IMWU-nlComo construir seu próprio R2-D2 com o Raspberry Pi Zero
Como
Construa seu próprio R2-D2 usando Raspberry Pi
Qual fã de Star Wars não sonhou em possuir seu próprio droid? Os dróides C-3PO e R2-D2 servem como narradores de uma história épica que abrange o bem contra o mal.
Com o lançamento do mais recente filme da série, The Last Jedi, agora é um excelente momento para tentar construir o seu próprio R2-D2.
C-3PO é um dróide de protocolo que vive para servir seu mestre, enquanto R2-D2 foi visto pela primeira vez (cronologicamente) no Episódio 1: A Ameaça Fantasma, e salvou a Rainha Amidala e seu grupo quando eles deixaram o planeta de Naboo. R2-D2 é um dróide Astromech, um engenheiro robótico que pode resolver qualquer problema.
Neste tutorial, vamos construir nosso próprio robô R2-D2 hackeando um brinquedo comprado em loja com o mais recente Raspberry Pi, o Raspberry Pi Zero..
O Raspberry Pi Zero é um Raspberry Pi de custo ultrabaixo, e o varejo custa US $ 5 (cerca de AU $ 7). Esta placa oferece uma experiência completa de computador por muito pouco dinheiro. Com 512 MB de RAM, CPU ARM de 1 GHz e capacidade de saída de vídeo 1080p, ele está voando das prateleiras, e a Fundação Raspberry Pi está trabalhando para reabastecer.
Também estaremos usando a mais recente placa Explorer pHAT da Pimoroni. Esta placa é um controlador de motor e placa de experiência barato e fácil de usar, e fornecerá a funcionalidade para nossa unidade R2.
Para este projeto você precisará de:
- Um Raspberry Pi Zero ou outro Raspberry Pi (A +, B + ou Pi 2)
- A versão mais recente do sistema operacional Raspbian
- Conexão Wi-Fi para o seu Raspberry Pi
- 2x motores de metal Micro Gear
- Rodas para R2
- Placa do explorador pHAT
- Um LED
- Um resistor de 220 Ohm (RED-RED-BROWN)
- Cabos de ligação macho-fêmea
- Cabos de ligação macho-macho
- 2x Bloco de terminais com terminais de parafuso
- Pistola de cola quente
- Equipamento de solda
A maioria desses componentes pode ser encontrada em Pimoroni e The Pi Hut..
Você também pode baixar todo o código para este projeto.
Não gosta de construir seu próprio R2-D2? Você pode trapacear e comprar seu próprio R2-D2 robótico com o Sphero R2-D2.
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1. Soldar o GPIO
Antes de podermos usar o Raspberry Pi Zero, precisaremos soldar o GPIO, uma série de 40 pinos, na placa.
Esses pinos permitem que nossa placa complementar Explorer pHAT interaja com o Raspberry Pi. Para obter os melhores resultados, use uma bolha de argila de modelagem para apoiar a placa enquanto você solda. Se você não pode soldar, pergunte a um hackspace local, especialista em bricolage ou amigos para obter ajuda. Você também precisará soldar os pinos de cabeçalho para a placa Explorer pHAT.
Se você estiver usando outro tipo de Raspberry Pi, então você pode pular esta etapa, já que o GPIO vem pré-soldado.
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2. Hack o brinquedo R2-D2
Escolhemos um pequeno brinquedo R2-D2 que custa cerca de £ 20 (cerca de US $ 30, AU $ 42). Começamos removendo todos os componentes internos, para ver que espaço tínhamos que hackear. Foi bem apertado até mesmo para o Raspberry Pi Zero, então optamos por abrigar os principais componentes na traseira do R2-D2.
Nós removemos as pernas do R2-D2 e medimos o tamanho dos nossos motores nos pés. Usando uma ferramenta Dremel, cortamos e moldamos cuidadosamente um espaço para os motores em cada pé.
Antes de acoplar os motores, soldamos os fios aos terminais para uso posterior, portanto, forneça a si mesmo bastante fio sobressalente e conecte os cabos de cada motor aos cabeçotes Motor 1 e 2 do Explorer pHAT. Use cola quente para fixar os motores nos pés.
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3. Que haja LED
Para maior autenticidade, fizemos um furo no soquete de olho vermelho do R2-D2 e substituímos o plástico por um LED vermelho de verdade..
Dentro da cabeça do R2-D2 usamos um bloco de terminais, comumente usado em sistemas elétricos para prender os fios sem soldar, e prendemos as pernas do LED em cada furo.
A perna longa do LED receberá energia de 5V do Explorer pHAT por meio de um resistor de 220 ohm parafusado na outra extremidade do bloco e conectado ao Explorer pHat por meio de um cabo de jumper fêmea para macho. A perna curta se conectará à saída 1 do Explorer pHAT.
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4. Potência R2-D2 up
Conecte o Explorer pHAT ao Raspberry Pi e conecte seus periféricos antes de ligar o Raspberry Pi.
Uma vez que o Raspberry Pi tenha iniciado, você precisará ter uma conexão com a Internet antes de prosseguir. Abra um terminal (seu ícone é uma tela escura no canto superior esquerdo da sua área de trabalho) e digite o seguinte para instalar o software Explorer pHAT:
curl get.pimoroni.com/i2c | bater
Você será perguntado sobre uma série de perguntas, às quais você pode responder sim, como é bastante seguro neste caso. Após alguns instantes, o software será instalado e, para garantir que ele tenha sido feito corretamente, é um bom momento para reinicializar seu Raspberry Pi. Quando terminar, volte para a área de trabalho.
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5. Codificação R2-D2
Para codificar nossa unidade R2, usaremos o Python, uma linguagem muito fácil de usar e adequada ao Pi, e que a maioria da comunidade do Raspberry Pi usa como idioma principal. Para codificar em Python, precisamos abrir o aplicativo Python3, que você pode encontrar no menu de programação.
Quando o Python3 estiver aberto, clique em Arquivo> Nova Janela para abrir um novo documento em branco. Agora salve o projeto como R2P10.py antes de prosseguir. Lembre-se de salvar seu trabalho regularmente - este é um bom hábito para entrar, pois isso limitará quaisquer exclusões acidentais.
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6. Código de Importação
Nossas três primeiras linhas de código Python são importações - elas trazem bibliotecas externas de código para nosso projeto usar.
importação explorerhat
a partir do momento import sono
da importação aleatória randint
Primeiro, importamos a biblioteca para o Explorer pHAT - isso permitirá que o nosso projeto faça interface e use o quadro.
As próximas duas importações são usadas para importar um aspecto de cada biblioteca. A partir da biblioteca de tempo, importamos a função sleep, usada para controlar o ritmo do nosso código. Do aleatório, nós importamos um gerador inteiro aleatório, usado posteriormente no projeto.
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7. Mais codificação
Agora passamos para o corpo principal do código (mostrado acima).
Aqui nós criamos um método para testar nosso código, e dentro dele usamos um loop que será executado para sempre, enquanto True; esse loop executará o código para definir a saída 1 do nosso Explorer pHAT, de modo que pisque a cada meio segundo. Agora criamos uma variável, um contêiner que pode armazenar qualquer tipo de dado - nesse caso, estamos usando para armazenar um número aleatório, um inteiro, entre 1 e 5.
O recuo do código é importante, e o Python 3 irá ajudá-lo enquanto você digita.
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8. Movendo R2-D2
Para nossa próxima seção de código, vamos ligar os motores e controlar o R2-D2.
Começamos girando ambos os nossos motores para a frente a 20% de potência, um bom planeio para o R2-D2 seguir em frente. Se o seu motor estiver funcionando na direção errada, troque os fios desse motor para que eles sejam invertidos no Explorer pHAT.
Com os motores ligados, usamos um delay, sleep, para evitar que os motores parem. Usamos o número aleatório armazenado na variável, duração, para controlar por quanto tempo o R2 será executado. Em seguida, corremos um motor para trás para permitir que R2 ligue no local; isso também é controlado por uma duração definida.
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9. Testando seu código
Esta próxima seção do código existe fora do tempo..
Nós começamos o código usando um teste, tente, agora precisamos adicionar uma exceção - nesse caso, quando pressionamos CTRL + C para interromper o código. Quando isso ocorre, informamos aos motores que parem e que a saída desligue, parando os olhos de R2-D2 piscando.
Salve seu código e prepare-se para testar sua unidade R2! Para obter os melhores resultados, segure na unidade R2-D2, caso contrário, ela irá fugir.
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10. Controle R2-D2
Com o nosso código completo, agora você pode executar o código clicando em Run> Run Module no menu. R2-D2 deve avançar por alguns segundos, depois virar à esquerda.
Esse código será repetido até que você pressione CTRL + C. Para uma solução verdadeiramente portátil, você pode usar uma bateria USB, como as usadas para carregar seus dispositivos móveis, para alimentar o Raspberry Pi. Você também pode controlar o R2 através de uma conexão Wi-Fi usando tecnologias como SSH e VNC.
E você tem isso - sua própria unidade R2-D2, pronta para responder aos seus comandos!
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