કોર્સ પાઠ 1 ઓફ 10: રાસ્પબેરી પાઈ પીકો 4WD સ્માર્ટ કાર કિટ સનફાઉન્ડર તરફથી રોબોજેક્સ દ્વારા

કોર્સ પાઠ 1 ઓફ 10: રાસ્પબેરી પાઈ પીકો 4WD સ્માર્ટ કાર કિટ સનફાઉન્ડર તરફથી રોબોજેક્સ દ્વારા

પરિચય

SunFounder તરફથી Raspberry Pi Pico 4WD સ્માર્ટ કાર કિટ કોર્સના પ્રથમ પાઠમાં આપનું સ્વાગત છે, જે Robojax દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યો છે. આ કોર્સ તમને સંપૂર્ણ રોબોટિક્સ કિટને ખોલવાથી લઈને MicroPython નો ઉપયોગ કરીને ચાર-વ્હીલ ડ્રાઇવ કારને સંપૂર્ણપણે નિયંત્રિત કરવા સુધી લઈ જવા માટે રચાયેલ છે. આ ફક્ત રમકડું એસેમ્બલ કરવા વિશે નથી; તે એક વ્યાપક શૈક્ષણિક યાત્રા છે જે તમને માઇક્રોકંટ્રોલર્સ, સેન્સર્સ, મોટર નિયંત્રણ અને વાયરલેસ સંચારની મૂળભૂત બાબતો શીખવે છે.

આ કોર્સના અંત સુધીમાં, તમે એક બહુમુખી સ્માર્ટ કાર બનાવવા અને પ્રોગ્રામ કરવા માટે સક્ષમ હશો જેનો ઉપયોગ વિવિધ પ્રોજેક્ટ્સ માટે થઈ શકે છે. તમે અહીં જે કુશળતા શીખો છો તે વાસ્તવિક દુનિયાના રોબોટિક્સ અને ઓટોમેશન કાર્યોમાં સીધી રીતે લાગુ પડે છે.

અહીં કેટલાક વ્યવહારુ પ્રોજેક્ટ્સ છે જે તમે આ કિટ સાથે બનાવી શકો છો:

• સ્વાયત્ત અવરોધ ટાળવાનો રોબોટ: કારને તેના અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સરનો ઉપયોગ કરીને દિવાલો અને ફર્નિચર શોધવા અને ટાળવા માટે, તેને જાતે રૂમમાં નેવિગેટ કરવા માટે પ્રોગ્રામ કરો.
• લાઇન-ફોલોઇંગ ડિલિવરી બોટ: એક ટ્રેક સેટ કરો અને કારને એક લાઇનને અનુસરવા દો જેથી વર્કશોપ અથવા ઓફિસમાં મેઇલ અથવા ભાગો ડિલિવરી સિસ્ટમનું અનુકરણ થાય.
• ધાર-શોધ સલામતી રોબોટ: ક્લિફ ડિટેક્શન સુવિધાનો ઉપયોગ કરીને એક રોબોટ બનાવો જે પડ્યા વિના ટેબલ અથવા કાઉન્ટરની ધાર પર સુરક્ષિત રીતે પેટ્રોલિંગ કરી શકે.
• હાથના હાવભાવથી નિયંત્રિત વાહન: રિમોટ વિના તમારી હિલચાલને પ્રતિસાદ આપતો રોબોટ બનાવવા માટે "હાથને અનુસરો" સુવિધા લાગુ કરો, જે નિકટતા-આધારિત નિયંત્રણ માટે ઉત્તમ પરિચય છે.
• રિમોટ-નિયંત્રિત સર્વેલન્સ કાર: મોબાઇલ એપ્લિકેશનનો ઉપયોગ કરીને કારને તમારા ઘરની આસપાસ ચલાવો જ્યારે તે સેન્સર ડેટા સ્ટ્રીમ કરે છે, જે એક મનોરંજક, મોબાઇલ સુરક્ષા કેમેરા પ્લેટફોર્મ તરીકે કાર્ય કરે છે.

આ 10-પાઠ કોર્સમાં તમે શું શીખશો

આ કોર્સ તમારા જ્ઞાનને ધીમે ધીમે વધારવા માટે રચાયેલ છે. દરેક પાઠ કિટના ચોક્કસ પાસા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, મૂળભૂત સેટઅપથી લઈને અદ્યતન સુવિધાઓ સુધી. તમે શું પ્રાપ્ત કરશો તેનું વિભાજન અહીં છે:

• પાઠ 1 (આ પાઠ): કિટના ઘટકો અને સુવિધાઓનો પરિચય, અને પ્રથમ વખત તમારા કમ્પ્યુટરને સેટ કરવું.
• પાઠ 2: જરૂરી સ softwareફ્ટવેર ઇન્સ્ટોલ કરવું અને કોડિંગ માટે તમને તૈયાર કરવા માટે દસ મૂળભૂત Python આદેશો શીખવા.
• પાઠ 3: દરેક મુખ્ય ઘટકના કાર્યની ઊંડાણપૂર્વક સમજ અને તેમને વ્યક્તિગત રીતે કેવી રીતે ચકાસવું.
• પાઠ 4: સ્માર્ટ કાર કિટને શારીરિક રીતે એસેમ્બલ કરવા માટે પગલું-દર-પગલાની માર્ગદર્શિકા.
• પાઠ 5: તમારો પ્રથમ વાસ્તવિક હિલચાલ કોડ, કારને આગળ, પાછળ અને વળવા માટે કેવી રીતે ચલાવવી તે શીખવું.
• પાઠ 6: "મને ધક્કો ન દો" સુવિધાનું પ્રોગ્રામિંગ, જે ધાર શોધવા અને કારને પાછળ ખસેડવા માટે ક્લિફ સેન્સર્સનો ઉપયોગ કરે છે.
• પાઠ 7: લાઇન ટ્રેકિંગ લાગુ કરવું જેથી કાર પૂર્વ-નિર્ધારિત માર્ગને અનુસરી શકે.
• પાઠ 8: "હાથને અનુસરો" મોડ બનાવવું જ્યાં કાર તમારા હાથની હિલચાલને ટ્રેક કરે છે અને અનુસરે છે.
• પાઠ 9: બધી સુવિધાઓને એક વ્યાપક અવરોધ ટાળવાના પ્રોગ્રામમાં સંયોજિત કરવી.
• પાઠ 10: સંપૂર્ણ વાયરલેસ નિયંત્રણ માટે એપ્લિકેશન દ્વારા કારને તમારા મોબાઇલ ઉપકરણ સાથે કનેક્ટ કરવી.

હાર્ડવેર અને ઘટકો

આ પાઠમાં, અમે બોક્સ ખોલીએ છીએ અને SunFounder Raspberry Pi Pico 4WD સ્માર્ટ કાર કિટ સાથે આવતા ઘટકોની તપાસ કરીએ છીએ. દરેક ભાગ શું કરે છે તે સમજવું આગામી પ્રોગ્રામિંગ પાઠો માટે નિર્ણાયક છે. ચાલો પેકેજની અંદર શું છે તે જોઈએ (વિડિઓમાં 04:32 પર).

કિટમાં શામેલ છે:

• Raspberry Pi Pico માઇક્રોકંટ્રોલર: કારનું "મગજ". આ બોર્ડ RP2040 ચિપ પર આધારિત છે અને પ્રોગ્રામિંગ અને પાવર માટે Micro-USB કનેક્ટર ધરાવે છે. તેમાં બૂટ પસંદગી માટે પુશ બટન અને અસંખ્ય GPIO પિન છે જેનો ઉપયોગ તમે સેન્સર્સ અને મોટર્સ સાથે કનેક્ટ કરવા માટે કરશો (વિડિઓમાં 08:01 પર).
• મુખ્ય નિયંત્રણ બોર્ડ: એક કસ્ટમ એક્સપેન્શન બોર્ડ જે Pico સાથે કનેક્ટ થાય છે અને મોટર્સ અને સેન્સર્સ માટે સરળ હૂકઅપ્સ પ્રદાન કરે છે.
• 4x DC મોટર્સ અને 4x વ્હીલ્સ: આ ચાર-વ્હીલ ડ્રાઇવ (4WD) ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે, જે કારને શક્તિ અને ચાલાકી આપે છે.
• HC-SR04 અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સર: અવરોધ ટાળવા માટે વપરાય છે. તે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો મોકલીને અને તેમને પાછા ઉછળવામાં કેટલો સમય લાગે છે તે માપીને અંતર માપે છે.
• 3-ચેનલ ગ્રેસ્કેલ લાઇન સેન્સર: આ સેન્સર લાઇન ટ્રેકિંગ માટે વપરાય છે. તે ઘેરી લાઇન અને હળવી સપાટી વચ્ચે તફાવત કરી શકે છે, જેનાથી કાર માર્ગને અનુસરી શકે છે.
• 2-ચેનલ ફોટો ઇન્ટરપ્ટર: આ ક્લિફ ડિટેક્શન સિસ્ટમનો ભાગ છે, જેનો ઉપયોગ કાર ક્યારે ધારથી નીચે જવાની છે તે સમજવા માટે થાય છે.
• 8-બિટ RGB લાઇટ્સ: એડ્રેસેબલ LEDs જે વિઝ્યુઅલ પ્રતિસાદ માટે વિવિધ રંગો દર્શાવવા માટે પ્રોગ્રામ કરી શકાય છે.
• સર્વો મોટર: અવરોધો સ્કેન કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સરને ડાબે અને જમણે ફેરવવા માટે વપરાય છે.
• 18650 બેટરી કેસ અને હાર્ડવેર: કારને વાયરલેસ રીતે પાવર કરવા માટે.

સ softwareફ્ટવેર સેટઅપ અને ઇન્સ્ટોલેશન

અમે પ્રોગ્રામિંગ શરૂ કરી શકીએ તે પહેલાં, આપણે આપણું ડેવલપમેન્ટ એન્વાયર્નમેન્ટ સેટ કરવાની જરૂર છે. આ કોર્સ Thonny નો ઉપયોગ કરે છે, જે એક ઇન્ટિગ્રેટેડ ડેવલપમેન્ટ એન્વાયર્નમેન્ટ (IDE) છે જે MicroPython શીખતા શિખાઉ લોકો માટે યોગ્ય છે. તે Windows, Mac અને Linux માટે ઉપલબ્ધ છે (વિડિઓમાં 07:03 પર).

Thonny ઇન્સ્ટોલ કરવું

શરૂ કરવા માટે, સત્તાવાર વેબસાઇટ પરથી Thonny નું નવીનતમ સંસ્કરણ ડાઉનલોડ કરો અને ઇન્સ્ટોલેશન સૂચનાઓને અનુસરો. તે એક સરળ પ્રક્રિયા છે. એકવાર ઇન્સ્ટોલ થઈ જાય, પછી તમે તેને ખોલી શકો છો અને તમારી પસંદગીની ભાષા પસંદ કરી શકો છો. કોર્સ "Raspberry Pi" મોડનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરે છે, જે તમે પ્રોગ્રામ ખોલતી વખતે પસંદ કરી શકો છો અથવા પછીથી સેટિંગ્સમાં બદલી શકો છો (વિડિઓમાં 10:56 પર).

Pico પર MicroPython ઇન્સ્ટોલ કરવું

રાસ્પબેરી પાઈ પીકો પર પાયથોન કોડ સમજવા માટે માઈક્રોપાયથોન ફર્મવેર ઇન્સ્ટોલ કરેલું હોવું જરૂરી છે. તે થોનીમાં કેવી રીતે કરવું તે અહીં આપેલ છે (વિડિયોમાં 14:42 પર):

1. તમારા પીકોને માઈક્રો-યુએસબી કેબલ વડે તમારા કમ્પ્યુટર સાથે કનેક્ટ કરો. બૂટલોડર મોડમાં પ્રવેશવા માટે, યુએસબી કેબલ પ્લગ કરતી વખતે પીકો પરનું BOOTSEL બટન દબાવી રાખો (વિડિયોમાં 13:10 પર).
2. થોનીમાં, નીચે-જમણા ખૂણા પર ક્લિક કરો અને "Install MicroPython..." પસંદ કરો.
3. લક્ષ્ય ઉપકરણ તરીકે "Raspberry Pi Pico" પસંદ કરો અને "Install" પર ક્લિક કરો. થોની પછી તમારા બોર્ડ પર માઈક્રોપાયથોન ફર્મવેર ફ્લેશ કરશે.

કારની લાઇબ્રેરી ફાઇલો અપલોડ કરવી

સ્માર્ટ કાર કિટ મોટર્સ, સેન્સર્સ અને એલઇડી માટે નીચા-સ્તરના નિયંત્રણો સંભાળતી પૂર્વ-લેખિત લાઇબ્રેરી ફાઇલોના સમૂહ પર આધાર રાખે છે. તમારે વિડિયો વર્ણનમાં આપેલી લિંકમાંથી કોર્સ ફાઇલો ડાઉનલોડ કરવી પડશે અને ઝિપ ફોલ્ડર કાઢવું પડશે (વિડિયોમાં 12:13 પર).

એકવાર કાઢ્યા પછી, તમને જરૂરી લાઇબ્રેરી ફાઇલો ધરાવતું ફોલ્ડર મળશે. આ તમારા પીકો પર અપલોડ કરવા માટે:

1. થોનીમાં, કાઢેલા ફોલ્ડર પર નેવિગેટ કરો અને ત્રણ લાઇબ્રેરી ફાઇલો પસંદ કરો (દા.ત., Pico4WD.py, rdp.py, અને ws.py).
2. પસંદ કરેલી ફાઇલો પર જમણું-ક્લિક કરો અને "Upload to /" પસંદ કરો. આ તેમને તમારા રાસ્પબેરી પાઈ પીકોના રૂટ ડિરેક્ટરીમાં કૉપિ કરશે (વિડિયોમાં 16:37 પર).

કોડ સમજૂતી

બધું યોગ્ય રીતે કામ કરી રહ્યું છે તે ચકાસવા માટે, અમે એક સરળ "બ્લિંક" ટેસ્ટ લખીએ છીએ. આ હાર્ડવેર પ્રોગ્રામિંગનો "હેલો વર્લ્ડ" છે. જ્યારે ટ્રાન્સક્રિપ્ટ લાઇવ ઉદાહરણ પ્રદાન કરે છે, ત્યારે તમે આ કોડ જાતે થોનીમાં લખશો. આ ટેસ્ટ પુષ્ટિ કરે છે કે પીકો તમારા કમ્પ્યુટર સાથે વાતચીત કરી રહ્યું છે અને તમે તેના આઉટપુટ પિનને નિયંત્રિત કરી શકો છો.

ટેસ્ટ કોડનો મુખ્ય ભાગ નીચે બતાવેલ છે. આ વપરાશકર્તા-રૂપરેખાંકિત સ્નિપેટ છે જ્યાં તમે એલઇડીની વર્તણૂક બદલી શકો છો:

from machine import Pin, Timer

# વપરાશકર્તા-રૂપરેખાંકિત: ઓનબોર્ડ એલઇડી માટે પિન નંબર
led_pin = 25

# વપરાશકર્તા-રૂપરેખાંકિત: હર્ટ્ઝમાં બ્લિંકિંગની આવૃત્તિ (પ્રતિ સેકન્ડ વખત)
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)

આ કોડને તમે કેવી રીતે કસ્ટમાઇઝ કરી શકો છો તે અહીં છે:

• led_pin: આ ચલ વ્યાખ્યાયિત કરે છે કે તમારી એલઇડી કયા પિન સાથે જોડાયેલી છે. રાસ્પબેરી પાઈ પીકો પર, ઓનબોર્ડ એલઇડી સામાન્ય રીતે પિન 25 સાથે જોડાયેલી હોય છે. જો તમે બાહ્ય એલઇડીને અલગ GPIO પિન સાથે કનેક્ટ કરવા માંગતા હોવ તો તમે આ નંબર બદલી શકો છો.
• blink_frequency: આ તે ઝડપ છે કે જેના પર એલઇડી ઝબકે છે. 2.5 નો અર્થ એ છે કે એલઇડી સેકન્ડ દીઠ 2.5 વખત ચાલુ અને બંધ થશે. તમે વિવિધ મૂલ્યો સાથે પ્રયોગ કરી શકો છો:
  • ધીમા, દૃશ્યમાન ઝબકારા માટે તેને 1 પર સેટ કરો.
  • ઝડપી ઝબકારા માટે તેને 10 પર સેટ કરો.
  • તેને 50 અથવા 60 પર સેટ કરો અને ઝબકારો એટલો ઝડપી બને છે કે તે માનવ આંખને સતત ચાલુ હોય તેવું લાગે છે (વિડિયોમાં 19:49 પર).

આ કોડ ચલાવવા માટે, થોનીમાં "Run" બટન (લીલો પ્લે આઇકન) પર ક્લિક કરો. તમારે તમારા પીકો પર ઓનબોર્ડ એલઇડી ઝબકવાનું શરૂ કરતું જોવું જોઈએ. તેને રોકવા માટે, "Stop" બટન (લાલ ચોરસ આઇકન) પર ક્લિક કરો.

લાઇવ પ્રોજેક્ટ પ્રદર્શન

વિડિયોમાં, પ્રશિક્ષક અહમદ શમશીરી સોફ્ટવેર સેટ કરવાની અને બ્લિંક ટેસ્ટ ચલાવવાની સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે. તે બતાવે છે કે થોની કેવી રીતે ઇન્સ્ટોલ કરવું, માઈક્રોપાયથોન ફર્મવેર કેવી રીતે ફ્લેશ કરવું અને જરૂરી લાઇબ્રેરી ફાઇલો કેવી રીતે અપલોડ કરવી. તે પછી બ્લિંક કોડ લખે છે અને વિવિધ આવૃત્તિઓ સાથે પ્રયોગ કરે છે, બતાવે છે કે આવૃત્તિ વધવાથી એલઇડીની અનુભવાયેલી વર્તણૂક અલગ ઝબકારાથી સતત પ્રકાશમાં કેવી રીતે બદલાય છે (વિડિયોમાં 15:17 પર).

આ સફળ ટેસ્ટ એક મહત્વપૂર્ણ સીમાચિહ્ન છે. તે પુષ્ટિ કરે છે કે તમારું રાસ્પબેરી પાઈ પીકો યોગ્ય રીતે કાર્ય કરી રહ્યું છે, માઈક્રોપાયથોન ફર્મવેર ઇન્સ્ટોલ થયેલું છે, અને તમે મોટર નિયંત્રણ અને સેન્સર્સ સંબંધિત વધુ જટિલ પાઠો તરફ આગળ વધવા માટે તૈયાર છો.

પ્રકરણો

• [00:00] કોર્સ પરિચય અને ઝાંખી
• [01:13] કોર્સ અભ્યાસક્રમ અને સુવિધાઓ
• [04:32] સ્માર્ટ કાર કિટનું અનબોક્સિંગ
• [07:03] થોની IDE ડાઉનલોડ અને ઇન્સ્ટોલ કરવું
• [08:01] રાસ્પબેરી પાઈ પીકોનો પરિચય
• [12:13] કોર્સ ફાઇલો ડાઉનલોડ અને કાઢવી
• [14:42] પીકો પર માઈક્રોપાયથોન ઇન્સ્ટોલ કરવું
• [15:17] પીકો પર લાઇબ્રેરી ફાઇલો અપલોડ કરવી
• [17:30] બ્લિંક કોડ લખવો અને ચકાસવો
• [19:49] વિવિધ બ્લિંક આવૃત્તિઓ સાથે પ્રયોગ