Raspberry Pi это одноплатный компьютер, сделанный для обучения базовым компьютерным навыкам для школьников. В последствии получивший намного более широкое применение и популярность, чем ожидали его авторы.
Наша плата выглядит так:
Данная версия платы оснащена процессором ARM11 фирмы Broadcom BCM2835[4] с тактовой частотой 700 МГц и модулем оперативной памяти на 256МБ/512МБ.
Raspberry Pi работает под управлением операционной системы Linux.
Мы, будем использовать плату версии «B» с установленной ОС Raspbian.
1. Сборка робота на базе гусеничной платформы
Raspberry Pi и камера будут установлены на гусеничную платформу. По сути это будет мобильная система видеонаблюдения.
Сама Raspberry Pi с драйвером моторов будет закреплена с помощью конструктора Lego, так как на данной плате отсутствуют необходимые крепежные элементы.
Электропитание платы и моторов раздельное. На моторы стоит 8 аккумуляторов по 1.2 вольта, на плату стоять 2 аккумулятора по 3.7 вольта. Все аккумуляторы включены последовательно. Моторы получают питание через драйвер моторов выполненный на L293D с помощью навесного монтажа.
Электропитание самой платы осуществляется через линейный стабилизатор, так как требуется фиксированное напряжение в 5 вольт.
Что умеет данная платформа делать:
1. Сам перемещаться по площади (квартире и тд) используя датчик Ultrasonic HC-SR04 для обьезда препядствий.
2. Снимать через определенное время фото (видео кадр) снимок и отправлять его на яндекс или гугл диск.
3. Сам подъезжать на базу для подзарядки используя ИК-локатор.
4. Возможность ручного управления, используя браузер и интернет.
Стабилизатор для питания самой платы raspberry.
На макетной плате был собран драйвер управления моторами на L293 и установлен гироскоп mpu-6050, подключенный по шине I2C.
Общаться с интернетом будет за счет вот такого WiFi адаптера Tp-Link.
Завелся сразу из коробки, без установки дополнительного программного обеспечения.
Так же установлена камера для raspberry pi с CSI интерфейсом.
Для поворота камеру использоваться будет вот такой механизм на двух сервоприводах.
Управлять им будет Raspberry напрямую с GPIO портов, как и моторами движения через микросхему L293D.
Зарядка робота будет осуществляется с док станции к которой надо будет подъехать. Для этого на передней части шасси установлены контакты для подзарядки.
Была куплена в магазине вот такая макетная плата на которой все будет смонтировано. От деталей конструктора Lego для крепления Raspberry пришлось отказаться, так как не все умещается.
Прикрепив ее к шасси получаем.
Далее на штырьки так крепим саму Raspberry Pi.
Теперь на шасси.
Примерно вот так будет ездить платформа:
2. Общая схема подключения
3. Подключение моторов
Подробно разберём схему подключения моторов с помощь L293D.
Порты GPIO Raspberry Pi к драйверу моторов подключаем следующим образом:
Левый мотор:
L293 IN1 on GPIO 9
L293 IN2 on GPIO 10
L293 EN1 on GPIO 11
Правый мотор:
L293 IN3 on GPIO 23
L293 IN4 on GPIO 24
L293 EN2 on GPIO 25
4. Настройка Raspberry Pi
Для того чтобы управлять данным шасси удалено, нужен белый IP адрес (постоянный), который можно сделать с помощью роутера находящегося в помещении.
Для удаленного управления и настройки нам понадобится программа PuTTY. Скачать ее можно на просторах интернета.
На Raspberry нужно включить SSH сервер, если вы этого не сделано то в консоли нужно набрать команду
sudo raspi-config
В пункте SSH нажать на Enable. Далее перезагрузить плату, теперь мы можем удаленно подключится.
Устанавливаем на нашем компьютере PuTTY и настраиваем ее. Для этого в вкладке «Сеанс» вводим IP адрес Raspberry Pi. IP адрес можно посмотреть в настройках роутера. Номер порта оставляем 22, тип соединения SSH. Нажимаем «Сохранить» введя при этом название сеанса. Теперь настройки сохранены.
Далее выбираем пункт Соединение -> Данные и вводим наши имя и пароль для входа на Raspberry. Если не меняли, то имя и пароль те же: pi и raspberry. Вводим мы это для того, чтобы не вводить каждый раз имя и пароль при входе.
Теперь выбираем пункт SSH ->X11 и ставим галочку напротив «Включить переадресацию X11», а в строчке «Отображение дисплея Х» необходимо написать
localhost:0
Вернемся в вкладку «Сеанс» и сохраняем все настройки под тем именем, что уже записали. Всё, настройка завершена! Нажимаем «Соединить» и входим в командную строку Raspberry Pi.
Теперь настраиваем картинку с камеры в браузер. Для этого в командной строке вводим:
sudo apt-get update
После завершения работы команды, пишем следующую:
sudo apt-get upgrade
Затем:
sudo raspi-config
и включаем поддержку камеры.
Перезагружаемся, снова запускаем PuTTY и соединяемся с raspberry. Далее устанавливаем приложения нужные для правильной работы mjpg-streamer:
sudo apt-get install libjpeg8-dev
Затем:
sudo apt-get install cmake
Скачиваем исходники mjpg-streamer:
wget github.com/jacksonliam/mjpg-streamer/archive/master.zip
Потом распаковываем полученный архив:
unzip ./master –d ./Valli (Vflli произвольное имя)
Заходим в папку
cd /Valli/mjpg-streamer-master/mjpg-streamer-experimental
далее вводим
make clean all
Командой nano меняем файл start.sh
sudo nano Valli/mjpg-streamer-master/mjpg-streamer-experimental/start.sh
удаляем там две незакомментрованные строки и пишем вместо них
cd etc/ms/mjpg-streamer-master/mjpg-streamer-experimental ./mjpg_streamer -o "./output_http.so -w ./www" -i "./input_raspicam.so -x 640 -y 480 -fps 10 -ex auto -awb auto -vs -ISO 100"
Выходим из редактора командой Ctrl+X, затем Enter (соглашаемся с изменением) и Y (да).
В папке mjpg-streamer-experimental запускаем наш скрипт:
./start.sh
Должно запуститься и в консоли будет много букв на камере загорится светодиод.
Команда Ctrl+C остановит скрипт и светодиод погаснет.
Открываем браузер, заходим по такой ссылке:
ip-address-raspberry:8080/?action=stream
(где ip-address-raspberry – это IP нашей raspberry) и попадаем на вебсервер, нажимаем на Stream и видим:
Чтоб робот двигался необходимо установить веб-интерфейс, который будет управлять роботом. Устанавливаем. Для начала скачиваем WebIOPi
wget webiopi.googlecode.com/files/WebIOPi-0.6.0.tar.gz
распаковываем
tar xvzf WebIOPi-0.6.0.tar.gz
Заходим в папку
cd WebIOPi-0.6.0
и запускаем файл установки командой
sudo ./setup.sh
После установки, командой:
update-rc.d webiopi defaults
делаем автозапуск интерфейса с raspberry.
Как всегда открываем браузер, заходим по такой ссылке: ip-address-raspberry:8000 и получаем
В итоге получаем:
Всем удачи!
