Paano kontrolin ang Raspberry Pi

Nilalaman

• yugto
• Bahagi 1 I-install ang OS
• Bahagi 2 I-download ang NOOBS
• Bahagi 3 I-format ang SD card
• Bahagi 4 Kopyahin ang NOOBS sa SD Card
• Bahagi 5 Kontrolin ang Raspberry pi
• Bahagi 6 I-configure ang network
• I-configure ang isang wired network
• Mag-set up ng isang wireless network (SSH / wifi)
• Bahagi 7 I-install ang Geany IDE
• Bahagi 8 Pagmamaneho ng DC Motor sa Python (Bahagi ng Wiring)
• Bahagi 9 Kumpletuhin ang mga koneksyon
• Bahagi 10 Pagmamaneho ng isang DC engine sa Python (bahagi ng programming)
• Bahagi 11 1st hamon
• Gumamit ng HC-SR04 ultrasound sensor (mga kable)
• Gumamit ng HC-SR04 ultrasound sensor (bahagi ng programming)
• Bahagi 12 2nd hamon

Sa artikulong ito: I-install ang OSTownload NOOBSFormater ang SDCopier NOOBS card sa SD cardPagdala ng kamay ng Raspberry piConfigure ang networkInstall Geany IDPower ng isang DC engine sa Python (Part cabling) Tapusin ang mga koneksyonPilot isang DC engine sa Python (programming bahagi) 1st challenge2e hamon5 Sanggunian

Ang Raspberry Pi ay isang computer ang laki ng isang credit card. Ito ay dinisenyo at ginawa ng Raspberry Foundation na kung saan ay isang non-profit na organisasyon na nakatuon sa paggawa ng mga computer at programa bilang naa-access hangga't maaari. Ang orihinal na misyon ng proyekto ng Raspberry ay upang magdisenyo ng isang computer na mura hangga't maaari sa mahusay na mga kakayahan sa programming. Kaya, ilagay ito sa mga kamay ng mga mag-aaral. Ang gabay na ito ay naglalayong ilatag ang mga pundasyon para sa paggamit ng Raspberry Pi at sa gayon ay mapadali ang paghawak nito.

Babala. Ang artikulong ito ay para sa mga taong may magandang background sa computer.

yugto

Bahagi 1 I-install ang OS

1. Unawain kung ano ang NOOBS (New Out Of Box Stoftware). Ito ay isang manager ng pag-install para sa iba't ibang mga operating system na maaaring magamit sa Raspberry Pi.Ang layunin nito ay upang mapadali ang pag-install ng operating system (OS) na aming napili. Ito ang unang contact na mayroon kami sa bahagi ng software ng aming microcomputer. Ang mga sumusunod na operating system ay kasama sa NOOBS:
   • Raspbian
   • Pidora
   • OpenELELC
   • RaspBMC
   • RISC OS
   • Arch Linus
   • Ang kagamitan na kinakailangan para sa tutorial na ito ay:
   • Isang PC
   • Ang isang klase na 4 SD card ng hindi bababa sa 8 GB
     • Ang orihinal na kahon na naglalaman ng Raspberry Pi ay naglalaman na ng isang naka-install na SD memory card na may NOOBS. Ang mga sumusunod na hakbang ay kapaki-pakinabang lamang kapag ang pag-install sa isang bagong SD card.

Bahagi 2 I-download ang NOOBS

1. 
   

   
   
   
   Maaari mong i-download ang "NOOBS" sa sumusunod na address: noobs

Bahagi 3 I-format ang SD card

1. Mahalagang magkaroon ng isang SD card ng hindi bababa sa 4 GB. Gayunpaman ang 8 GB ay ang inirekumendang laki.

Bahagi 4 Kopyahin ang NOOBS sa SD Card

1. Kunin ang mga file. Kunin ang mga dokumento mula sa zip file na nagngangalang NOOBS na na-download sa unang hakbang. Kopyahin ang mga nakuha na file sa bagong format na SD card. Mag-ingat, gayunpaman, na sa ilang mga kaso, ang nakuha na mga file ay maaaring pumunta sa isang bagong folder at sa kasong ito mas mahusay na kopyahin ang mga file sa kanilang sarili kaysa sa folder.
   • Kapag una kang nagsimula, ang listahan ng mga magagamit na operating system ay ipapakita.

Bahagi 5 Kontrolin ang Raspberry pi

1. Upang magamit ang Raspberry Pi, sundin ang mga hakbang sa ibaba.
   • Ipasok ang SD card sa Raspberry hanggang sa marinig mo ang isang "click".
   • Ikonekta ang HDMI cable at ikonekta ito sa screen. Tandaan na mag-plug in at lumipat
   • screen. Lakasin ang Raspberry gamit ang Micro USB Charger
   • I-plug ang keyboard at mouse sa anumang USB port.

     
     

     
     
     
     
   • Matapos gawin ang mga hakbang na ito, makikita mo sa iyong monitor na ang NOOBS software ay naglo-load. Kapag na-load, ang isang listahan ng mga operating system na maaaring mai-install ay lilitaw pagkatapos. Ang Raspbian ay ang inirekumendang OS para sa pag-install. Piliin ang Raspbian at mag-click sa pindutan ng "install" na matatagpuan sa tuktok ng window.

     
     

     
     

2. 
   

   
   Ang pag-install ay tumatagal ng humigit-kumulang 20 minuto. Kapag kumpleto ang pag-install, lilitaw ang isang itim na screen ng utos. Pagkatapos ay kinakailangan na ipasok, kapag hiniling ng programa, ang pangalan ng gumagamit: "pi" at ang password: "raspberry". Pagkatapos, i-type ang sumusunod sa linya ng command at pindutin ang "Enter" key:

   startx

3. Binabati kita! Pinamamahala mo ang pag-install ng kapaligiran na kinakailangan upang magamit ang iyong Raspberry pi :)! Magpapatuloy kami ngayon sa pagsasaayos ng network.

Bahagi 6 I-configure ang network

Kumonekta sa internet. Kapag gumagana ang Raspberry Pi, ang dapat gawin sa susunod ay upang mag-set up ng isang koneksyon sa internet para sa Raspberry Pi. Kapag ito ay tapos na, magagawa mong mag-surf sa internet tulad ng sa isang ganap na magkakaibang computer. Mayroong dalawang mga paraan upang mai-set up ang iyong koneksyon, alinman sa wired (na may isang Ethernet cable) o wireless sa Wi-Fi. Sundin ang mga hakbang na ito upang mai-set up ang iyong network.

I-configure ang isang wired network

1. Ang mga kinakailangang kagamitan ay:
   • isang functional na Raspberry Pi (tingnan ang Pagsisimula sa Raspberry Pi)
   • isang Ethernet cable
2. Ikonekta lamang ang isa sa mga ulo ng Ethernet cable sa ibinigay na port sa Raspberry Pi at ang iba pa sa modem o Internet access router. Bilang isang resulta, ang Raspberry Pi ay awtomatikong konektado sa internet.

Mag-set up ng isang wireless network (SSH / wifi)

1. Ang mga kinakailangang kagamitan ay:
   • isang functional na Raspberry Pi (tingnan ang Pagsisimula na Raspberry Pi 3)
   • isang wifi USB key
2. I-plug ang USB wifi stick sa isa sa mga magagamit na port ng Raspberry Pi.

3. 
   

   
   Buksan ang serbisyo ng pag-setup ng wifi sa pamamagitan ng pag-tap sa icon sa menu.
   • Matapos buksan ang serbisyo, makikita mo ang lilitaw na sumusunod na interface.

     
     

     
     

4. 
   

   
   Mag-click sa pindutan ng pag-scan. Lilitaw ang isang bagong window. Samakatuwid, doblehin nito ang network na nais naming gamitin.

5. 
   

   
   Ipasok ang password. Ipasok ang password sa pag-access sa network sa pre-Shared Key (PSK) na patlang tulad ng ipinapakita sa ibaba.
   • Ngayon, i-click ang "I-save" at idagdag ang network. Matapos gawin ito, ikaw ay konektado sa internet network.

     
     

     
     

Bahagi 7 I-install ang Geany IDE

1. Ang Geany ay isang magaan na e publisher at gumagamit ng GTK + at Scintilla at kasama ang mga pangunahing tampok ng isang pinagsama-samang kapaligiran sa pag-unlad. Ang idinisenyo upang magkaroon ng kaunting mga dependencies at mabilis na magsimula, sinusuportahan nito ang C / C ++, Java, JavaScript, PHP, HTML, CSS, Python, Perl, Ruby, Pascal at Haskell na wika.

2. 
   

   
   Buksan ang command prompt sa menu.
3. Ipasok ang linya ng command na "sudo root" na nasa root folder ng Raspberry. Pagkatapos ay ipasok ang username na "pi" at password na "raspberry".
4. Ipasok ang sumusunod na linya ng utos.

   apt-get install python geany xterm
   

5. Ang pag-install ay tumatagal ng ilang segundo.
6. Buksan ang Geany IDE sa menu.







7. Maaari mo na ngayong isulat ang iyong unang programa sa pamamagitan ng paglikha ng iyong unang file sa tab na "file".






8. Kapag nakasulat ang iyong code, ang kailangan mo lang gawin ay magparehistro at isama ang code.

Bahagi 8 Pagmamaneho ng DC Motor sa Python (Bahagi ng Wiring)

Sa bahaging ito, ipapakita namin sa iyo kung paano mag-wire ng isang motor na DC sa Raspberry Pi at kung paano lumikha ng isang maliit na programa sa python na mag-iba ng bilis ng pag-ikot at direksyon ng isang motor na DC.

1. 
   

   
   Ang maliit na tutorial na ito ay marahil ay makakatulong sa iyo sa paglaon para sa pagsasakatuparan ng iyong proyekto sa robot.
2. Unawain ang alituntunin. Una sa lahat, dapat mong malaman iyon ang DC motor ay hindi direktang kumonekta sa mga GPIO pin ng Raspberry Pi. Sa katunayan, ang kasalukuyang gagamitin upang paikutin ang mga (mga) engine ay magiging napakataas para sa aming maliit na Raspberry Pi at maaaring masira ito.
   • Iyon ang dahilan kung bakit gagamitin namin ang isang chip na idinisenyo upang makontrol hanggang sa dalawang DC motor. Ang L293D chip.

     
     

     
     
   • Ang isang mahalagang tampok ng Raspberry Pi ay ang hilera ng mga GPIO pin sa sulok ng board. Ang alinman sa mga GPIO pin ay maaaring italaga sa programming bilang isang input o output pin.

     
     

     
     
3. Wire ang L293D.
   • Ang mga Pins 4, 5, 12 at 13 ng L293D ay dapat na konektado sa GND tulad ng makikita sa larawan. Pin 16 ng L293D ay nagbibigay-daan sa ito na pinapagana. Pakainin namin ito sa 5V. Ang boltahe na ito ay hindi ipinadala sa motor, ngunit sa L293D chip lamang.

     
     

     
     
   • Upang mabigyan ng kapangyarihan ang motor, gumamit ng pin 8 ng L293D (positibong terminal) na konektado sa mga baterya o isang baterya. Ang negatibong terminal ay dapat na konektado sa ground (GND). Mag-ingat na huwag lumampas sa limitasyon ng boltahe para sa motor.

     
     

     
     

4. 
   

   
   Ikonekta ang motor. Upang ikonekta ang unang motor, ikonekta lamang ito sa mga pin 3 at 6 (Output 1A at 1B) ng L293D chip.

Bahagi 9 Kumpletuhin ang mga koneksyon

1. Ang pin 1 ng L293D chip ay ang "paganahin" na pin ng unang motor. Kapag ang pin na ito ay lohikal na "mataas", ang motor ay tumatakbo sa pinakamataas na bilis nito at kapag ang pin na ito ay lohikal na "mababa", ang motor ay nasa isang matigil. Upang payagan ang isang pinababang bilis sa makina, sapat na upang i-play sa dalawang estado na ito sa pamamagitan ng pag-alis ng mga ito nang napakabilis. Ito ay tinatawag na "PWM" (Pulse Width Modulation). Kami ay magkokonekta sa pin 1 ng L293D chip sa pin 22 ng Raspberry Pi upang makontrol ang bilis.
   • Upang makontrol ang direksyon ng pag-ikot ng motor, kailangan mong magsaya sa mga pin 2 at 7 ng L293D chip. Kapag ang pin 2 ay "mataas" at ang pin 7 ay "mababa", ang motor ay iikot sa isang direksyon. Kung ang dalawang estado ng lohika ay baligtad sa pagitan ng dalawang pin na ito, ang motor ay babalik sa kabilang direksyon. Kami ay magkokonekta sa l293D chip 2 pin sa Raspberry pin 18 at ang l293D chip 7 pin sa Raspberry 16 pin.

     
     

     
     

Bahagi 10 Pagmamaneho ng isang DC engine sa Python (bahagi ng programming)

1. Ang maliit na code na ito ay posible upang makontrol ang direksyon at bilis ng pag-ikot ng isang engine. Lumiliko muna ito sa isang direksyon na may mataas na bilis para sa 3 segundo. Pagkatapos sa isang pinababang bilis. Pagkatapos, ang direksyon ng pag-ikot ay baligtad at ang motor ay tumatakbo sa isang pinababang bilis pagkatapos ay may isang mataas na bilis. Hinahayaan ka namin ngayon na galugarin ang code na ito:

   i-import ang GPIO.setmode (GPIO.BOARD) GPIO mula sa oras ng pag-import ng pagtulog RPi.GPIO

2. Maaari na nating i-configure ang mga daungan ng GPIO.

   Motor1A = 16 # # Output A ng unang motor, pin 16 Motor1B = 18 ## Output B ng unang motor, pin 18 Motor1E = 22 ## Paganahin ang unang motor, pin 22 GPIO.setup (Motor1A, GPIO.OUT) ## Ang 3 pin ay output (OUT) GPIO.setup (Engine1B, GPIO.OUT) GPIO.setup (Engine1E, GPIO.OUT)

3. Dito namin nai-configure ang PWM.

   pwm = GPIO.PWM (Motor1E, 50) ## Pin 22 sa PWM sa dalas ng 50Hz pwm.start (100) ## nakatuon kami sa isang duty cycle ng 100%

4. Ang mga estado ng GPIO port ay aktibo.

   "Direktang pag-ikot ng direksyon, bilis ng max na may isang cycle ng tungkulin ng 100%" GPIO.output (Motor1A, GPIO.HIGH) GPIO.output (Motor1B, GPIO.LOW) GPIO.output (Motor1E, GPIO.HIGH)

5. Ngayon, hayaan ang engine na tumakbo ng 3 segundo.

   sleep (3)

6. Ang cycle ng tungkulin ay binago sa 20% upang mabawasan ang bilis.

   pwm.ChangeDutyCycle (20)

"Direktang pag-ikot ng direksyon, na may isang cycle ng tungkulin ng 20%" pagtulog (3) "Reverse rotation, na may isang cycle ng tungkulin ng 20%" GPIO.output (Motor1A, GPIO.LOW) GPIO.output (Motor1B, GPIO.HIGH) pagtulog (3) pwm.ChangeDutyCycle (100) "Reverse rotation, maximum speed (duty cycle 100%)" tulog (3) "Engine stop" GPIO.output (Engine1E, GPIO.LOW) pwm.stop () ## itigil ang PWM GPIO.cleanup ()

Bahagi 11 1st hamon

Gumawa ng isang maliit na code na may dalawang engine sa oras na ito. Nasa iyo ito!

Gumamit ng HC-SR04 ultrasound sensor (mga kable)

1. Ang kagamitan na kinakailangan para sa yugtong ito ay:
   • isang ultrasound module HC-SR04,
   • isang pagtutol ng 1 kΩ,
   • isang pagtutol ng 2 kΩ,
   • mga kable ng koneksyon,
   • isang Breadbord
   • Sinusukat ng ultrasonic sensor ng HC-SR04 ang layo na 2 hanggang 400 cm sa pamamagitan ng pagpapadala ng mga tunog signal sa 40 kHz. Bilang isang function ng oras na naghihiwalay sa paglabas mula sa pagtanggap ng signal ng ultrasound, ang isang distansya ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagkalkula.

     
     

     
     
2. Ang HC-SR04 ay mayroong 4 Pins:
   • isang pin (Gnd), na ginamit upang mailagay ang modyul (0 V),
   • isang output pin (Echo), na ginamit upang ipaalam sa pagtatapos ng paglabas ng dultrason train at ang pagbabalik nito pagkatapos sumasalamin sa balakid,
   • isang input pin (Trig for Trigger), na ginamit upang ma-trigger ang paglabas ng dultrason train,
   • isang pin (Vcc), na ginamit upang mabigyan ng kapangyarihan ang sensor sa 5 V.
     • Ang output boltahe na naihatid ng Echo pin ay 5V. Gayunpaman, ang input pin (GPIO) ng Rapsberry Pi ay dinisenyo para sa hanggang sa 3.3V.
   • Samakatuwid, upang maiwasan ang makapinsala sa Rapsberry Pi, gumamit ng isang boltahe na divider ng tulay na binubuo ng dalawang resistors upang bawasan ang output boltahe ng sensor.

     
     

     
     
3. Pagkatapos lamang, tulad ng nakikita mo sa itaas, plug in:
   • ang "Vcc" pine sa 5 V ng Raspberry Pi (pulang thread)
   • ang pin "Trig" sa pin GPIO 23 (pin 16) ng Raspberry (dilaw na thread)
   • ang pin "Echo" sa pin GPIO 24 (pin 18) ng Raspberry (asul na kawad)
   • GND pine na may Raspberry GND (black wire)
4. Huwag kalimutan ang iyong dalawang maliit na resistensya!
   • Ang sensor ay konektado ngayon sa Raspberry Pi. Nawala ito para sa pagprograma ng python!

Gumamit ng HC-SR04 ultrasound sensor (bahagi ng programming)

1. Bilang isang unang hakbang, ang iba't ibang mga aklatan ay dapat ma-import sa:
   • Pamamahala ng port ng GPIO.
   • pamamahala ng orasan

     i-import ang RPi.GPIO bilang oras ng pag-import ng GPIO.setmode (GPIO.BCM)

2. Dapat nating kilalanin ang iba't ibang mga pin na gagamitin namin. Sa aming kaso, ang output pin "GPIO 23" (TRIG: trigger signal sa ultrasonic sensor) at ang input pin na "GPIO 24" (ECHO: acquisition ng signal back).

   TRIG = 23 ECHO = 24

3. Maaari na nating i-configure ang mga daungan ng GPIO.

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

4. Upang matiyak na ang "Trig" pin ay una nang mababa, itatakda namin ito sa "Mali" at magbigay ng oras ng paghihintay upang ang sensor ay maaaring mag-reset.

   GPIO.output (TRIG, Mali) "Naghihintay Para sa Sensor Upang Mawastuhan" oras.sleep (2)

5. Ang ultrasonic sensor ay nangangailangan ng isang pulso ng 10 μs upang maisaaktibo ang module nito. Upang makagawa ng gatilyo, ang Trig pin ay dapat na sapilitang mataas para sa 10 μs at pagkatapos ay i-reset sa mababa:

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

6. Upang mai-timestamp ang iba't ibang mga kaganapan na nagmula sa pagbabago ng estado ng isang pin, gagamitin namin ang isang habang loop at ang oras.time () function. Alamin ang pagbabago ng estado ng signal. Ang unang hakbang ay upang makita at i-timestamp ang instant bago ang pagbabago ng estado mula sa mababang estado hanggang sa mataas na estado. Ang sandaling ito (pulse_start) ang magiging katapusan ng paglabas ng tren ng dultrason ng sensor.

   habang GPIO.input (ECHO) == 0: pulse_start = time.time ()

7. Sa sandaling mapalabas ang ultrasonic train, ang Echo pin ay mananatiling mataas hanggang sa masasalamin ang ultratunog sa pagbabalik ng balakid. Susubukan naming muling makita ang paglilipat ng signal ng Echo sa mababang estado. Ang oras na ito ay naselyohan (pulse_end) ay ang pagtuklas ng pagbabalik ng ultrasound.

   habang ang GPIO.input (ECHO) == 1: pulse_end = time.time ()

8. Malalaman natin ang tagal ng salpok (pulse_duration) sa pamamagitan ng pagkalkula ng pagkakaiba sa pagitan ng dalawang pulso:

   pulse_duration = pulse_end - pulse_start

9. Upang malaman ang distansya, inilalapat namin ang formula:

   distansya = pulse_duration * 17150

10. Kami ay iikot ang aming distansya sa dalawang decimals:

    distansya = bilog (distansya, 2)

11. Upang ipakita ang distansya sa "cm":

    "Distansya:", distansya, "cm"

12. Upang mai-reset ang mga GPIO pin na idinagdag namin:

    GPIO.cleanup ()

13. Ang kailangan mo lang gawin ay i-save ang code sa pamamagitan ng pagbibigay ng pangalan na "sensor_distance" halimbawa at ilunsad ito sa linya ng utos:

    sudo python remote_capteur.py

14. Binabati kita! nagawa mong kontrolin ang isang motor pati na rin makita ang isang distansya na may ultrasonic sensor!

Bahagi 12 2nd hamon

1. Kung mayroon kang tatlong gulong na sasakyan na ito. Sa iyong natutunan hanggang ngayon, kailangan mong magmaneho ng sasakyan na ito upang maaari itong bumuo ng isang "E" habang gumagalaw ito. Mapipigilan din niya kung nakatagpo siya ng isang balakid gamit ang mga sensor ng ultrasonic.

   
   

   
   
2. Nasa iyo ito!