I. Lernziele
II. Teile und Module
III. Aufbau der Hardware
IV. Verdrahtung der Schaltung
V. Softwareinstallation
VI. Nutzung und Funktionsweise

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I. Lernziele

In dieser Lektion wird unser Raspberry Pi-Roboterauto Ultraschallsensoren verwenden, um Hindernisse zu erkennen, automatisch zu fahren und Kollisionen zu vermeiden.
Die Beispielcodes in dieser Lektion sind in Python geschrieben. Falls Sie sich für die C++ Programmierung interessieren, finden Sie unter folgendem Link passenden C++ Code und eine Anleitung: https://osoyoo.com/de/2021/05/14/osoyoo-raspberry-pi-v2-0-car-lesson-3-obstacle-avoidance-c-language/

 



II. Teile und Module

Nr. Abbildung Modul Menge Zubehör Link
1 Ultraschallmodul 1 4x M1,4*8 Schraube
4x M1,4 Mutter		 Zum Kaufen hier klicken
2 Micro-Servomotor 1 2x M2,2*8 selbstschneidende Schraube
1x M2*4 selbstschneidende Schraube		 Zum Kaufen hier klicken
3 Halterung für Ultraschallsensor 1 4x M1,4*8 Schraube
4x M1.4 Mutter
1x M2*4 selbstschneidende Schraube		 Zum Kaufen hier klicken
4 20cm 20 Pin weiblich-zu-weiblich-Steckkabel mehrere
5 Kreuzschlitzschraubendreher 1 Zum Kaufen hier klicken


III. Aufbau der Hardware

Schritt 1: Sie müssen Lektion 1: Grundaufbau erfolgreich umgesetzt haben.

Schritt 2: Installieren Sie den Servomotor an der Vorderseite des oberen Fahrgestells mit zwei M2.2*8 selbstschneidenden Schrauben.

 

Schritt 3: Befestigen Sie das Ultraschallmodul mit vier M1,4*8 Schrauben und den M1,4 Muttern an der Halterung.

Schritt 4: Befestigen Sie die Halterung des Ultraschallmoduls mit einer selbstschneidenden Schraube M2*4 am Arm des Servomotors.



VI. Schaltverbindungen

Schließen Sie den SG90-Servomotor an PWM15 des PCA9685 PWM-Treibermoduls an. Verbinden Sie GND und VCC des Ultraschallmoduls mit GND und V+ des PCA9685 PWM-Treibermoduls. Dann verbinden Sie TRIG und ECHO des Ultraschallmoduls mit GPIO20 und GPIO21 des Raspberry Pi wie in der folgenden Grafik dargestellt (denken Sie daran: Entfernen Sie KEINE der in Lektion 1 installierten Verbindunskabel):



V. Softwareinstallation

Stellen Sie sicher, dass Sie bereits in Lektion 1 rpi.gpio und die adafruit-pca9685-Bibliothek installiert haben.

Führen Sie den Download des Python-Code aus, indem Sie den folgenden Befehl in das Terminalfenster Ihres Raspberry Pi eingeben:

wget http://osoyoo.com/driver/picar/picar-obstacle-avoid.py

Schalten Sie den Akku Ihres Fahrzeugs ein, prüfen Sie den Servo und starten Sie das Programm:

Wenn Sie Python 2 auf dem Raspberry Pi 3 verwenden, geben Sie ein:

python picar-obstacle-avoid.py

Falls Sie Python 3 in Pi 4 verwenden, nutzen Sie:

python3 picar-obstacle-avoid.py

Ihr Servo dreht den Ultraschallsensor für drei Sekunden in die mittlere Position. Wenn Ihr Sensor nicht mittig ausgerichtet ist, schalten Sie bitte den Akku aus oder drücken Sie die Strg-C-Taste, um das Programm zu stoppen. Dann demontieren Sie den Sensor vom Servo und befestigen ihn jetzt zentral ausgerichtet. Stellen Sie sicher, dass er direkt nach vorne zeigt und fixieren Sie diese Position mit einer Schraube. Jetzt können Sie den gleichen Befehl

python picar-obstacle-avoid.py

VI. Nutzung und Funktionsweise

Das Auto weicht automatisch Hindernisse aus und fährt autonom.