Tabla de Contenidos
Objetivo
Esta primera lección le mostrará cómo ensamblar el PiBot. Luego le mostrará cómo configurar y usar la Raspberry Pi para controlar PiBot con un programa Python simple. Finalmente, describirá cómo los componentes electrónicos funcionan juntos para controlar el PiBot.
Piezas Necesarias
Las partes siguientes son necesarias para completar esta lección. Tenga en cuenta que todas las piezas, excepto la placa Raspberry Pi y el hardware opcional, están incluidas en el kit OSOYOO que se puede comprar en Amazon.
- Placa Raspberry Pi 4 o 3B
- OSOYOO Placas de chasis superior e inferior
- OSOYOO Motores y rueda x2
- OSOYOO rueda universal
- OSOYOO Placa de controlador de motor modelo Pi
- OSOYOO Módulo compatible con PCA9685
- OSOYOO Medidor de voltaje
- Caja de batería 18650
- 18650 baterías x2
- Cables de puente y hardware
- Hardware Opcional
- Tornillos de cabeza hexagonal M2.5x5mm
- Arandelas de plástico M2.5
- Pilares de latón hexagonal M2.5x5mm + 6mm
- Tuercas hexagonales M2.5
Ensamblaje de Hardware
Cuando manipule cualquiera de las placas de circuito, asegúrese de usar su muñequera antiestática ESD y de conectarla a un punto de conexión a tierra.
Cuando instale elementos con varios tornillos o tuercas, déjelos sueltos hasta que todos estén instalados y luego apriételos para asegurarse de que pueda insertarlos todos.
Al instalar una placa con los pilares M2.5x5mm + 6mm, fije los pilares a la placa con los tornillos y luego instálelos en el chasis con las tuercas
- Retire la película protectora en las placas del chasis del automóvil superior e inferior
Cada placa de chasis tiene solo una película protectora
- Instale los soportes metálicos del motor del kit de hardware en los motores como se muestra a continuación.
- Instale los motores en el chasis inferior del automóvil con tornillos M3x10mm del kit de hardware como se muestra a continuación
Los tornillos M3x10mm están en la bolsa metálica del soporte del motor.
- Instale el módulo de controlador de motor OSOYOO Modelo Pi en el chasis inferior del automóvil con 4 tornillos M2.5x5mm, pilares M2.5x5mm + 6mm y tuercas M2.5 del kit de hardware como se muestra a continuación
Asegúrese de que el módulo controlador de motor OSOYOO Modelo Pi esté instalado en la dirección correcta como se muestra a la derecha a continuación.
Si utiliza pilares de latón, inserte una arandela de plástico M2.5 entre el módulo del controlador del motor modelo Pi y cada pilar.
- Instale la placa compatible PCA9685 en el chasis inferior con 4 tornillos M2.5x5mm, pilares M2.5x5mm + 6mm y tuercas M2.5 del kit de hardware como se muestra a continuación
Si utiliza pilares de latón, inserte una arandela de plástico M2.5 entre la placa compatible con PCA9685 y cada pilar.
- Instale la placa del medidor de voltaje en el chasis inferior con 2 tornillos M2.5x5mm, pilares M2.5x5mm + 6mm y tuercas M2.5 del kit de hardware como se muestra a continuación
Si utiliza pilares de latón, inserte una arandela de plástico M2.5 entre la placa del medidor de voltaje y cada pilar.
- Instale la rueda universal en el chasis inferior con 2 tornillos M3x10mm y tuercas M3 del kit de hardware como se muestra a continuación
- Instale 4 pilares de latón M3x45 mm del kit de hardware en el chasis inferior con 4 tornillos M3x10 mm y arandelas de plástico M3 del kit de hardware como se muestra a continuación.
- Conecte los cables entre las placas en el chasis inferior como se describe a continuación
- Conecte los cables hembra a hembra de 2 pines 20 cm y 3 pines 20 cm a la placa compatible con PCA9685 como se muestra a continuación
- Conecte el cable conductor volador de 6 pines entre la placa del controlador del motor modelo Pi y la placa compatible con PCA9685 como se muestra a continuación
- Conecte los motores a la placa del controlador del motor Modelo Pi como se muestra a continuación
- Conecte la hembra de 15 cm de 3 pines a la hembra entre el medidor de voltaje y la placa del controlador del motor modelo Pi como se muestra a continuación
- Conecte el cable USB a la placa del controlador del motor Modelo Pi como se muestra a continuación
Cree bucles en los cables envolviéndolos alrededor de su dedo para mantener el cableado ordenado
Utilice el cable USB-A a USB-C para la Raspberry Pi 4. Utilice el cable USB-A a USB-micro B para la Raspberry Pi 3B.
Placa de controlador de motor modelo Pi Módulo PCA9685 Tablero Raspberry Pi ENA PWM 0 — IN1 — Pin 16 (GPIO 23) IN2 — Pin 18 (GPIO 24) IN3 — Pin 13 (GPIO 27) IN4 — Pin 15 (GPIO 22) ENB PWM 1 — 
Placa de controlador de motor modelo Pi Medidor de voltaje VIN VT 5V VCC GND GND 
- Instale la placa Raspberry Pi en el chasis superior con 4 tornillos M2.5x5mm, pilares M2.5x5mm + 6mm y tuercas M2.5 del kit de hardware como se muestra a continuación
Si usa pilares de latón, inserte una arandela de plástico M2.5 entre la placa Raspberry Pi y cada pilar
- Instale la caja de la batería 18650 en el chasis superior con 4 tornillos planos M3x10mm y tuercas M3 del kit de hardware como se muestra a continuación
- Instale el chasis superior en el chasis inferior con 4 tornillos M3x10mm y arandelas de plástico M3 como se muestra a continuación
Pase los cables del chasis inferior a través de los orificios del chasis superior antes de atornillarlo.
- Conecte la caja de la batería 18650 a la placa Model Pi como se muestra a continuación
- Conecte la placa compatible con PCA9685 a la placa Raspberry Pi como se muestra a continuación
Cree bucles en los cables envolviéndolos alrededor de su dedo para mantener el cableado ordenado
Módulo PCA9685 Tablero Raspberry Pi V+ Pin 2 (5V) VCC Pin 4 (5V) SDA Pin 3 (GPIO 2) SCL Pin 5 (GPIO 3) OE — GND Pin 9 (GND) - Conecte los cables voladores de la placa Model Pi a la placa Raspberry Pi como se muestra a continuación
Placa de controlador de motor modelo Pi Módulo PCA9685 Tablero Raspberry Pi ENA PWM 0 — IN1 — Pin 16 (GPIO 23) IN2 — Pin 18 (GPIO 24) IN3 — Pin 13 (GPIO 27) IN4 — Pin 15 (GPIO 22) ENB PWM 1 — - Conecte el USB de la placa Model Pi a la placa Raspberry Pi como se muestra a continuación
- Instale las ruedas en los motores con 2 tornillos autorroscantes M2.2x22mm como se muestra a continuación
Las ruedas se ajustan muy bien a los ejes del motor y pueden requerir una fuerza significativa. Sujete el lado opuesto del eje del motor cuando los empuje.
Software
Seleccione el enlace correspondiente a continuación para obtener instrucciones para configurar el software en PiBot y una exploración de cómo funciona.
Descripción Eléctrica
La placa de controlador de motor OSOYOO Modelo Pi es el corazón del PiBot. Es un módulo L298N mejorado que puede alimentar los motores y la Raspberry Pi al mismo tiempo. Esta placa es compatible con todas las características de la unidad de motor de CC L298N y también tiene un puerto de salida USB de 5 V que proporciona un voltaje estable a la placa Raspberry Pi de hasta 2,4 A. Es totalmente compatible con las señales de entrada de control L298N ENA, IN1, IN2, IN3, IN4 y ENB. Cada canal tiene dos tomas de salida, K1 y K2 para los motores del lado derecho y K3 y K4 para los motores del lado izquierdo. La fuente de alimentación de entrada puede ser cualquier voltaje entre 7,5 V y 24 V. Las configuraciones de batería recomendadas son 2 baterías tándem 18650, 6 baterías tándem AA o 2 baterías paralelas de 9V.
La entrada ENA a la placa Model Pi recibe una señal PWM de la placa compatible PCA9685 que está controlada por Raspberry Pi. Esto crea una corriente analógica a través del motor utilizando el puente H L298N. Cuanto mayor sea el valor de PWM de la Raspberry Pi, más corriente pasará por el motor y más rápido girará el motor. La entrada ENA controla las salidas K1 y K2 que están conectadas a los motores del lado derecho.
La entrada ENB a la placa Model Pi recibe una señal PWM separada de la placa compatible PCA9685. Esto crea una corriente analógica a través del motor utilizando el puente H L298N de la misma manera que funciona la entrada ENA. La entrada ENB controla las salidas K3 y K4 que están conectadas a los motores del lado izquierdo.
Las entradas IN1 e IN2 de la placa Model Pi reciben señales digitales de Raspberry Pi. Estas entradas controlan el puente H L298N para determinar la dirección en la que gira el motor. Cuando IN1 = ALTO (1) e IN2 = BAJO (0) el motor avanza. Cuando IN1 = BAJO (0) e IN2 = ALTO (1) el motor se mueve hacia atrás. Las entradas IN1 e IN2 controlan las salidas K1 y K2 que están conectadas a los motores del lado derecho
Las entradas IN3 e IN4 de la placa Model Pi reciben señales digitales independientes de la Raspberry Pi. Estas entradas controlan el puente H L298N para determinar la dirección en la que gira el motor de la misma manera que funcionan las entradas IN1 e IN2. Las entradas IN3 e IN4 controlan las salidas K3 y K4 que están conectadas a los motores del lado izquierdo.
La placa compatible con PCA9685 se conecta al bus Raspberry Pi I2C. La Raspberry Pi puede enviar comandos a la placa compatible con PCA9685 para crear las señales PWM utilizadas para las señales ENA y ENB a la placa Model Pi. La placa compatible con PCA9685 tiene 16 salidas PWM, pero PiBot solo usa dos de ellas, PWM0 y PWM1.
La Raspberry Pi es el cerebro del PiBot. Ejecuta los programas de Python que envían los comandos a la placa Model Pi para que PiBot haga lo que usted quiere que haga. También puede recibir el estado de los sensores que le indican dónde está y le permiten tomar decisiones sobre qué hacer sin usted. Esta capacidad se explorará en las siguientes lecciones.
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