Raspberry Tank amb interfície web i transmissió de vídeo: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Veurem com m’he adonat d’un petit dipòsit WiFi, capaç de controlar a distància la web i transmetre vídeo.

Es pretén que sigui un tutorial que requereixi coneixements bàsics de programació electrònica i de programari. Per aquest motiu, he triat un kit de xassís Tank (en lloc d’imprimir-lo amb una impressora 3D, pot ser una actualització posterior) i un total de 6 components, incloses les bateries. Pel que fa al programari, podeu seguir pas a pas el procés d’instal·lació i la programació com a mínim, un coneixement bàsic de les coses del gerd us pot ajudar.

He estimat 12 h de treball de 0 a tanc preparat per funcionar. Cost total de 70 € per a tots els components.

Pas 1: llista de material

1 - Dipòsit de xassís de robot RC DIY - 32 (€)

www.banggood.com/DIY-RC-Robot-Chassis-Tan…

1 - Tauler de controlador de motor CC de doble canal L298N - 1, 39 (€)

www.banggood.com/Dual-Channel-L298N-DC-Mo…

1 - Kit d’inici Raspberry Pi Zero W - 26 (€)

amzn.eu/1ugAaMP

Targeta SD d'1 a 16 GB: 5, 50 (€)

www.gearbest.com/memory-cards/pp_337819.h…

1 - Càmera web del mòdul de càmera Raspberry Pi 5MP per al model Zero - 8 (€)

www.gearbest.com/raspberry-pi/pp_612249.h…

1 - Power Bank 5V

Bateria 1 - 9v

Connector Dupont de cable de tauler mixt

Ratolí, teclat, monitor o televisor per a la configuració de gerds (opcional, només per facilitar la primera configuració)

Pas 2: especificacions dels components principals

Motor

Motor reductor de corrent continu JGA25-370

Aquest motor té un eix de sortida en forma de D.

Especificacions

· Tensió de funcionament: entre 6 V i 18 V

· Tensió nominal: 12 V

· Velocitat de marxa lliure a 12 V: 399 RPM

· Corrent de funcionament lliure a 12 V: 50 mA

· Corrent de parada a 12V: 1200 mA

· Parell de parada a 12V: 2,2 kg.cm

· Relació d’engranatges: 1:21

· Mida del reductor: 19 mm

· Pes: 84 g

Placa de controlador de motor CC de doble canal L298N

Controlador de motor de pont H doble, pot accionar dos motors de CC o un motor pas a pas de quatre fils de quatre fils. TSD incorporat, per protegir-se de la parada del motor.

Especificacions

· Tensió d'alimentació del mòdul: CC 2V-10V

· Tensió d'entrada de senyal: CC 1,8-7V

· Corrent de treball únic: 1,5A

· Corrent màxim de fins a 2,5A

· Corrent d'espera baix (menys de 0,1 uA)

· Circuit de conducció comú integrat, el terminal d’entrada buit, el motor no funciona malament

· Mides: 24,7 x 21 x 7 mm

Pas 3: CABLEAT

Aquest serà el cablejat final, però ESPEREU, abans que necessitem instal·lar-ne alguns

és una bona idea provar-lo amb un cablejat més senzill, quan estigui a punt, que torni aquí.

Necessitem dues fonts d’energia diferents, una per al motor i una per al gerd.

El controlador de motor Dual Channel L298N DC Motor Driver Board (tensió màxima d’entrada DC 2V-10V) s’alimenta mitjançant la bateria de 9V i Raspberry Pi utilitza l’acumulador USB de 5V estàndard.

El pin GND del controlador del motor es connectarà a la bateria menys i a Raspberry Pi (GND). Els pins GPIO de Raspberry Pi estan connectats al controlador del motor com a taula.

Pas 4: PREPARACIÓ DE FRASSA O. S

Aquesta és una instal·lació estàndard per al sistema operatiu Raspbian, que podeu trobar

una gran quantitat de tutorial detallat sobre la web, bàsicament els passos són:

1. Descarregueu ISO RASPBIAN STRETCH AMB DESKTOP des de

2. Formateu una targeta SD de 16 GB, he utilitzat SD Formatter

3. Grava el fitxer. IMG, he utilitzat Win32DiskImager

Ara el vostre raspberry està a punt per arrencar, connecteu-lo a una font d'alimentació USB (5V, 2A) i prepareu-vos per a la primera configuració d'arrencada. Podeu fer-ho de dues maneres, mitjançant dispositius externs com el ratolí, el teclat i el monitor o mitjançant el vostre PC i una connexió remota a Raspberry. Hi ha molts tutorials sobre això, un és:

Pas 5: COM CONTROLAR EL NOSTRE SERVEI DE WIFI AMB NODE. JS I WEBSOCKET. IO

Ara tenim una nova instal·lació del nostre micro PC Raspberry a punt per executar el nostre treball, així que … què fem servir per emetre ordres al tanc?

Python és un llenguatge molt fàcil d'utilitzar que s'utilitza habitualment per executar el projecte Rapsberry. La arena també es pot utilitzar fàcilment per interactuar amb els pins d'entrada i sortida de Rapsberry (GPIO)

Però, el meu objectiu era connectar el meu tanc Wi-Fi des de qualsevol dispositiu (PC, telèfon mòbil, tauleta …) mitjançant un navegador web comú i també transmetre vídeo des d’aquest. Per tant, oblideu Python per ara i deixeu passar NODE. JS i SOCKET. IO.

NODE.js

Node.js (https://github.com/nodejs/node/wiki) és un treball de marcs de servidor de codi obert basat en el llenguatge js. Com que faig servir Raspberry Pi Zero (CPU ARMv6), no podem fer servir el procés d’instal·lació automàtica (destinat a la CPU ARMv7) i hem de fer-ho manualment:

Baixeu Nodejs localment (he utilitzat la versió 7.7.2 per a ARMv6, consulteu altres versions aquí

pi @ raspberry: ~ $ wget

nodejs.org/dist/v7.7.2/node-v7.7.2-linux-…

Un cop fet, extreu el fitxer comprimit:

pi @ raspberry: ~ $ tar -xzf node-v7.7.2-linux-armv6l.tar.gz

Copieu i instal·leu els fitxers a / user / local

pi @ raspberry: ~ $ sudo cp -R node-v7.7.2-linux-armv6l / * / usr / local /

Afegiu la ubicació on instal·lem nodejs al camí d'accés, editeu el fitxer ".profile":

pi @ raspberry: ~ $ nano ~ /.profile

Afegiu la línia següent al final del fitxer, deseu i sortiu

PATH = $ PATH: / usr / local / bin

Elimineu el fitxer descarregat:.

pi @ raspberry: ~ $ rm ~ / node-v7.7.2-linux-armv6l.tar.gz

pi @ raspberry: ~ $ rm -r ~ / node-v7.7.2-linux-armv6l

Escriviu les ordres següents per comprovar la instal·lació de nodejs:

pi @ raspberry: ~ $ node -v

pi @ raspberry: ~ $ npm -v

Heu de llegir v7.7.2 i v4.1.2 com a resposta.

Si tot va bé, creeu una carpeta nova per allotjar els fitxers nodejs:

pi @ raspberry: ~ $ mkdir nodehome

Mou a la carpeta nova:

pi @ raspberry: ~ $ cd nodehome

Instal·leu un mòdul addicional necessari per gestionar GPIO de la manera més bàsica, ACTIVAT i DESACTIVAT:

pi @ raspberry: instal·lació desactivada de ~ $ npm

Ara és hora de provar el nostre primer projecte "Blink.js", el resultat serà … un LED parpellejant

pi @ raspberry: ~ $ nano blink.js

Enganxeu el codi següent, deseu-lo i sortiu:

var Gpio = require ('onoff'). Gpio; // inclou onoff

var LED = Gpio nou (3, 'out'); // utilitzeu GPIO 3

var blinkInterval = setInterval (blinkLED, 250);

// LED intermitent cada 250 ms

function blinkLED () {// funció per començar a parpellejar

si

(LED.readSync () === 0) {// comproveu l'estat del pin, si l'estat és 0 (o apagat)

LED.writeSync (1);

// estableix l'estat del pin a 1 (encén el LED)

} més {

LED.writeSync (0);

// Estableix l'estat del pin a 0 (apaga el LED)

}

}

function endBlink () {// funció per deixar de parpellejar

clearInterval (blinkInterval); // Atura els intervals de parpelleig

LED.writeSync (0); // Apagueu el LED

LED.unexport (); // No exporteu GPIO a recursos gratuïts

}

setTimeout (endBlink, 5000); // deixeu de parpellejar al cap de 5 segons

Connecteu un LED, una resistència (200ohms) tal com es mostra a l'esquema i executeu el projecte:

pi @ raspberry: ~ $ node blink.js

El node està a punt.

SOCKET. IO

WebSocket és un protocol de comunicacions informàtiques, basat en connexió TCP, que proporciona un programador per crear un servidor i un client. El client es connecta al servidor i emet i rep missatges cap i des del servidor. La implementació de WebSocket per a Node.js s’anomena Socket.io (https://socket.io/).

Instal·leu socket.io:

pi @ raspberry: ~ $ npm install socket.io --save

Mou-te a casa de nodejs, creat prèviament:

pi @ raspberry: ~ $ cd nodehome

I creeu una nova carpeta "pública":

pi @ raspberry: ~ $ mkdir públic

Creeu un servidor web de mostra nou, anomeneu-lo "webserver.js"

pi @ raspberry: ~ $ nano webserver.js

Enganxeu el codi següent, deseu-lo i sortiu:

var http = require ('http'). createServer (gestor); // requereixen servidor http i creeu un servidor amb el gestor de funcions ()

var fs = require ('fs'); // requereixen un mòdul de sistema de fitxers

http.listen (8080); // escolta el port 8080

gestor de funcions (requ, res) {// crea servidor

fs.readFile (_ nom_director + '/public/index.html', funció (err, dades) {// llegir

fitxer index.html a la carpeta pública

si (err) {

res.writeHead (404, {'Content-Type': 'text / html'}); // mostra 404 per error

return res.end ( 404 No

Trobat );

}

res.writeHead (200, {'Content-Type': 'text / html'}); // escriure HTML

res.write (dades); // escriure dades

de index.html

tornar res.end ();

});

}

Aquest servidor web escoltarà el port Raspberry 8080 i proporcionarà fitxers a qualsevol client web que el connecti. Ara hem de crear alguna cosa per allotjar i proporcionar als nostres clients: Moveu-vos a la carpeta "pública": pi @ raspberry: ~ $ cd public

Creeu un nou fitxer html "index.html":

pi @ raspberry: ~ $ nano index.html

Enganxeu el codi de "HelloWorld.txt" adjunt, deseu-lo i sortiu.

Mou a la carpeta nodejs "nodehome":

pi @ raspberry: ~ $ cd nodehome

Inicieu el servidor web

pi @ raspberry: ~ $ node webserver.js

Obriu el lloc web en un navegador mitjançant https:// Raspberry_IP: 8080 / (substituïu Raspberry_IP per la vostra IP)

Pas 6: AFEGIR LA CAPACITAT DE REVISIÓ DE VÍDEO

Hi ha diferents maneres d'implementar la transmissió de vídeo en un gerd, el més fàcil

de la manera que he trobat fins ara, que un gran rendiment i que es pot integrar en una interfície web es basa en el projecte de Miguel Mota:

miguelmota.com/blog/raspberry-pi-camera-bo…

Gràcies Miguel! Des del seu bloc aquests són els passos següents:

Instal·leu els components libjpeg8 i cmake:

pi @ raspberry: ~ $ sudo apt-get install libjpeg8

pi @ raspberry: ~ $ sudo apt-get install libjpeg8-dev

pi @ raspberry: ~ $ sudo apt-get install cmake

Descarregueu mjpg-streamer amb el connector raspicam:

pi @ raspberry: ~ $ git clon

github.com/jacksonliam/mjpg-streamer.git ~ / mjpg-streamer

Canvia el directori:

pi @ raspberry: ~ $ cd ~ / mjpg-streamer / mjpg-streamer-experimental

Compila:

pi @ raspberry: ~ $ make all all

Substitueix l'antiga mjpg-streamer:

pi @ raspberry: ~ $ sudo rm -rf / opt / mjpg-streamer

pi @ raspberry: ~ $ sudo mv ~ / mjpg-streamer / mjpg-streamer-experimental

/ opt / mjpg-streamer

pi @ raspberry: ~ $ sudo rm -rf ~ / mjpg-streamer

Creeu un fitxer "start_stream.sh" nou, copieu i enganxeu el fitxer adjunt "start_stream.txt".

Feu-lo executable (creeu scripts de shell):

pi @ raspberry: ~ $ chmod + x start_stream.sh

Inicia el servidor de transmissió:

pi @ raspberry: ~ $./start_stream.sh

Obriu el lloc web en un navegador mitjançant https:// Raspberry_IP: 9000 (substituïu Raspberry_IP per la vostra IP)

Pas 7: PROGRAMA DE TANC

Tot està a punt, ara hem de crear la nostra pàgina web per controlar el dipòsit (index.html) i el nostre servidor web per escoltar les nostres ordres (webserver.js). Per tant, només heu de substituir els fitxers vistos fins ara (només exemples per provar el sistema) pels webserver.txt i index.txt adjunts.

Pas 8: INICI LA INTERFÀCIA DE CONTROL I EL SERVEI DE STREAMING

Per iniciar els serveis, obriu dues finestres de terminal i executeu aquestes ordres:

node nodehome / webserver.js

./nodehome/start_stream.sh

Obriu el lloc web en un navegador mitjançant https:// Raspberry_IP: 8080 (substituïu Raspberry_IP per la vostra IP)