使用樹莓派制作智能小車

智能小車演示視頻

摘要:該項目我會開源,大家一起參與進來,對智能小車進行完善。一定要牢記樹莓派的GPIO引腳不能輸入大于3.3V的電壓,否則樹莓派變磚。

智能小車實現的功能

  • 超聲波測距
  • 四路紅外避障
  • 檢測周圍環境的濕度
  • 檢測周圍環境的溫度
  • 監控及拍照
  • 與人的交互,語音控制

1.智能小車概述

由于制作的初衷是送給我一歲多的閨女當作玩具的,所以給小車起名字叫--洋洋,閨女屬羊的,就用了諧音。先欣賞一下智能小車的容貌


來張側面圖

來張正面圖

2.樹莓派簡介

智能小車的大腦是一塊信用卡大小的樹莓派板子,所以DIY沖動的朋友可以到各大商城購買一塊最新版的樹莓派,鐺鐺鐺鐺:


樹莓派第三代張這個樣子——正面照

簡單介紹:

  • Micro-USB Power--電源插槽
  • CPU
  • 四個USB接口
  • 一個HDMI接口
  • 一個耳機插孔,也可以輸出視頻
  • 40個GPIO引腳
  • 一個SD卡插槽,沒有硬盤
  • 一個網線插口,自帶無線網卡
  • 樹莓派相機插槽

所有具體接口如何使用,詳細講解的話會使該篇文章顯得拖沓,放在其它篇幅講解,目前不懂沒關系,不影響到我們制作智能小車。跟著我一步步的進入探索之旅吧。

  • Micro-USB Power,樹莓派供電接口

1.電源適配器 5V 2A

IMG_20170527_193957

2.移動電源 輸出5V 2.1A

注意:Pi沒有板載穩壓芯片,只能且必須用5V的電源給Pi供電。如果電壓過大,Pi會永久“變磚”,等著流淚吧!

3.智能小車底盤的制作

  • 3.1車輪的選擇

有車轱轆才稱得上車。
車轱轆的選擇真是太多了,到各大商城上搜索,五花八門,看的真是眼花繚亂。根據個人喜好選擇車輪的外圍尺寸,有人習慣大輪子,看起來酷酷蠻拉風,當然大輪子重量上比較重,導致還要給它配上一副功率相對大的電機。
我比較喜歡大一點的輪子,因為以后還要在此基礎上添加很多的傳感器:
超聲波傳感器測距離,感應前方多少米有人。
溫度傳感器測量周圍環境的溫度;
濕度傳感器測量周圍環境的濕度;
紅外傳感器測量前后左右方是否接近物體;
等一系列的傳感器。所以平臺會比較大一點,基于大的輪子構建平臺比較合適。在你的大腦里是否構建出一副你自己喜歡的小車模型呢。是否迫不及待想動手制作屬于你自己的玩具或者傳感器站呢!
我選擇的車轱轆:


車輪外側
車輪內側

外圍尺寸:6.5CM
車輪寬度:2.6Cm
孔徑(上面右圖所示):六邊形(邊長7mm, 對邊到對邊是12mm)
選擇配套的六角聯軸器鏈接車輪(圓柱內孔徑:5mm):


六角聯軸器圖一
六角聯軸器圖二
鏈接六角聯軸器與車輪的螺絲

六角聯軸器與車輪鏈接起來后的樣子:
圖片發自簡書App

到此,車轱轆部分組裝完成。
  • 3.2電機的選擇

上文也提到,想讓小車自己動起來,那就少不了驅動小車前進的電機。電機選擇也不那么容易,能提供足夠的力量的同時不能太貴,手頭碎銀不多嘛,其次最好跟六角聯軸器配套,電機的軸徑匹配六角聯軸器的內徑,這樣安裝起來省很多麻煩。由于六角聯軸器的孔徑為5mm,選擇電機時,我們首當其沖的就是電機對外突出的軸的直徑也為5mm,這樣直接插入到六角聯軸器孔中,再次用小螺絲(購買六角聯軸器時會提供,并沒有展示固定用的小螺絲)固定一下就完成電機與輪子的組裝。
我選擇的電機的軸徑為4mm,第一次制作沒有考慮那么多,不過有六角聯軸器有固定螺絲,可以很好的把電機軸跟六角聯軸器固定在一起。


370直流電機

電機規格說明:3v -33轉/分鐘 6V - 133轉/分鐘 12V - 258轉/分鐘

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