Raspberry Pi, Android, IoT, Bluetooth хөдөлгүүртэй дрон: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Ухаалаг гар утасны компьютерийн логикийг ашиглахын тулд Raspberry Pi-ийг ашигласнаар гар утсан дээрх портыг бий болгож, видео бичлэгийг бодит цаг хугацаанд шууд дамжуулж, Андройд апп-аас илгээсэн утгыг уншихын тулд Bluetooth залгуурыг бий болгоно. Апп нь дронтой синхрончлогдож, хэрэглэгчийн оруулсан мэдээллийг ашиглан дрон руу шууд заавар илгээдэг.

Энэ төслийг эхнээс нь хийхэд нэлээд хэцүү байдаг. Дараахь мэдээлэл нь олон тооны нисгэгчгүй онгоцны хэрэглээний талаар ойлголт өгөх болно гэж найдаж байна. Энэхүү төсөлтэй холбоотой бүх програм хангамж, хэлхээний загварыг өгсөн болно. Кодыг дуртайяа өөрчилж, хуваалцаж болно. Мэдээллийг хариуцлагатай ашиглаж, доорх сэтгэгдлээ үлдээнэ үү.

Алхам 1: Тоног төхөөрөмж

Миний ашиглаж байсан тоног төхөөрөмжийн жагсаалтыг доор харуулав.

• Raspberry Pi 3 загвар Б.
• Raspberry PI камерын модуль
• L298N мотор драйвер
• 2, DC мотор
• Гар, дурын дэлгэц, хулгана, Ethernet кабель, HDMI кабель (pi -д зориулсан)
• 8GB MicroSD карт
• Шураг, соронзон хальс, бусад.
• 2 дугуй
• Андройд Bluetooth төхөөрөмж (Миний утас)
• 2, 18650 эсүүд
• 5 вольтын зохицуулагч
• Аппликешныг програмчлах компьютер

A Raspberry Pi: Илүү өндөр нарийвчлалтай (эсвэл эхлэгчдэд зориулсан) хувьд би B загварын хамгийн сүүлийн хувилбарыг санал болгож байна, гэхдээ илүү нягтралтай хувилбарууд нь хамгийн сүүлийн үеийн A+ загвар эсвэл Pi Zero (Камерын хувилбар) -ыг ашиглаж болно. Хэрэв та бөөрөлзгөнө pi тэг ашигладаг бол танд Bluetooth болон/эсвэл WiFi гогцоо хэрэгтэй болно гэдгийг санаарай. Энэхүү заавар нь Raspberry Pi 3 B -ийг ашиглах болно.

Мотор жолооч: Би L298N ашигладаг байсан, гэхдээ ямар ч мотор жолооч ажиллах ёстой. Энэ нь таны моторын хүчдэл ба гүйдлийг зохицуулж чадах эсэхийг шалгаарай.

2 DC Мотор: Тэд таны нисгэгчгүй онгоцны жинг тэсвэрлэх чадвартай эсэхийг шалгаарай.

Их бие: Бүх эд ангиудыг багтаасан байдаг. Ихэвчлэн хатуу хуванцар эсвэл хөнгөн цагаан нь удаан эдэлгээтэй, хөнгөн материал юм. Хамгийн оновчтой үр дүнд хүрэхийн тулд 3D принтер ч ашиглаж болно.

Эрчим хүчний эх үүсвэр: Эд анги сонгохдоо хамгийн хэцүү шийдвэр гаргадаг. Шаардлагатай батерей нь одоогийн таталтаас хамаарна. Бага чадалтай програмуудын хувьд (1 эсвэл 2 ампер гэх мэт) 9в батерей хангалттай байх ёстой. Илүү өндөр гүйдлийн хувьд би хөнгөн жинтэй, хэмжээ нь маш их хүч чадалтай, цэнэглэдэг тул 18650 лити ион эс эсвэл лити полимер батерейг санал болгож байна.

2 дугуй: Зүгээр л таны дугуй нь моторын босоо амны диаметртэй ижил хэмжээтэй байгаа эсэхийг шалгаарай. Мөн дугуйны диаметр нь таны нисгэгчгүй онгоцны хувьд хангалттай том байгаа эсэхийг шалгаарай. Энэ төслийн олон хувилбар, загвар байж болох тул тэдгээрийг ашиглах боломжтой дугуйны төрөл, хэмжээ нь олон янз байдаг.

Хүчдэл зохицуулагч: Пи -ийг батерейгаар тэжээхийн тулд 5 вольтын зохицуулагч шаардлагатай. Би LM2596 DC-DC Бак хөрвүүлэгч ашиглаж байсан.

Холбоос дээрх ихэнх бүтээгдэхүүнийг энэ төсөлд ашигласан бөгөөд миний олж мэдсэн хамгийн сайн наймаа байсан.

Одоо танд хэрэгтэй бүх зүйл байгаа тул pi -ийг тохируулаарай.

Алхам 2: Raspberry Pi -ийг тохируулах

Энэ алхам нь кодлох ажлыг эхлүүлэхийн тулд Raspberry Pi -ийг хэрхэн тохируулахыг харуулах болно. Хэрэв та Raspbian -тэй pi тохиргоог хийсэн бол дараагийн алхам руу шилжих боломжтой.

Нэгдүгээрт, та бөөрөлзгөнө зориулсан үйлдлийн системийг татаж авах хэрэгтэй. Хэрэв та эхлэгч бол NOOBS аваарай. Хэрэв та аль хэдийн бөөрөлзгөнө пи -ийн талаар туршлагатай бол та Raspbian -ийг сонирхож магадгүй юм. Та энэ хичээлд NOOBS -ийг ашиглаж байна гэж бодож байна.

Татаж авах явцдаа SD картаа SD Formatter ашиглан форматлана уу.

Одоо татаж авах контентыг SD картныхаа эх рүү задалж хуулж ав. Root гэдэг нь ямар ч фолдер дотор байдаггүй гэсэн үг юм. Хэрэв олборлосон бүх файлыг хадгалах шинэ фолдер үүсгэсэн бол тэр файлыг хуулж ав.

Дараа нь SD картыг pi -д холбоно уу. Оруулахдаа энэ нь "дарах" эсвэл зүгээр л pi -ийн доод хэсэгт суух ёстой.

Хулгана болон гараа pi -д залгаарай. Дараа нь HDMI кабелийг монитороос pi руу залгаарай. Эцэст нь 3 ампер хэмжээтэй микро USB хананы залгуурыг pi руу залгаарай. Хэдийгээр хананы залгуурыг ашиглахыг зөвлөж байгаа ч би зөөврийн компьютерээ тэжээлийн эх үүсвэр болгон ашигласан (зөөврийн компьютерээсээ USB -ээс микро USB хүртэл).

Пи өөрийнхөө ажлыг хийцгээе. Хэрэв хүсвэл Raspbian -ийг сонгоод суулгаарай. Суулгагч дээрх зааврыг дагана уу. Үүнийг дуусгахад хэсэг хугацаа шаардагдаж магадгүй. Хэрэв бүх зүйл зөв хийгдсэн бол та дээрх дэлгэцтэй төстэй дэлгэцийг харах хэрэгтэй.

Чиглүүлэгчээсээ Ethernet кабелийг pi руу залгаарай. Дараа нь командын мөрийг нээнэ үү (Дэлгэцийн дээд хэсэгт байгаа хар "хайрцаг" дүрс). Утасгүй сүлжээнд холбогдохын тулд та утастай сүлжээгээр дамжуулан pi -г шинэчлэх шаардлагатай болно.

Дараа нь дэлгэцийн дээд талд байрлах Кабелийн дүрс дээр дарна уу. Шаардлагатай бол сүлжээнийхээ дэлгэрэнгүй мэдээллийг оруулна уу.

Дараагийн мөрөнд байгаа текстийг яг үзүүлсэн шиг бичээд enter дарна уу. Энэ нь pi -г шинэчлэх болно. Хэсэг хугацаа шаардагдаж магадгүй. Зүгээр л ажлаа хийцгээе.

sudo apt-get update

Дараа нь кодыг дараагийн мөрөнд оруулна уу. Үүнд бас тодорхой хугацаа шаардагдах болно. Дуусах хүртэл юу ч бүү хий.

sudo apt-get dist-upgrade

Одоо та Ethernet кабелийг салгаж, дэлгэцийн дээд хэсэгт байрлах утасгүй дүрс дээр дарж, сүлжээнийхээ мэдээллийг оруулаад эцэст нь утасгүй сүлжээгээр холбогдох боломжтой байх ёстой.

Одоо нисгэгчгүй онгоцны хөдөлгөөнийг зохицуулдаг хэсгийг кодчилъё.

Алхам 3: Хөдөлгөөнийг зохицуулах (Bluetooth сервер)

Хөдөлгөөнийг зохицуулахад "Python 3" програмчлалын хэлийг ашигладаг. Роботыг хөдлөхийг мэдэгдсэн мессежийг апп -аас Bluetooth -ээр дамжуулах болно.

Эхлээд та Bluetooth номын санг суулгах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд дараах тушаалуудыг оруулна уу.

sudo apt-get update

sudo apt-get bluetooth суулгана уу

sudo apt-get install bluez

sudo apt-get python-bluez суулгана уу

Одоо ширээний компьютер дээрээс эхлэх цэсийн дүрс дээр дарж Програмчлал, дараа нь Python 3. дээр дарна уу. Дараа нь хэрэгслийн самбараас File, new дээр дарна уу. Шинэ цонх гарч ирэх ёстой.

"Bluetoothpi.rtf" хавсралтын агуулгыг цонх руу хуулна уу.

Хэрэгслийн самбар дээр Файл, Хадгалах дээр дарна уу. Үүнийг/home/pi/Desktop/директорт motion.py хэлбэрээр хадгална уу.

Одоо кодыг шалгахын тулд дэлгэцийн баруун дээд буланд байгаа Bluetooth дүрс дээр дарна уу. Бөөрөлзгөнө pi -г андройд төхөөрөмжтэйгээ хослуулаарай. BlueTerm нэртэй програмыг андройд төхөөрөмж дээрээ татаж аваарай. Дараа нь командын мөрөнд дараах кодыг тодоор бичнэ үү. Энэ нь python кодыг гүйцэтгэх болно.

sudo python /home/pi/Desktop/movements.py

Pi дээр "Холболтыг хүлээж байна" гэсэн текст гарч ирэх ёстой.

BlueTerm -ийг эхлүүлээд сонголтуудын дүрс дээр дараад "холболтыг хайх" товчийг дарна уу.

Аппликешнд таны бөөрөлзгөнө pi нэр гарч ирэх ёстой. Пи нэртэй товчлуур дээр дарна уу. Pi дээр "Зөвшөөрөгдсөн холболт" гэсэн текст гарч ирсний дараа түүний хаягийг оруулна. Одоо та утсандаа юу ч бичсэнээ pi дээр харуулах ёстой.

Та өөрийн Bluetooth серверийн залгуурыг амжилттай кодчиллоо!

Алхам 4: Андройд апп (Bluetooth үйлчлүүлэгч)

Андройд студийг эндээс татаж авна уу. Үүнийг суулгаад суулгагчид өгсөн зааврыг дагана уу.

Шинэ төсөл эхлүүлэх. MainActivity гэж нэрлэгддэг хоосон үйл ажиллагаа үүсгээрэй.

"LogA.txt" хавсралтын агуулгыг "MainActivity.java" файлд (таб) хуулж ав. Энэ нь програмын цаана байгаа бүх логикийг агуулдаг. Та файлын доод хэсэгт байгаа төхөөрөмжийнхөө нэрийг өөрчлөх шаардлагатай болж магадгүй юм.

Дараа нь "GUI" файлын агуулгыг "activity_main.xml" файлд (таб) хуулж ав. Энэ нь програмын хувьд маш энгийн GUI агуулдаг.

Одоо та сумны товчлууруудыг (зураг) апп руу оруулах хэрэгтэй болно. Arrows.zip хавсралтыг задлах. Андройд студийн зүүн талд апп, res, minimap -ийг харахын тулд файлын бүтцийг нээнэ үү. Сумны зургийг хуулж-p.webp

Эцэст нь "Manifest" файлын агуулгыг өөрийн "AndroidManifest.xml" файлд (таб) хуулж ав.

Аппликешныг туршихын тулд та үүнийг төхөөрөмж дээрээ ажиллуулах хэрэгтэй болно. Үүнийг хийхийн тулд та төхөөрөмжийг хөгжүүлэгчийн горимд тохируулж, USB дибаг хийхийг идэвхжүүлэх шаардлагатай болно. Ихэнх төхөөрөмжүүдийн хувьд та "Тохиргоо", "Утасны тухай" хэсэгт очиж, доод тал руу гүйлгээд "Та одоо хөгжүүлэгч байна!" Гэсэн мессежийг харах хүртэл "Дугаар үүсгэх" дээр долоон удаа дарах хэрэгтэй болно. Буцаж очоод та одоо "Хөгжүүлэгчийн сонголтууд" табыг харах ёстой. Үүнийг товшоод USB дибаг хийхийг идэвхжүүлнэ үү.

Андройд төхөөрөмжөө USB -ээр компьютерт холбоод Android Studio дээрх ажиллуулах дүрс дээр дараад төхөөрөмжөө сонгоно уу.

Pi дээр 3 -р алхамд үүсгэсэн питон кодыг тод командыг оруулаад эхлүүлнэ үү.

sudo python /home/pi/Desktop/movements.py

Дараа нь програмын холболтын товчлуур дээр дарна уу. Холбогдсон үед зарим сум одоо апп дээр гарч ирэх ёстой. Та нэг товчлуур дээр дарах бүрт энэ нь pi -ийн "шилжих" төлөвийг шинэчлэх болно.

Хэрэв програмын арын дэвсгэр дээр алдаа гарсан бол зүгээр. Үүнийг дараа нь засах болно.

Та дөнгөж сая өөрийн аппликейшн болон Bluetooth клиент үүсгэсэн байна.

Алхам 5: Тоног төхөөрөмжийг холбох

Дээрх диаграм дээрх холболтыг гагнах. Камерын модулийг мөн pi -д холбоно уу.

Аппликешныг ажиллуулж, хөдөлгөөн.py файлыг ажиллуулна уу. Хэрэв програмыг ашиглах үед хөдөлгүүрүүд зөв хөдөлж байвал бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дрон хийх эцсийн бүрхүүлд оруулахаас бүү эргэлзээрэй. Та кодыг зөв өөрчлөхийн тулд "HIGH" ба "LOW" утгыг өөрчлөх шаардлагатай болж магадгүй юм.

Дараагийн алхамд бид нисгэгчгүй онгоцны цацах боломжийг нэмж оруулах болно.

Алхам 6: Дамжуулах

Эдгээр нь Pi ашиглан видео дамжуулах олон арга боловч uv4l ашиглах нь хоцрогдолгүй хамгийн хялбар арга юм.

Тэмдэглэл: Хэрэв та дроноо аль хэдийн холбож, дэлгэц, гар дээрээ холбож чадахгүй байгаа бол дрон руу SSH оруулах шаардлагатай болно. Үүнийг хийхийн тулд Putty програмыг компьютер дээрээ татаж аваарай. Үүнийг нээгээд бөөрөлзгөнийхөө IP хаягийг бичнэ үү (ifconfig командыг оруулаад IP хаягийг олоорой). Энэ нь танд хэрэглэгчийн нэр, нууц үг оруулахыг шаардах болно. Анхдагч хэрэглэгчийн нэр, нууц үг нь pi ба бөөрөлзгөнө юм. Одоо командын хайрцагт юу ч бичнэ, дрон руу шууд команд оруулахтай адил болно.

uv4l -ийг тохируулах

Энэ тушаалыг оруулна уу:

sudo нано /etc/apt/sources.list

Файлын сүүлийн мөрөнд дараах мөрийг нэмнэ үү.

deb https://www.linux-projects.org/listing/uv4l_repo/raspbian/ jessie main

Файлаас гараад Ctrl-X товчлуурыг дараад Yes гэж бичээрэй.

Дараа нь дараах мөрийг бичээд enter дарна уу.

sudo apt-get update

дараа нь энэ:

sudo apt-get uv4l uv4l-raspicam суулгана уу

Дараах тушаалуудыг мөр бүрээр бичнэ үү. Дараагийн мөрөнд бичихээсээ өмнө хийж буй зүйлээ дуусгахыг хүлээнэ үү.

sudo apt-get uv4l-raspicam-extras суулгах

sudo үйлчилгээ uv4l_raspicam дахин эхлүүлэх

sudo rpi-update

sudo apt-get uv4l-server uv4l-uvc uv4l-xscreen uv4l-mjpegstream uv4l-dummy uv4l-raspidisp суулгаарай

sudo apt-get uv4l-webrtc суулгана уу

sudo apt-get uv4l-xmpp-bridge суулгах

sudo apt-get uv4l-raspidisp-нэмэлтүүдийг суулгаарай

Үүний дараа та дамжуулж эхлэхийн тулд дараах тушаалыг бичих хэрэгтэй ("raspberrypi" -ийг бөөрөлзгөний IP хаяг/ сүлжээнийхээ хост нэрээр солино уу).

cvlc https:// raspberrypi: 8080/урсгал/видео.mjpeg

Энэ нь 8080 порт дээр видеог бодит цаг хугацаанд цацаж эхлэх болно. Энэ урсгалыг одоо таны аппын цаана харах ёстой. Аливаа хөтөч дээр дамжуулалтыг үзэхийн тулд энэ URL -г бичнэ үү (энд "raspberrypi" бол таны дронуудын IP хаяг юм).

https:// raspberrypi: 8080/stream/video.mjpeg

Баяр хүргэе, та тагнуулын нисгэгчгүй онгоцоо дуусгасан.

Алхам 7: Жолоодох

Цахилгаан унтраалгыг эргүүлээд судалж эхлээрэй.

Хэрэв та өөр зүйл яаж хийхийг мэдэхийг хүсч байвал надаас асуугаарай, би юу хийж чадахаа харах болно.

Хэрэв танд ямар нэгэн асуулт байвал доор коммент бичээрэй, би тэдэнд хариулахын тулд чадах бүхнээ хийх болно.

Уншсанд баярлалаа!