Kurs Lekcija 3 od 10: Sastavljanje Raspberry Pi Pico 4WD pametnog autića kita od SunFounder-a od strane Robojax-a

Kurs Lekcija 3 od 10: Sastavljanje Raspberry Pi Pico 4WD pametnog autića kita od SunFounder-a od strane Robojax-a

Uvod

Ovaj vodič vas provodi kroz kompletnu fizičku montažu SunFounder Raspberry Pi Pico 4WD Smart Car kita, kao što je prikazano u Lekciji 3 Robojax kursa. Ovaj projekat je vaša kapija ka izgradnji potpuno funkcionalnog, programabilnog robotskog automobila. Do kraja ove montaže, imaćete robusnu hardversku platformu spremnu za širok spektar programskih i upravljačkih eksperimenata.

Ovo nije samo sastavljanje dijelova; radi se o razumijevanju mehaničke i električne osnove koja omogućava buduće mogućnosti vašeg automobila. Automobil koji gradite dizajniran je da se kontroliše putem mobilne aplikacije, nudeći funkcije poput kretanja naprijed/nazad, okretanja i kontrole farova. Također uključuje senzore za naprednija autonomna ponašanja.

Jednom sastavljen, vaš pametni automobil može se koristiti za razne projekte, uključujući:

• Izbjegavanje prepreka: Ultrazvučni senzor omogućava automobilu da detektuje i zaobilazi objekte na svom putu, stvarajući istinski autonomno vozilo.
• Praćenje linije: Koristeći senzor sivih tonova, automobil se može programirati da prati crnu liniju na bijeloj površini, što je klasičan izazov u robotici.
• Robot koji prati ruku: Korištenjem očitanja udaljenosti ultrazvučnog senzora, možete programirati automobil da prati vašu ruku na zadatoj udaljenosti.
• Detekcija litice: Senzori okrenuti prema dolje mogu se koristiti za otkrivanje ivica i sprječavanje da automobil padne sa stola ili izbočine.
• Mjerenje brzine i udaljenosti: Enkoderski točkovi i foto-prekidajući senzori omogućavaju vam mjerenje brzine i pređene udaljenosti automobila, što je neophodno za preciznu navigaciju.

Ovaj vodič za montažu će vas korak po korak provesti kroz montiranje motora, senzora i glavne upravljačke ploče, osiguravajući čvrstu i ispravno ožičenu osnovu za vaše buduće koderske avanture.

Hardverske komponente

Prije početka, ključno je imati sve komponente iz kita organizovane. Video naglašava važnost da svi mali dijelovi budu spremni. Evo liste primarnih komponenti koje ćete sastavljati:

• Raspberry Pi Pico ploča
• 4WD šasija automobila (gornja i donja ploča)
• 4x DC motora sa mjenjačima
• 4x točka
• Ultrazvučni senzorski modul
• Modul senzora sivih tonova (za praćenje linije)
• RGB svjetlosni modul
• Servo motor
• Držač baterija
• Enkoderski točkovi i foto-prekidajući senzori (za detekciju brzine)
• Razni vijci, matice, zakovice i odstojnici (kako je detaljno prikazano u videu)
• Premošćujuće žice (različitih dužina i boja)

Vodič za ožičenje

Transkript videa pruža detaljan, korak-po-korak proces montaže. Iako je primarni fokus ove lekcije fizička montaža, također pokriva i početno ožičenje senzorskih modula na glavnu ploču. Ključni koraci ožičenja su istaknuti ispod.

Za vizuelni prikaz kompletnog kola, molimo pogledajte dijagram ispod.

Ožičenje senzora sivih tonova

Ovaj modul se povezuje pomoću 5-žičnog kabla. Ožičenje je jednostavno, sa napajanjem i uzemljenjem u sredini i tri signalne žice sa strane.

• Crna žica: Povezana na terminal uzemljenja (GND).
• Crvena žica: Povezana na srednji terminal, koji obezbjeđuje napajanje (VCC).
• Bijela, smeđa i žuta žica: Ovo su tri signalne žice za pojedinačne kanale senzora (kao što se vidi u videu na 24:30).

Ožičenje RGB LED modula

RGB modul koristi 4-žični kabl. Video prikazuje povezivanje sa odgovarajućim bojama: crna, crvena, narandžasta, crna, crvena i žuta. Video napominje da je modul označen sa "N" (za ulaz) i "DO" (za izlaz). Kabl treba spojiti na "N" (ulaznu) stranu modula, a žice se povezuju na odgovarajuće pinove na upravljačkoj ploči (u videu na 25:06).

Ožičenje ultrazvučnog senzora

Ultrazvučni senzor se povezuje pomoću 4-žičnog kabla sa žutim i bijelim signalnim žicama. Video demonstrira povezivanje na zadnji red pinova na ploči (u videu na 30:28).

• Žuta žica: Povezana na pin 6 (Trig).
• Bijela žica: Povezana na pin 7 (Echo).
• Crvena i crna žica: Povezane na srednje pinove za napajanje (5V) i uzemljenje (GND).

Koraci montaže

Proces montaže je detaljan i metodičan. Evo pregleda ključnih faza kao što je prikazano u videu, dizajniranih da se prate sekvencijalno. Instruktor naglašava provjeru orijentacije dijelova i osiguravanje čvrstog nalijeganja tokom cijelog procesa.

1. Priprema i montiranje senzorskih modula

Montaža počinje pripremom manjih senzorskih modula. Instruktor prvo povezuje kablove na RGB modul, osiguravajući da je kabl umetnut u "N" (ulaznu) stranu. Modul se zatim montira na šasiju automobila pomoću malih zakovica, uz pažljivo obraćanje pažnje na smjer rupa za kablove (u videu na 02:46).

Zatim se priprema modul senzora sivih tonova. Potenciometar se umeće u njegovu predviđenu rupu na modulu, a zatim se montira na šasiju pomoću većih zakovica (u videu na 06:39).

2. Instalacija motora

Zatim se instaliraju četiri motora. Ključan detalj ovdje je orijentacija žica motora; one uvijek moraju biti okrenute prema unutrašnjosti šasije automobila. Koristi se poseban komad za držanje motora na mjestu, a zakrivljeni metalni nosač se pričvršćuje dugim vijcima. Instruktor naglašava da zakrivljenost ovog nosača mora biti okrenuta prema tijelu motora, a ne prema osovini (u videu na 07:13).

Nakon što su sva četiri motora instalirana, instruktor ih označava (Prednji lijevi, Prednji desni, Stražnji lijevi, Stražnji desni) kako bi se izbjegla zabuna tokom kasnijeg povezivanja žica (u videu na 10:05).

3. Pričvršćivanje enkoderskih točkova i senzora

Za detekciju brzine, enkoderski točak se pričvršćuje na stražnji dio pogonskog vratila automobila. Foto-interupter senzor se zatim montira s donje strane šasije, a enkoderski točak se pažljivo pozicionira da prolazi kroz otvor u senzoru bez dodirivanja. Instruktor koristi odvijač da podesi položaj točka kako bi se osiguralo da se slobodno okreće (u videu na 10:54).

4. Montaža držača baterija i odstojnika

Držač baterija se montira na gornju ploču šasije. Vrpčasti kabel iz držača se provlači odozgo kako bi ostalo dovoljno dužine ispod za povezivanje. Pričvršćuje se vijcima i maticama (u videu na 13:07).

Zatim se četiri odstojnika pričvršćuju na gornju ploču. Oni će služiti kao tačke montaže za glavnu upravljačku ploču (u videu na 15:45).

5. Sklapanje servo motora i ultrazvučnog senzora

Servo motor se pričvršćuje na namjensku montažnu ploču pomoću zakovica. Ovaj sklop se zatim učvršćuje na prednji dio šasije automobila pomoću odstojnika i vijaka (u videu na 17:25).

Montažni nosač se pričvršćuje na rog servo motora. Ultrazvučni senzor se zatim fiksira na ovaj nosač, okrenut prema gore. Cijeli sklop se zatim pažljivo postavlja na osovinu servo motora, osiguravajući da je ravan (u videu na 28:39).

6. Završno povezivanje žica i instalacija ploče

Prije instalacije glavne ploče, instruktor provlači sve žice motora i senzora kroz šasiju kako bi ih održao organiziranim. Zatim se Raspberry Pi Pico ploča ubacuje u njen predviđeni utor na upravljačkoj ploči, s USB priključkom okrenutim u određenom smjeru (u videu na 23:01).

Povezivanje žica za senzore sivih tonova, RGB i ultrazvučni senzor završava se kako je opisano u odjeljku Vodič za povezivanje iznad.

7. Pričvršćivanje točkova

Na kraju se pričvršćuju točkovi. Instruktor napominje da je važno čvrsto držati pogonski mehanizam automobila iznutra kako se ne bi razdvojio prilikom guranja točka. Nakon što su sva četiri točka osigurana, sklop je završen (u videu na 31:19).

Objašnjenje koda

Kako je ovo lekcija o sklapanju, u ovom videu nije dat niti objašnjen nikakav kod. Fokus je u potpunosti na fizičkoj konstrukciji automobila. Programiranje i postavljanje softvera obrađeni su u narednim lekcijama kursa.

Demonstracija projekta uživo

Ova lekcija posvećena je fizičkom sklapanju automobila. Video se završava s potpuno sklopljenim 4WD pametnim automobilom, spremnim za sljedeće korake programiranja i testiranja. Uspješno dovršavanje ovog sklapanja ključni je prvi korak ka oživljavanju vašeg robota. Sljedeće lekcije u kursu pokrit će potreban kod i logiku upravljanja kako bi se automobil kretao, izbjegavao prepreke i pratio linije.

Poglavlja

• [00:00] Uvod i pregled kursa
• [02:46] Sklapanje RGB i senzorskih modula sivih tonova
• [07:13] Instalacija četiri DC motora
• [10:54] Pričvršćivanje enkoderskih točkova i senzora brzine
• [13:07] Montaža držača baterija i odstojnika
• [17:25] Sklapanje i montaža servo i ultrazvučnog senzora
• [23:01] Instalacija Raspberry Pi Pico ploče i povezivanje senzora
• [31:19] Pričvršćivanje točkova i završno sklapanje