Kozi Somo la 3 kati ya 10: Kuunganisha Kiti cha Gari Mahiri cha 4WD cha Raspberry Pi Pico kutoka SunFounder na Robojax

Kozi Somo la 3 kati ya 10: Kuunganisha Kiti cha Gari Mahiri cha 4WD cha Raspberry Pi Pico kutoka SunFounder na Robojax

Utangulizi

Mwongozo huu unakuelekeza katika mkusanyiko kamili wa kimwili wa Kifurushi cha Gari la Kijani la SunFounder Raspberry Pi Pico 4WD, kama inavyoonyeshwa katika Somo la 3 la kozi ya Robojax. Mradi huu ni lango lako la kujenga gari la roboti linalofanya kazi kikamilifu na linaloweza kupangwa. Kufikia mwisho wa mkusanyiko huu, utakuwa na jukwaa thabiti la maunzi tayari kwa anuwai ya majaribio ya upangaji na udhibiti.

Huu si tu kuhusu kuweka vipande pamoja; ni kuhusu kuelewa msingi wa kimakanika na wa umeme unaowezesha uwezo wa baadaye wa gari lako. Gari unalojenga limeundwa kudhibitiwa kupitia programu ya simu, likitoa vipengele kama vile kusonga mbele/nyuma, kugeuka, na udhibiti wa taa za mbele. Pia linajumuisha vitambuzi kwa tabia za juu zaidi za kujitegemea.

Mara tu likishakusanywa, gari lako la kijani linaweza kutumika kwa miradi mbalimbali, ikijumuisha:

• Kukwepa Vizuizi: Kitambuzi cha ultrasonic kinaruhusu gari kugundua na kuzunguka vitu vilivyo njiani, na kuunda rover ya kweli inayojitegemea.
• Kufuata Mstari: Kwa kutumia kitambuzi cha kijivu, gari linaweza kupangwa kufuata mstari mweusi kwenye uso mweupe, changamoto ya kawaida ya robotiki.
• Roboti Inayofuata Mkono: Kwa kutumia usomaji wa umbali wa kitambuzi cha ultrasonic, unaweza kupanga gari kufuata mkono wako kwa umbali uliowekwa.
• Kugundua Maporomoko: Vitambuzi vinavyoelekea chini vinaweza kutumika kugundua kingo na kuzuia gari lisiende nje ya meza au ukingo.
• Kipimo cha Kasi na Umbali: Magurudumu ya encoder na vitambuzi vya photo-interrupter vinakuruhusu kupima kasi ya gari na umbali uliosafiriwa, ambayo ni muhimu kwa urambazaji sahihi.

Mwongozo huu wa mkusanyiko utakuchukua hatua kwa hatua katika kuweka motors, vitambuzi, na bodi kuu ya udhibiti, kuhakikisha msingi thabiti na uliounganishwa vizuri kwa ajili ya safari zako za baadaye za upangaji.

Vipengele vya Maunzi

Kabla ya kuanza, ni muhimu kuwa na vipengele vyote kutoka kwenye kifurushi vimepangwa. Video inasisitiza umuhimu wa kuwa na vipande vyote vidogo tayari. Hapa kuna orodha ya vipengele vikuu utakavyokusanya:

• Bodi ya Raspberry Pi Pico
• Chasi ya Gari la 4WD (sahani za juu na za chini)
• Motors 4 za DC na gearbox
• Magurudumu 4
• Moduli ya Kitambuzi cha Ultrasonic
• Moduli ya Kitambuzi cha Kijivu (Kufuata Mstari)
• Moduli ya Taa ya RGB
• Motor ya Servo
• Kishikilia Betri
• Magurudumu ya Encoder na Vitambuzi vya Photo-Interrupter (kwa kugundua kasi)
• Screws mbalimbali, nati, rivets, na standoffs (kama ilivyoelezwa kwenye video)
• Waya za jumper (urefu na rangi mbalimbali)

Mwongozo wa Uunganishaji wa Waya

Nakala ya video inatoa mchakato wa kina, wa hatua kwa hatua wa mkusanyiko. Ingawa lengo kuu la somo hili ni mkusanyiko wa kimwili, pia linashughulikia uunganishaji wa awali wa moduli za vitambuzi kwenye bodi kuu. Hatua kuu za uunganishaji wa waya zimeonyeshwa hapa chini.

Kwa uwakilishi wa kuona wa mzunguko kamili, tafadhali rejelea mchoro hapa chini.

Uunganishaji wa Waya wa Kitambuzi cha Kijivu

Moduli hii imeunganishwa kwa kutumia kebo ya waya 5. Uunganishaji ni rahisi, na umeme na ardhi katikati na waya tatu za ishara pembeni.

• Waya Nyeusi: Imeunganishwa kwenye terminal ya ardhi (GND).
• Waya Nyekundu: Imeunganishwa kwenye terminal ya katikati, ambayo hutoa umeme (VCC).
• Waya Nyeupe, Kahawia, na Njano: Hizi ni waya tatu za ishara kwa chaneli za kibinafsi za kitambuzi (kama inavyoonekana kwenye video saa 24:30).

Uunganishaji wa Waya wa Moduli ya LED ya RGB

Moduli ya RGB inatumia kebo ya waya 4. Video inaonyesha kuiunganisha kwa rangi zinazolingana: nyeusi, nyekundu, machungwa, nyeusi, nyekundu, na njano. Video inabainisha kuwa moduli imeandikwa "N" (kwa ingizo) na "DO" (kwa pato). Kebo inapaswa kuunganishwa kwenye upande wa "N" (ingizo) wa moduli, na waya zimeunganishwa kwenye pini zinazolingana kwenye bodi ya udhibiti (kwenye video saa 25:06).

Uunganishaji wa Waya wa Kitambuzi cha Ultrasonic

Kitambuzi cha ultrasonic kimeunganishwa kwa kutumia kebo ya waya 4 na waya za ishara za njano na nyeupe. Video inaonyesha kukiunganisha kwenye safu ya mwisho ya pini kwenye bodi (kwenye video saa 30:28).

• Waya ya Njano: Imeunganishwa kwenye pini 6 (Trig).
• Waya Nyeupe: Imeunganishwa kwenye pini 7 (Echo).
• Waya Nyekundu na Nyeusi: Zimeunganishwa kwenye pini za katikati kwa umeme (5V) na ardhi (GND).

Hatua za Mkusanyiko

Mchakato wa mkusanyiko ni wa kina na wa utaratibu. Hapa kuna mgawanyo wa hatua kuu kama zinavyowasilishwa kwenye video, zilizoundwa kufuatwa kwa mlolongo. Mwalimu anasisitiza kuangalia mwelekeo wa vipande na kuhakikisha kufaa vizuri katika mchakato wote.

1. Kuandaa na Kuweka Moduli za Vitambuzi

Mkusanyiko huanza kwa kuandaa moduli ndogo za vitambuzi. Mwalimu kwanza anaunganisha kebo kwenye moduli ya RGB, akihakikisha kebo imeingizwa kwenye upande wa "N" (ingizo). Moduli kisha inawekwa kwenye chasi ya gari kwa kutumia rivets ndogo, kwa uangalifu mkubwa kuhusu mwelekeo wa mashimo ya kebo (kwenye video saa 02:46).

Kisha, moduli ya kitambuzi cha kijivu inaandaliwa. Potentiometer inaingizwa kwenye shimo lake lililoteuliwa kwenye moduli, na kisha inawekwa kwenye chasi kwa kutumia rivets kubwa (kwenye video saa 06:39).

2. Ufungaji wa Motors

Motors nne kisha zinawekwa. Kipengele muhimu hapa ni mwelekeo wa waya za motor; lazima daima zielekee ndani ya chasi ya gari. Kipande maalum kinatumika kushikilia motor mahali pake, na bracket ya chuma iliyopinda inaambatishwa na screws ndefu. Mwalimu anasisitiza kwamba mkunjo wa bracket hii lazima uelekee mwili wa motor, si shimoni (kwenye video saa 07:13).

Baada ya motors zote nne kusakinishwa, mwalimu huziweka lebo (Mbele Kushoto, Mbele Kulia, Nyuma Kushoto, Nyuma Kulia) ili kuepuka mkanganyiko wakati wa wiring baadaye (katika video dakika ya 10:05).

3. Kuambatisha Magurudumu ya Encoder na Sensor

Kwa ajili ya kugundua kasi, gurudumu la encoder huambatishwa nyuma ya shaft ya gari. Sensor ya photo-interrupter kisha huwekwa kutoka chini ya chassis, na gurudumu la encoder huwekwa kwa uangalifu ili lipite kwenye pengo la sensor bila kugusa. Mwalimu hutumia screwdriver kurekebisha nafasi ya gurudumu ili kuhakikisha linazunguka kwa uhuru (katika video dakika ya 10:54).

4. Kuweka Kiholda cha Betri na Standoffs

Kiholda cha betri huwekwa kwenye bamba la juu la chassis. Kebo ya ribbon kutoka kwenye kiholda hupitishwa kutoka juu ili kuacha urefu wa kutosha chini kwa ajili ya kuunganisha. Inafungwa kwa screws na nuts (katika video dakika ya 13:07).

Kisha, standoffs nne huambatishwa kwenye bamba la juu. Hizi zitatumika kama sehemu za kuweka bamba kuu la udhibiti (katika video dakika ya 15:45).

5. Servo Motor na Mkusanyiko wa Sensor ya Ultrasonic

Servo motor huambatishwa kwenye bamba maalum la kuweka kwa kutumia rivets. Mkusanyiko huu kisha huwekwa mbele ya chassis ya gari kwa kutumia standoffs na screws (katika video dakika ya 17:25).

Bracket ya kuweka huambatishwa kwenye pembe ya servo. Sensor ya ultrasonic kisha huwekwa kwenye bracket hii, ikitazama juu. Mkusanyiko mzima kisha huwekwa kwa uangalifu kwenye shaft ya servo, kuhakikisha ni sawa (katika video dakika ya 28:39).

6. Wiring ya Mwisho na Ufungaji wa Bamba

Kabla ya kuweka bamba kuu, mwalimu hupitisha nyaya zote za motor na sensor kupitia chassis ili kuziweka katika mpangilio. Kisha, bamba la Raspberry Pi Pico linaingizwa kwenye nafasi yake maalum kwenye bamba la udhibiti, na mlango wa USB ukiangalia upande maalum (katika video dakika ya 23:01).

Wiring ya sensor za grayscale, RGB, na ultrasonic inakamilishwa kama ilivyoelezwa katika sehemu ya Mwongozo wa Wiring hapo juu.

7. Kuambatisha Magurudumu

Hatimaye, magurudumu huambatishwa. Mwalimu anabainisha kuwa ni muhimu kushikilia mfumo wa kuendesha gari kwa uthabiti kutoka ndani ili kuzuia kutengana wakati wa kusukuma gurudumu. Baada ya kufunga magurudumu yote manne, mkusanyiko unakamilika (katika video dakika ya 31:19).

Maelezo ya Msimbo

Kwa kuwa hili ni somo la mkusanyiko, hakuna msimbo unaotolewa au kuelezewa katika video hii. Lengo ni kabisa juu ya ujenzi wa kimwili wa gari. Programu na usanidi wa programu hufunikwa katika masomo yanayofuata ya kozi.

Maonyesho ya Mradi wa Moja kwa Moja

Somo hili limejitolea kwa mkusanyiko wa kimwili wa gari. Video inahitimisha na gari la 4WD smart lililokusanyika kikamilifu, likiwa tayari kwa hatua zinazofuata za programu na majaribio. Kukamilika kwa mkusanyiko huu ni hatua ya kwanza muhimu kuelekea kuleta roboti yako hai. Masomo yanayofuata katika kozi yatafunika msimbo muhimu na mantiki ya udhibiti ili kufanya gari lisogee, liepuke vizuizi, na lifuate mistari.

Sura

• [00:00] Utangulizi na Muhtasari wa Kozi
• [02:46] Kuunganisha Moduli za Sensor za RGB na Grayscale
• [07:13] Kusakinisha Motors Nne za DC
• [10:54] Kuambatisha Magurudumu ya Encoder na Sensor za Kasi
• [13:07] Kuweka Kiholda cha Betri na Standoffs
• [17:25] Kuunganisha na Kuweka Servo na Sensor ya Ultrasonic
• [23:01] Kusakinisha Bamba la Raspberry Pi Pico na Wiring ya Sensor
• [31:19] Kuambatisha Magurudumu na Mkusanyiko wa Mwisho