สายจัมเปอร์ชาย-ชาย 4 สาย
• เทปฉนวน

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบบอร์ดมอเตอร์

สมมติว่าคุณได้ตั้งค่ามอเตอร์ของคุณแล้ว คุณจะต้องเชื่อมต่อมอเตอร์กับบอร์ด H-bridge สำหรับสิ่งนี้ คุณจะต้องใช้ไขควงขนาดเล็ก ตอนนี้คุณจะต้องเชื่อมต่อมอเตอร์กับบอร์ด สำหรับสิ่งนี้ คุณจะต้องใช้ไขควงขนาดเล็ก

ใช้ไขควงคลายสกรูในแผงขั้วต่อ ใส่ปลายลวดที่ถอดแล้วเข้าไปในแผงขั้วต่อ ขันสกรูให้แน่นโดยยึดแผงขั้วต่อไว้อย่างแน่นหนา

ขั้นตอนที่ 3: เปิดเครื่องมอเตอร์ของคุณ

มอเตอร์ต้องการพลังงานมากกว่า Rpi ที่สามารถให้ได้ ดังนั้น คุณต้องใช้แบตเตอรี่ AA 4 ก้อนในการจ่ายไฟ

คลายสกรูในแผงขั้วต่อที่ระบุว่า VCC, GND และ 5V นำที่ใส่แบตเตอรี่ AA และเสียบสายสีแดงเข้าไปในแผงขั้วต่อ VCC ลวดสีดำเข้าไปในบล็อก GND สิ่งสำคัญคือคุณต้องเข้าใจวิธีที่ถูกต้อง

ขันสกรูให้แน่นเพื่อให้สายไฟเข้าที่

ขั้นตอนที่ 4: เชื่อมต่อมอเตอร์ของคุณกับ Rpi

บอร์ดที่ใช้ในโปรเจ็กต์นี้ต้องต่อสายเข้ากับ Raspberry Pi บอร์ดอื่นๆ อาจเชื่อมต่อต่างกัน และบางบอร์ดสามารถวางบนพิน Raspberry Pi GPIO เป็น HAT ได้

บนบอร์ดที่ใช้ในที่นี้จะมีพินที่ระบุว่า In1, In2, In3 และ In4 รวมถึงพิน GND สองอัน GPIO พินใดบน Pi ที่คุณใช้นั้นขึ้นอยู่กับคุณ ในโครงการนี้ มีการใช้ GPIO 7, 8, 9 และ 10 หากคุณมีบอร์ดที่ไม่มีพิน GND คุณสามารถใช้พิน GND จาก Rpi เพื่อให้ได้ผลลัพธ์เช่นเดียวกัน หากคุณต้องทำเช่นนี้ ให้เสียบสาย GND เข้ากับแผงขั้วต่อเดียวกันกับสายสีดำจากก้อนแบตเตอรี่

ใช้ T-cobbler + เพื่อเชื่อมต่อเขียงหั่นขนมและ Rpi

ใช้สายจัมเปอร์ตัวผู้ถึงตัวผู้ห้าสายเพื่อเชื่อมต่อกับเขียงหั่นขนม

• In1 GPIO 7
• In2 GPIO 8
• In3 GPIO 9
• In4 GPIO 10

ขั้นตอนที่ 5: เตรียมตัวเชื่อมต่อ

ขั้นตอนแรกของคุณคือการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์สายของคุณกับรถบั๊กกี้ของคุณ โดยปกติ ประเภทของเซ็นเซอร์แบบเส้นที่ใช้ในบทช่วยสอนนี้จะต้องเชื่อมต่อกับพิน 3V3 แต่คุณจะต้องใช้เซ็นเซอร์สองตัวผ่านพินพลังงานเดียวกัน ดังนั้นคุณจะแนบทั้งคู่เข้ากับพิน 5V

นำสายจัมเปอร์ระหว่างตัวเมียกับตัวเมียสามตัว ถอดคอนเน็กเตอร์ออกจากปลายแต่ละด้าน จากนั้นดึงปลอกพลาสติกออกเพื่อให้เห็นสายมัลติคอร์ที่อยู่ด้านล่างประมาณ 1 เซนติเมตร นำสายจัมเปอร์สามสายแล้วบิดสายมัลติคอร์เข้าด้วยกัน จากนั้นใช้หัวแร้งบัดกรีตะกั่ว ปิดรอยต่อของตะกั่วด้วยเทปฉนวนจำนวนเล็กน้อย

ทำซ้ำขั้นตอนทั้งหมดด้วยสายจัมเปอร์หญิงต่อหญิงอีกสามคน

ขั้นตอนที่ 6: เชื่อมต่อ Line Sensors

เซ็นเซอร์แต่ละเส้นมีสามพิน: VCC สำหรับการจ่ายไฟ, GND สำหรับกราวด์ และ DO สำหรับเอาต์พุตดิจิตอล

นำจัมเปอร์สามสายที่บัดกรีมารวมกันแล้วเชื่อมต่อปลายทั้งสองเข้ากับพิน VCC บนเซ็นเซอร์แต่ละตัว

ใช้สายจัมเปอร์บัดกรีตัวที่สองของคุณและเชื่อมต่อปลายทั้งสองเข้ากับพิน GND บนเซ็นเซอร์แต่ละเส้น

นำสายจัมเปอร์เดี่ยวที่เหลือสองสายและเชื่อมต่อแต่ละอันเข้ากับพิน DO บนเซ็นเซอร์แต่ละเส้น

ตอนนี้เชื่อมต่อพิน VCC ของเซ็นเซอร์สายทั้งสองเข้ากับพิน 5V บน Raspberry Pi ของคุณและพิน GND ของเซ็นเซอร์กับพิน GND บน Raspberry Pi ของคุณ หมุด DO สองตัวแต่ละตัวสามารถเชื่อมต่อกับพิน GPIO ที่มีหมายเลขได้ ในตัวอย่างนี้ ใช้พิน GPIO 17 และ GPIO 27

ขั้นตอนที่ 7: ทดสอบ Line Sensors

นี่เป็นขั้นตอนที่ง่ายมาก เซ็นเซอร์สายของคุณมีไฟ LED ซึ่งเมื่อเปิดเครื่อง จะยังคงเปิดอยู่ อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณปล่อยให้มันเป็นเส้นสีเข้ม พวกมันก็จะดับไป นี่ควรเป็นกรณีสำหรับเซ็นเซอร์สายของคุณ

หากคุณคิดว่ามันไวเกินไป ให้ใช้ไขควงและปรับผ่านโพเทนชิออมิเตอร์ ปรับให้เข้ากับความพึงพอใจของคุณ

ขั้นตอนที่ 8: การแทรกโปรแกรมลงใน Python

ใส่รหัสบรรทัดเหล่านี้และเรียกใช้ คุณควรจะได้หุ่นยนต์ที่สามารถติดตามได้อย่างสมบูรณ์แบบ