ኮርስ ትምህርት 1 ከ10: Raspberry Pi Pico 4WD Smart Car Kit ከ SunFounder በ Robojax

ኮርስ ትምህርት 1 ከ10: Raspberry Pi Pico 4WD Smart Car Kit ከ SunFounder በ Robojax

መግቢያ

እንኳን ወደ SunFounder የ Raspberry Pi Pico 4WD ስማርት መኪና ኪት ኮርስ የመጀመሪያ ትምህርት በደህና መጡ፣ በ Robojax የቀረበ። ይህ ኮርስ የተነደፈው ሙሉ የሮቦቲክስ ኪት ከማስፈታት ጀምሮ ባለ አራት-ጎማ መኪናን በ MicroPython ሙሉ በሙሉ እስከመቆጣጠር ድረስ ሊወስድዎት ነው። ይህ መጫወቻ መሰብሰብ ብቻ አይደለም፤ የማይክሮ መቆጣጠሪያዎችን፣ ዳሳሾችን፣ የሞተር ቁጥጥርን እና ገመድ አልባ ግንኙነትን መሰረታዊ ነገሮች የሚያስተምርዎት አጠቃላይ የትምህርት ጉዞ ነው።

በዚህ ኮርስ መጨረሻ ላይ፣ ለተለያዩ ፕሮጀክቶች ሊያገለግል የሚችል ሁለገብ ስማርት መኪና መገንባት እና ፕሮግራም ማድረግ ይችላሉ። እዚህ የሚማሩት ክህሎቶች በቀጥታ በእውነተኛ ዓለም ሮቦቲክስ እና አውቶሜሽን ተግባራት ላይ ተፈጻሚ ናቸው።

በዚህ ኪት ሊገነቡዋቸው ከሚችሉት ተግባራዊ ፕሮጀክቶች ጥቂቶቹ እነዚህ ናቸው፦

• ራሱን የቻለ እንቅፋት የሚያስወግድ ሮቦት፦ መኪናው በአልትራሳውንድ ዳሳሹ ግድግዳዎችን እና የቤት እቃዎችን ለመለየት እና ለማስወገድ በመጠቀም ክፍሉን በራሱ እንዲዘዋወር ይፕሮግራም ያድርጉት።
• መስመር የሚከተል የመላኪያ ሮቦት፦ ትራክ ያዘጋጁ እና መኪናው በአውደ ጥናት ወይም ቢሮ ውስጥ የፖስታ ወይም የእቃ ማድረስ ስርዓትን ለማስመሰል መስመር እንዲከተል ያድርጉ።
• የጠርዝ መለያ ደህንነት ሮቦት፦ ከጠረጴዛ ወይም ካውንተር ጠርዝ ሳይወድቅ በደህና መዞር የሚችል ሮቦት ለመፍጠር የገደል መለያ ባህሪን ይጠቀሙ።
• በእጅ ምልክት የሚቆጣጠር ተሽከርካሪ፦ ያለ ርቀት መቆጣጠሪያ ለእንቅስቃሴዎችዎ ምላሽ የሚሰጥ ሮቦት ለመፍጠር "እጅን ተከተል" ባህሪን ይተግብሩ፣ ይህ ለቅርበት ላይ የተመሰረተ ቁጥጥር ጥሩ መግቢያ ነው።
• በርቀት የሚቆጣጠር የክትትል መኪና፦ የሞባይል መተግበሪያውን ተጠቅመው መኪናው የዳሳሽ መረጃን እያስተላለፈ በቤትዎ ዙሪያ እንዲያሽከረክሩት፣ እንደ አስደሳች የሞባይል የደህንነት ካሜራ መድረክ ሆኖ ያገለግላል።

በዚህ ባለ 10-ትምህርት ኮርስ ውስጥ የሚማሩት

ይህ ኮርስ እውቀትዎን ቀስ በቀስ ለመገንባት የተዋቀረ ነው። እያንዳንዱ ትምህርት ከመሰረታዊ ማዋቀር እስከ የላቁ ባህሪያት ድረስ በኪቱ ልዩ ገጽታ ላይ ያተኩራል። የሚያገኙት ውጤት ዝርዝር እነሆ፦

• ትምህርት 1 (ይህ ትምህርት)፦ የኪቱ ክፍሎች እና ባህሪያት መግቢያ፣ እና ኮምፒውተርዎን ለመጀመሪያ ጊዜ ማዋቀር።
• ትምህርት 2፦ አስፈላጊውን ሶፍትዌር መጫን እና ለኮዲንግ ለመዘጋጀት አስር መሰረታዊ የ Python ትዕዛዞችን መማር።
• ትምህርት 3፦ የእ প্রতিটি ቁልፍ ክፍል ተግባር ጥልቅ ጥናት እና እንዴት በተናጠል እንደሚሞከሩ።
• ትምህርት 4፦ የስማርት መኪና ኪቱን በአካል ለመሰብሰብ ደረጃ በደረጃ መመሪያ።
• ትምህርት 5፦ የመጀመሪያ እውነተኛ የእንቅስቃሴ ኮድዎ፣ መኪናውን ወደፊት፣ ወደ ኋላ እና መዞር እንዲያደርግ መማር።
• ትምህርት 6፦ የገደል ዳሳሾችን ተጠቅሞ ጠርዞችን ለመለየት እና መኪናውን ወደ ኋላ የሚያስመልስ "አትግፋኝ" ባህሪን ፕሮግራም ማድረግ።
• ትምህርት 7፦ መኪናው አስቀድሞ የተወሰነ መንገድ እንዲከተል የመስመር መከታተያን መተግበር።
• ትምህርት 8፦ መኪናው የእጅዎን እንቅስቃሴ የሚከታተል እና የሚከተል "እጅን ተከተል" ሁነታን መፍጠር።
• ትምህርት 9፦ ሁሉንም ባህሪያት ወደ አጠቃላይ የእንቅፋት መከላከያ ፕሮግራም ማጣመር።
• ትምህርት 10፦ መኪናውን በመተግበሪያው በኩል ከሞባይል መሳሪያዎ ጋር ሙሉ ገመድ አልባ ቁጥጥር ለማግኘት ማገናኘት።

ሃርድዌር እና ክፍሎች

በዚህ ትምህርት ውስጥ፣ ሳጥኑን እንከፍታለን እና ከ SunFounder Raspberry Pi Pico 4WD ስማርት መኪና ኪት ጋር የሚመጡትን ክፍሎች እንመረምራለን። እያንዳንዱ ክፍል ምን እንደሚሰራ መረዳት ለሚቀጥሉት የፕሮግራም ትምህርቶች ወሳኝ ነው። በጥቅሉ ውስጥ ያለውን እንመልከት (በቪዲዮ በ04:32)።

ኪቱ የሚያካትት፦

• Raspberry Pi Pico ማይክሮ መቆጣጠሪያ፦ የመኪናው "አንጎል"። ይህ ቦርድ በ RP2040 ቺፕ ላይ የተመሰረተ ሲሆን ለፕሮግራም እና ለኃይል የሚያገለግል ማይክሮ-ዩኤስቢ ማገናኛ አለው። ለቡት ምርጫ የሚገፋ ቁልፍ እና ከዳሳሾች እና ሞተሮች ጋር ለማገናኘት የሚጠቀሙዋቸው ብዙ GPIO ፒኖች አሉት (በቪዲዮ በ08:01)።
• ዋና መቆጣጠሪያ ቦርድ፦ ከ Pico ጋር የሚገናኝ እና ለሞተሮች እና ዳሳሾች ቀላል ግንኙነቶችን የሚሰጥ ብጁ የማስፋፊያ ቦርድ።
• 4x የዲሲ ሞተሮች እና 4x ጎማዎች፦ እነዚህ ባለ አራት-ጎማ መንዳት (4WD) አቅምን ይሰጣሉ፣ ለመኪናው ኃይል እና ቅልጥፍና ይሰጣሉ።
• HC-SR04 አልትራሳውንድ ዳሳሽ፦ ለእንቅፋት መከላከያ ያገለግላል። የአልትራሳውንድ ሞገዶችን በመላክ እና ተመልሰው ለመመለስ የሚፈጅበትን ጊዜ በመቁጠር ርቀትን ይለካል።
• ባለ 3-ቻናል ግሬይስኬል መስመር ዳሳሽ፦ ይህ ዳሳሽ ለመስመር መከታተያ ያገለግላል። በጨለማ መስመር እና በብርሃን ወለል መካከል መለየት ይችላል፣ መኪናው መንገድ እንዲከተል ያስችላል።
• ባለ 2-ቻናል ፎቶ ኢንተራፕተር፦ ይህ የገደል መለያ ስርዓት አካል ነው፣ መኪናው ከጠርዝ ሊወርድ ሲቃረብ ለመረዳት ያገለግላል።
• ባለ 8-ቢት RGB መብራቶች፦ ለእይታ ግብረመልስ ብዙ አይነት ቀለሞችን ለማሳየት ፕሮግራም ሊደረጉ የሚችሉ አድራሻ ሊደረጉ የሚችሉ LEDs ናቸው።
• ሰርቮ ሞተር፦ እንቅፋቶችን ለመቃኘት የአልትራሳውንድ ዳሳሹን ወደ ግራ እና ቀኝ ለማንቀሳቀስ ያገለግላል።
• 18650 ባትሪ መያዣ እና ሃርድዌር፦ መኪናውን ገመድ አልባ ለማብራት።

ሶፍትዌር ማዋቀር እና መጫን

ፕሮግራም መስራት ከመጀመራችን በፊት፣ የልማት አካባቢያችንን ማዋቀር ያስፈልገናል። ይህ ኮርስ MicroPython ለሚማሩ ጀማሪዎች ፍጹም የሆነውን የተቀናጀ የልማት አካባቢ (IDE) የሆነውን Thonny ይጠቀማል። ለዊንዶውስ፣ ማክ እና ሊኑክስ ይገኛል (በቪዲዮ በ07:03)።

Thonny መጫን

ለመጀመር፣ የቅርብ ጊዜውን የ Thonny ስሪት ከይፋዊ ድህረ ገጽ ያውርዱ እና የመጫኛ መመሪያዎቹን ይከተሉ። ቀላል ሂደት ነው። አንዴ ከተጫነ በኋላ፣ መክፈት እና የሚመርጡትን ቋንቋ መምረጥ ይችላሉ። ኮርሱ ፕሮግራሙን ሲከፍቱ በመጀመሪያ ጊዜ የሚመርጡትን ወይም በኋላ በቅንብሮች ውስጥ መቀየር የሚችሉትን "Raspberry Pi" ሁነታን እንዲጠቀሙ ይመክራል (በቪዲዮ በ10:56)።

MicroPython በ Pico ላይ መጫን

Raspberry Pi Pico ማይክሮፓይዘን ፈርምዌር የፓይዘን ኮድ ለመረዳት መጫን አለበት። በቶኒ ውስጥ እንዴት እንደሚደረግ እነሆ (በቪዲዮ 14:42)፦

1. ፒኮዎን ከኮምፒውተርዎ ጋር የማይክሮ-ዩኤስቢ ገመድ በመጠቀም ያገናኙ። ወደ ቡትሎደር ሁነታ ለመግባት የቦትሴል ቁልፍን በፒኮ ላይ ተጭነው የዩኤስቢ ገመዱን ሲሰኩ ይያዙ (በቪዲዮ 13:10)።
2. በቶኒ ውስጥ ከታች-ቀኝ ጥግ ላይ ጠቅ ያድርጉ እና "Install MicroPython..." የሚለውን ይምረጡ።
3. "Raspberry Pi Pico" እንደ ዒላማ መሣሪያ ይምረጡ እና "Install" ን ጠቅ ያድርጉ። ቶኒ ከዚያ የማይክሮፓይዘን ፈርምዌርን በቦርዱ ላይ ያቃጥላል።

የመኪናውን ቤተ-መጻሕፍት ፋይሎች መስቀል

የስማርት መኪና ኪት ለሞተሮች፣ ሴንሰሮች እና ኤልኢዲዎች ዝቅተኛ-ደረጃ ቁጥጥርን የሚያስተናግዱ ቀድሞ የተጻፉ ቤተ-መጻሕፍት ፋይሎች ስብስብ ላይ ይመሰረታል። በቪዲዮ መግለጫው ውስጥ ከተሰጠው ሊንክ የኮርሱን ፋይሎች ማውረድ እና የዚፕ ፎልደሩን ማውጣት ያስፈልግዎታል (በቪዲዮ 12:13)።

ከተወገደ በኋላ አስፈላጊ የቤተ-መጻሕፍት ፋይሎችን የያዘ ፎልደር ያገኛሉ። እነዚህን ወደ ፒኮዎ ለመስቀል፦

1. በቶኒ ውስጥ ወደ ተወገደው ፎልደር ይሂዱ እና ሦስቱን የቤተ-መጻሕፍት ፋይሎች (ለምሳሌ Pico4WD.py፣ rdp.py እና ws.py) ይምረጡ።
2. በተመረጡት ፋይሎች ላይ በቀኝ ጠቅ ያድርጉ እና "Upload to /" ን ይምረጡ። ይህ ወደ Raspberry Pi Pico ስርወ ማውጫ ይቀዳቸዋል (በቪዲዮ 16:37)።

የኮድ ማብራሪያ

ሁሉም ነገር በትክክል እየሰራ መሆኑን ለማረጋገጥ ቀላል "ብሊንክ" ሙከራ እንጽፋለን። ይህ የሃርድዌር ፕሮግራሚንግ "ሄሎ ወርልድ" ነው። ግልባጩ የቀጥታ ምሳሌ ቢሰጥም፣ ይህን ኮድ እራስዎ በቶኒ ውስጥ ይጽፋሉ። ይህ ሙከራ ፒኮው ከኮምፒውተርዎ ጋር እየተገናኘ መሆኑን እና የውጤት ፒኖቹን መቆጣጠር እንደሚችሉ ያረጋግጣል።

የሙከራ ኮዱ ዋና ክፍል ከታች ይታያል። ይህ የኤልኢዲውን ባህሪ መቀየር የሚችሉበት በተጠቃሚ ሊዋቀር የሚችል ቁራጭ ነው፦

from machine import Pin, Timer

# በተጠቃሚ ሊዋቀር፦ ለቦርዱ ኤልኢዲ የፒን ቁጥር
led_pin = 25

# በተጠቃሚ ሊዋቀር፦ የብሊንክ ድግግሞሽ በሄርትዝ (በሰከንድ ጊዜያት)
blink_frequency = 2.5

led = Pin(led_pin, Pin.OUT)
timer = Timer()

def blink(timer):
    led.toggle()

timer.init(freq=blink_frequency, mode=Timer.PERIODIC, callback=blink)

ይህን ኮድ እንዴት ማበጀት እንደሚችሉ እነሆ፦

• led_pin፦ ይህ ተለዋዋጭ ኤልኢዲዎ የተገናኘበትን ፒን ይገልጻል። በ Raspberry Pi Pico ላይ የቦርዱ ኤልኢዲ በተለምዶ ከፒን 25 ጋር ይገናኛል። ውጫዊ ኤልኢዲ ከተለየ GPIO ፒን ጋር ለማገናኘት ከፈለጉ ይህን ቁጥር መቀየር ይችላሉ።
• blink_frequency፦ ይህ ኤልኢዲው የሚብልበት ፍጥነት ነው። የ 2.5 እሴት ማለት ኤልኢዲው በሰከንድ 2.5 ጊዜ ይበራና ይጠፋል ማለት ነው። በተለያዩ እሴቶች መሞከር ይችላሉ፦
  • ለዝግታ እና ለሚታይ ብሊንክ ወደ 1 ያዘጋጁት።
  • ለፈጣን ብሊንክ ወደ 10 ያዘጋጁት።
  • ወደ 50 ወይም 60 ያዘጋጁት እና ብሊንኩ በጣም ፈጣን ስለሚሆን ለሰው ዓይን ያለማቋረጥ የበራ ይመስላል (በቪዲዮ 19:49)።

ይህን ኮድ ለማስኬድ በቀላሉ በቶኒ ውስጥ "Run" ቁልፍን (አረንጓዴ የመጫወቻ አዶ) ጠቅ ያድርጉ። በፒኮዎ ላይ ያለው የቦርዱ ኤልኢዲ መብረቅ መጀመሩን ማየት ይኖርብዎታል። ለማቆም "Stop" ቁልፍን (ቀይ ካሬ አዶ) ጠቅ ያድርጉ።

የቀጥታ ፕሮጀክት ማሳያ

በቪዲዮው ውስጥ አስተማሪ አህመድ ሻምሺሪ ሶፍትዌሩን የማዋቀር እና የብሊንክ ሙከራን የማስኬድ ሙሉ ሂደት ያሳያል። ቶኒን እንዴት እንደሚጭኑ፣ የማይክሮፓይዘን ፈርምዌርን እንዴት እንደሚያቃጥሉ እና አስፈላጊ የቤተ-መጻሕፍት ፋይሎችን እንዴት እንደሚሰቅሉ ያሳያል። ከዚያ የብሊንክ ኮዱን ጽፎ በተለያዩ ድግግሞሾች ይሞክራል፣ ድግግሞሹ እየጨመረ ሲሄድ የኤልኢዲው ግንዛቤ ባህሪ ከተለየ ብሊንክ ወደ ጠንካራ ብርሃን እንዴት እንደሚቀየር ያሳያል (በቪዲዮ 15:17)።

ይህ የተሳካ ሙከራ ወሳኝ ምዕራፍ ነው። Raspberry Pi Picoዎ በትክክል እየሰራ መሆኑን፣ የማይክሮፓይዘን ፈርምዌር መጫኑን ያረጋግጣል፣ እና የሞተር ቁጥጥርን እና ሴንሰሮችን ወደሚያካትቱ ይበልጥ ውስብስብ ትምህርቶች ለመሸጋገር ዝግጁ ነዎት።

ምዕራፎች

• [00:00] የኮርስ መግቢያ እና አጠቃላይ እይታ
• [01:13] የኮርስ ሥርዓተ-ትምህርት እና ባህሪያት
• [04:32] የስማርት መኪና ኪት መክፈቻ
• [07:03] ቶኒ አይዲኢን ማውረድ እና መጫን
• [08:01] የ Raspberry Pi Pico መግቢያ
• [12:13] የኮርስ ፋይሎችን ማውረድ እና ማውጣት
• [14:42] ማይክሮፓይዘንን በፒኮ ላይ መጫን
• [15:17] የቤተ-መጻሕፍት ፋይሎችን ወደ ፒኮ መስቀል
• [17:30] የብሊንክ ኮድ መጻፍ እና መሞከር
• [19:49] በተለያዩ የብሊንክ ድግግሞሾች መሞከር