Hogyan lehet átvenni az irányítást a Málna Pi-n

Tartalom

• szakaszában
• 1. rész Telepítse az operációs rendszert
• 2. rész Töltse le a NOOBS-t
• 3. rész Formázza meg az SD-kártyát
• 4. rész Másolja a NOOBS-t az SD-kártyára
• 5. rész Vegye át az irányítást a Málna pi mellett
• 6. rész A hálózat konfigurálása
• Konfigurálja a vezetékes hálózatot
• Vezeték nélküli hálózat beállítása (SSH / wifi)
• 7. rész Telepítse a Geany IDE-t
• 8. rész DC motor vezetése Pythonban (huzalozási rész)
• 9. rész Töltse ki a csatlakozásokat
• 10. rész DC motor vezetése Pythonban (programozó rész)
• 11. rész 1. kihívás
• Használja a HC-SR04 ultrahangos érzékelőt (huzalozás)
• Használja a HC-SR04 ultrahangos érzékelőt (programozó rész)
• 12. rész 2. kihívás

Ebben a cikkben: Telepítse az OSTownload NOOBSFormater SDCopier NOOBS kártyát az SD kártyáraTegye kezébe a Raspberry pi konfigurálását a hálózat konfigurálásáraA Geany IDPower DC motorjának telepítése Python-ban (alkatrész kábelezés) Befejezze a kapcsolatokat. DC motor motorizálása Python-ban (programozó rész) 1. kihívás2e challenge5 Referenciák

A Raspberry Pi egy hitelkártya méretű számítógép. A Raspberry Foundation által tervezett és gyártott nonprofit szervezet, amelynek célja a számítógépek és a programok lehető legszélesebb körű elérhetősége. A Raspberry projekt eredeti küldetése egy számítógép lehető legolcsóbb tervezése volt, jó programozási képességekkel. Tegye tehát a hallgatók kezébe. Ez az útmutató célja, hogy megalapozza a Raspberry Pi felhasználását, és ezáltal megkönnyítse annak kezelését.

Figyelmeztetés. Ez a cikk jó számítógépes háttérrel rendelkező emberek számára készült.

szakaszában

1. rész Telepítse az operációs rendszert

1. Tudja meg, mi a NOOBS (új, a dobozon kívüli szoftverek). A Raspberry Pi-vel használható operációs rendszerek telepítési menedzsere, amelynek célja az általunk választott operációs rendszer (OS) telepítésének megkönnyítése. Ez az első kapcsolat, amellyel kapcsolatba kerülünk a mikroszámítógép szoftverével. A NOOBS a következő operációs rendszereket tartalmazza:
   • Raspbian
   • Pidora
   • OpenELELC
   • RaspBMC
   • RISC OS
   • Linus arch
   • Az oktatóprogramhoz szükséges berendezések:
   • PC
   • Legalább 8 GB-os 4. osztályú SD-kártya
     • Az eredeti dobozban található Raspberry Pi már tartalmaz egy előre telepített SD-memóriakártyát a NOOBS-sel. A következő lépések tehát csak akkor hasznosak, ha új SD-kártyára telepítik.

2. rész Töltse le a NOOBS-t

1. 
   

   
   
   
   A "NOOBS" letölthető a következő címen: noobs

3. rész Formázza meg az SD-kártyát

1. Feltétlenül szükséges legalább 4 GB SD-kártya. Az ajánlott méret azonban 8 GB.

4. rész Másolja a NOOBS-t az SD-kártyára

1. Bontsa ki a fájlokat. Bontsa ki a dokumentumokat az első lépésben letöltött NOOBS nevű ZIP fájlból. Másolja a kibontott fájlokat az újonnan formázott SD-kártyára. Vigyázzon azonban arra, hogy bizonyos esetekben a kibontott fájlok új mappába kerülhetnek, és ebben az esetben jobb, ha mappákat másolják, nem pedig a mappát.
   • Az első indításkor megjelenik az elérhető operációs rendszerek listája.

5. rész Vegye át az irányítást a Málna pi mellett

1. A Raspberry Pi használatához kövesse az alábbi lépéseket.
   • Helyezze az SD-kártyát a málnaba, amíg egy kattanást nem hall.
   • Csatlakoztassa a HDMI kábelt, és csatlakoztassa a képernyőhöz. Ne felejtse el csatlakoztatni és bekapcsolni
   • a képernyőn. Táplálja a málnát a mikro-USB töltővel
   • Csatlakoztassa a billentyűzetet és az egeret bármilyen USB porthoz.

     
     

     
     
     
     
   • A fenti lépések elvégzése után a monitoron láthatja, hogy a NOOBS szoftver betöltődik. A betöltés után megjelenik a telepíthető operációs rendszerek listája. A telepítéshez a Raspbian az ajánlott operációs rendszer. Válassza a Raspbian elemet, majd kattintson az ablak tetején található "telepítés" gombra.

     
     

     
     

2. 
   

   
   A telepítés kb. 20 percig tart. A telepítés befejezése után megjelenik egy fekete parancs képernyő. Ezután a program kérésére be kell írnia a "pi" felhasználónevet és a "málna" jelszót. Ezután írja be a következő parancsot a parancssorba és nyomja meg az "Enter" billentyűt:

   startx

3. Gratulálunk! Sikerült telepítenie a Raspberry pi használatához szükséges környezetet :)! Most folytatjuk a hálózati konfigurációt.

6. rész A hálózat konfigurálása

Csatlakozás az internethez. Amint a Raspberry Pi működőképes, akkor a következő lépésben meg kell állítani az internetkapcsolatot a Raspberry Pi számára. Ha elkészültél, akkor szörfözhet az interneten, csakúgy, mint a egy teljesen más számítógép. Kétféle módon állíthatja be a kapcsolatot: vezetékes módon (Ethernet kábellel) vagy vezeték nélkül Wi-Fi-n keresztül. A hálózat beállításához kövesse ezeket a lépéseket.

Konfigurálja a vezetékes hálózatot

1. A szükséges felszerelés:
   • funkcionális Raspberry Pi (lásd: Az első lépések a Raspberry Pi használatával)
   • Ethernet kábel
2. Egyszerűen csak csatlakoztassa az Ethernet kábelfejeket a Raspberry Pi mellékelt portjához, a másikot pedig a modemhez vagy az Internet hozzáférés útválasztójához. Ennek eredményeként a Raspberry Pi automatikusan csatlakozik az internethez.

Vezeték nélküli hálózat beállítása (SSH / wifi)

1. A szükséges felszerelés:
   • funkcionális Raspberry Pi (lásd az Málna Pi 3 kezdő lépéseit)
   • egy wifi USB kulcsot
2. Csatlakoztassa az USB wifi kártyát a Raspberry Pi egyik elérhető portjához.

3. 
   

   
   Nyissa meg a wifi beállítási szolgáltatást a menü ikonjának megérintésével.
   • A szolgáltatás megnyitása után a következő felület jelenik meg.

     
     

     
     

4. 
   

   
   Kattintson a szkennelés gombra. Megjelenik egy új ablak. Ezért duplán kiválasztja azt a hálózatot, amelyet használni akarunk.

5. 
   

   
   Írja be a jelszót. Írja be a hálózati hozzáférési jelszót az Előzetesen megosztott kulcs (PSK) mezőbe, az alább látható módon.
   • Most kattintson a "Mentés" gombra, és adja hozzá a hálózatot. Ezt követően csatlakozni fog az internethálózathoz.

     
     

     
     

7. rész Telepítse a Geany IDE-t

1. A Geany könnyű e-kiadó, aki a GTK + és a Scintilla alkalmazásokat használja, és magában foglalja az integrált fejlesztési környezet alapvető jellemzőit. A kevés függőség és a gyors indulás érdekében tervezett, támogatja a C / C ++, Java, JavaScript, PHP, HTML, CSS, Python, Perl, Ruby, Pascal és Haskell nyelveket.

2. 
   

   
   Nyissa meg a parancssort a menüben.
3. Írja be a "sudo root" parancssort a Málna gyökérmappájába. Ezután írja be a "pi" felhasználónevet és a "málna" jelszót.
4. Írja be a következő parancssort.

   apt-get install python geany xterm
   

5. A telepítés néhány másodpercig tart.
6. Nyissa meg a Geany IDE menüt.







7. Most már megírhatja az első programját azáltal, hogy az első fájlt a "fájl" lapon hozza létre.






8. Miután a kódot megírták, csak annyit kell tennie, hogy regisztrálja és lefordítja a kódot.

8. rész DC motor vezetése Pythonban (huzalozási rész)

Ebben a részben megmutatjuk, hogyan kell vezetni az egyenáramú motort a Raspberry Pi-hez, és hogyan lehet egy python-ban létrehozni egy kis programot, amely képes változtatni a forgási sebességet és az egyenáramú motor irányát.

1. 
   

   
   Ez a kis bemutató valószínűleg később segítséget nyújt Önnek a robotprojekt megvalósításában.
2. Értse meg az alapelvet. Mindenekelőtt ezt tudnia kell az egyenáramú motor nem kapcsolódik közvetlenül a Raspberry Pi GPIO érintkezőihez. Valóban, a motor (ok) forgatásához használt áram nagyon kicsi a Raspberry Pi esetében, és megsérülhet.
   • Ezért fogunk chipet használni, amely legfeljebb két DC motor vezérlésére szolgál. Az L293D chip.

     
     

     
     
   • A Raspberry Pi fontos jellemzője a tábla sarkában lévő GPIO csapok sora. A GPIO érintkezők bármelyikét a programozásban bemeneti vagy kimeneti tűként lehet megnevezni.

     
     

     
     
3. Vezesse be az L293D-t.
   • Az L293D 4., 5., 12. és 13. érintkezőjét csatlakoztatni kell a GND-hez, amint az a képen látható. Az L293D 16. érintkezője lehetővé teszi a tápellátást. Tápláljuk 5V-os feszültség alatt. Ezt a feszültséget nem a motor továbbítja, hanem csak az L293D chipre.

     
     

     
     
   • A motor táplálásához használja az L293D (pozitív kivezetés) 8. érintkezőjét elemhez vagy akkumulátorhoz csatlakoztatva. A negatív csatlakozót csatlakoztatni kell a földhöz (GND). Vigyázzon, ne lépje túl a motor feszültséghatárait.

     
     

     
     

4. 
   

   
   Csatlakoztassa a motort. Az első motor csatlakoztatásához egyszerűen csatlakoztassa az L293D chip 3. és 6. érintkezőjéhez (1A és 1B kimenet).

9. rész Töltse ki a csatlakozásokat

1. Az L293D chip 1. csapja az első motor "engedélyező" csapja. Amikor ez a csap logikusan "magas", a motor a maximális sebességgel jár, és ha ez a csap logikusan "alacsony", a motor álló helyzetben van. Annak érdekében, hogy csökkentse a motor fordulatszámát, elegendő ezen a két állapoton játszani, ha nagyon gyorsan váltakozik. Ezt "PWM" -nek (impulzusszélesség-moduláció) hívják. Csatlakozunk az L293D chip 1. érintkezőjéhez a Raspberry Pi 22. érintkezőjéhez a sebesség szabályozása érdekében.
   • A motor forgásirányának ellenőrzéséhez érezd jól magad az L293D chip 2. és 7. tűjével. Ha a 2. tüske "magas" és a 7-es érintkező "alacsony", a motor egy irányba forog. Ha a két logikai állapot e két csap között megfordul, a motor a másik irányba fordul. Összekapcsoljuk az l293D chip 2 tűt a Raspberry 18 tűvel és az l293D chip 7 tűt a Raspberry 16 tűvel.

     
     

     
     

10. rész DC motor vezetése Pythonban (programozó rész)

1. Ez a kis kód lehetővé teszi a motor forgásirányának és fordulatszámának szabályozását. Először egy irányban fordul el nagy sebességgel, 3 másodpercig. Aztán csökkentett sebességgel. Ezután megfordul a forgásirány és a motor csökkentett sebességgel, majd nagy sebességgel jár. Most engedjük, hogy fedezze fel ezt a kódot:

   import GPIO.setmode (GPIO.BOARD) GPIO az időből importálás alvás RPi.GPIO

2. Most konfigurálhatjuk a GPIO portokat.

   Motor1A = 16 ## Az első motor A kimenete, 16. érintkező Motor1B = 18 ## az első motor B kimenete, 18. érintkező Motor1E = 22 ## Az első motor engedélyezése, 22. érintkező GPIO.setup (Motor1A, GPIO.OUT) ## A 3 érintkező kimenet (OUT) GPIO.setup (Engine1B, GPIO.OUT) GPIO.setup (Engine1E, GPIO.OUT)

3. Itt konfiguráljuk a PWM-et.

   pwm = GPIO.PWM (Motor1E, 50) ## A 22. érintkezőt PWM-ben 50 Hz frekvencián pwm.start (100) ## 100% -os munkaciklus mellett vállaljuk.

4. A GPIO portok állapota aktív.

   "Közvetlen irányú forgatás, maximális sebesség 100% -os ciklussal" GPIO.output (Motor1A, GPIO.HIGH) GPIO.output (Motor1B, GPIO.LOW) GPIO.output (Motor1E, GPIO.HIGH)

5. Most hagyja, hogy a motor 3 másodpercig járjon.

   alvás (3)

6. A teljes ciklus 20% -ra változik a sebesség csökkentése érdekében.

   pwm.ChangeDutyCycle (20)

"Közvetlen irányú forgatás, 20% -os ciklussal" alvás (3) "Fordított forgás, 20% -os munkaciklussal" GPIO.output (Motor1A, GPIO.LOW) GPIO.output (Motor1B, GPIO.HIGH) alvás (3) pwm.ChangeDutyCycle (100) "Fordított forgás, maximális fordulatszám (teljes ciklus 100%)" alvás (3) "Motor leáll" GPIO.output (Engine1E, GPIO.LOW) pwm.stop () ## stop PWM GPIO.cleanup ()

11. rész 1. kihívás

Készítsen egy kis kódot két motorral ezúttal. Rajtad múlik!

Használja a HC-SR04 ultrahangos érzékelőt (huzalozás)

1. Ehhez a szakaszhoz szükséges berendezések:
   • egy HC-SR04 ultrahangmodul,
   • 1 kΩ ellenállás,
   • 2 kΩ ellenállás,
   • csatlakozókábelek,
   • egy kenyérvér
   • A HC-SR04 ultrahangos érzékelő 2–400 cm távolságot méri hangjelek küldésével 40 kHz-en. Az az idő függvényében, amely elválasztja az emissziót az ultrahangjel vételétől, a távolságot számítással határozzuk meg.

     
     

     
     
2. A HC-SR04 4 tűvel rendelkezik:
   • egy csapot (Gnd), amellyel a modult földelni kell (0 V),
   • egy kimeneti tű (Echo), amelyet arra használnak, hogy tájékoztassák a dultrason vonat kibocsátásának végét és annak visszatérését az akadályt tükrözve,
   • egy bemeneti tű (Trig for Trigger), amelyet a dultrason vonat kibocsátásának kiváltására használnak,
   • egy tű (Vcc), amelyet az érzékelő 5 V-os táplálására használnak
     • Az Echo tű által biztosított kimeneti feszültség 5 V, azonban a Rapsberry Pi bemeneti érintkezőjét (GPIO) 3,3 V feszültségre tervezték.
   • Ezért a Rapsberry Pi károsodásának elkerülése érdekében két ellenállásból álló feszültségválasztó hídot használunk az érzékelő kimeneti feszültségének csökkentése érdekében.

     
     

     
     
3. Akkor, ahogy fent láthatja, csatlakoztassa az alábbiakat:
   • a "Vcc" fenyő málna Pi 5 V-nál (piros szál)
   • a "Trig" tű a málna GPIO 23 (16. érintkező) érintkezőjén (sárga szál)
   • az "Echo" tű a málna GPIO 24 érintkezőjén (18. érintkező) (kék huzal)
   • GND fenyő málna GND-vel (fekete huzal)
4. Ne felejtsd el a két kis ellenállást!
   • Az érzékelő csatlakoztatva van a Raspberry Pi-hez.

Használja a HC-SR04 ultrahangos érzékelőt (programozó rész)

1. Első lépésként a különböző könyvtárakat importálni kell a következőkbe:
   • GPIO port menedzsment.
   • órakezelés

     RPi.GPIO importálása GPIO formátumban az importálási idő GPIO.setmode (GPIO.BCM)

2. Ezután meg kell határoznunk a különféle csapokat, amelyeket használunk. Esetünkben a "GPIO 23" kimeneti érintkező (TRIG: trigger jel az ultrahangos érzékelőhöz) és a "GPIO 24" bemeneti tű (ECHO: a jel visszanyerése).

   TRIG = 23 ECHO = 24

3. Most konfigurálhatjuk a GPIO portokat.

   GPIO.setup (TRIG, GPIO.OUT) GPIO.setup (ECHO, GPIO.IN)

4. Annak érdekében, hogy a "Trig" tüske kezdetben alacsony legyen, állítsuk "False" -re, és adunk egy várakozási időt, hogy az érzékelő visszaálljon.

   GPIO.output (TRIG, False) "Az érzékelő beállását várja" time.sleep (2)

5. Az ultrahangos érzékelőnek 10 μs-es impulzusra van szüksége a modul aktiválásához. A trigger létrehozásához a triggertűt 10 μs-ra magasra kell kényszeríteni, majd alacsonyra kell állítani:

   GPIO.output (TRIG, True) time.sleep (0.00001) GPIO.output (TRIG, false)

6. A csapok állapotának megváltoztatásából származó különböző események időbélyegzéséhez egy while ciklust és a time.time () függvényt használunk. Érzékelje meg a jelállapot változását. Az első lépés az azonnali észlelése és időbélyegzése, közvetlenül azelőtt, hogy az állapot alacsony állapotból magas szintűvé váljon. Ez a pillanat (pulse_start) a dultrason vonat érzékelő általi kibocsátásának vége.

   míg a GPIO.input (ECHO) == 0: pulse_start = time.time ()

7. Miután az ultrahangos vonatot kibocsátották, a visszhang visszamarad, amíg az akadály által visszatükrözött ultrahang visszatér. Ezután megpróbáljuk újra felismerni az Echo jel alacsony szintre történő átkapcsolását. Ez a bélyegzés (pulse_end) az ultrahang visszatérésének kimutatására szolgál.

   míg a GPIO.input (ECHO) == 1: pulse_end = time.time ()

8. A két impulzus közötti különbség kiszámításával megtudhatjuk az impulzus időtartamát (pulse_duration):

   pulse_duration = pulse_end - pulse_start

9. A távolság megismerése érdekében a következő képletet alkalmazzuk:

   távolság = impulzus_duration * 17150

10. Két tizedesjegyre kerekítjük a távolságot:

    távolság = kerek (távolság, 2)

11. A távolság "cm-ben" történő megjelenítéséhez:

    "Távolság:", távolság, "cm"

12. A GPIO tűk visszaállításához hozzáadunk:

    GPIO.cleanup ()

13. Csak annyit kell tennie, hogy elmenti a kódot, például "sensor_distance" elnevezéssel, és elindítja a parancssorba:

    sudo python remote_capteur.py

14. Gratulálunk! Ön képes irányítani a motort, és észlelni egy távolságot az ultrahangos érzékelővel!

12. rész 2. kihívás

1. Ha van ez a háromkerekű jármű. Az eddig megtanultak szerint képesnek kell lennie arra, hogy ezt a járművet vezethesse úgy, hogy mozogva „E” -et képezzen. Arra is képes leszállni, ha ultrahangos érzékelőkkel akadályt tapasztal.

   
   

   
   
2. Rajtad múlik!