Raspberry Tank With Web Interface at Video Streaming: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Makikita natin kung paano ko napagtanto ang isang maliit na WiFi Tank, na may kakayahang malayuang Web Control at Video Streaming.

Ito ay inilaan upang maging tutorial na nangangailangan ng pangunahing kaalaman sa electronic at software program. Para sa kadahilanang ito pumili ako ng isang Tank chassis Kit (sa halip na i-print ito gamit ang 3D printer, maaaring isang pag-upgrade sa ibang pagkakataon) at isang kabuuang 6 na mga sangkap kabilang ang mga baterya. Sa panig ng software maaari mong sundin ang hakbang-hakbang ang proseso ng pag-install at ang programa ay pinananatiling minimum, isang pangunahing kaalaman sa mga bagay na Raspberry ay makakatulong.

Tinantya ko ang 12 oras na trabaho mula 0 hanggang handa na magpatakbo ng tangke. Kabuuang gastos ng 70 € para sa lahat ng mga bahagi.

Hakbang 1: BOM

1 - DIY RC Robot Chassis Tank - 32 (€)

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

1 - Dual Channel L298N DC Motor Driver Board - 1, 39 (€)

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

1 - Raspberry Pi Zero W Starter Kit - 26 (€)

amzn.eu/1ugAaMP

1 - 16 GB SD Card - 5, 50 (€)

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

1 - Raspberry Pi 5MP Camera Module Webcam para sa Model Zero - 8 (€)

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

1 - Power Bank 5V

1 - 9v na baterya

Mixed Breadboard Cable Dupont Connector

Mouse, keyboard, Monitor o TV para sa pag-setup ng Raspberry (opsyonal, upang gawing mas madali ang unang pag-setup)

Hakbang 2: Pangunahing Mga Detalye ng Mga Bahagi

Motor

JGA25-370 DC gearmotor

Nagtatampok ang motor na ito ng isang hugis ng output shaft.

Mga pagtutukoy

· Boltahe sa pagpapatakbo: sa pagitan ng 6 V at 18 V

· Nominal boltahe: 12 V

· Libreng bilis na tumakbo sa 12 V: 399 RPM

· Libreng kasalukuyang pagpapatakbo sa 12 V: 50 mA

· Kasalukuyang tumigil sa 12V: 1200 mA

· Stall na metalikang kuwintas sa 12V: 2.2 kg.cm

· Ratio ng gear: 1:21

· Laki ng reductor: 19 mm

· Timbang: 84 g

Dual Channel L298N DC Motor Driver Board

Ang dalawahang H-bridge motor driver, maaaring magmaneho ng dalawang DC motor o isang 4-wire na dalawang-phase na stepper motor. Built-in na TSD, upang maprotektahan mula sa motor stall.

Mga pagtutukoy

· Boltahe ng supply ng module: DC 2V-10V

· Boltahe input boltahe: DC 1.8-7V

· Single kasalukuyang nagtatrabaho: 1.5A

· Kasalukuyang rurok hanggang sa 2.5A

· Mababang kasalukuyang standby (mas mababa sa 0.1uA)

· Built-in na karaniwang conduction circuit, ang input terminal ay bakante, ang motor ay hindi madepektong paggawa

· Laki: 24.7 x 21 x 7mm

Hakbang 3: WIRING

Ito ang magiging pangwakas na mga kable, ngunit maghintay, bago namin kailanganing mag-install ng ilan

software at magandang ideya na subukan ito gamit ang mas simpleng mga kable, kapag handa na bumalik dito.

Kailangan namin ng dalawang magkakaibang mapagkukunan ng kuryente, isa para sa motor at isa para sa Raspberry.

Ang driver ng motor na Dual Channel L298N DC Motor Driver Board (max input voltage DC 2V-10V) ay pinalakas ng paggamit ng 9V na baterya at ginagamit ng Raspberry Pi ang mga pamantayan ng 5V USB accumulator.

Ang pin ng GND ng driver ng motor ay makakonekta sa minus ng baterya at Raspberry Pi (GND). Ang mga pin ng GPIO ng Raspberry Pi ay konektado sa driver ng motor bilang mesa.

Hakbang 4: PAGHanda NG RASPBERRY O. S

Ito ay isang karaniwang pag-install para sa Raspbian operative system, mahahanap mo

maraming detalyadong tutorial na naghahanap sa web, karaniwang ang mga hakbang ay:

1. I-download ang iso RASPBIAN STRETCH WITH DESKTOP mula sa

2. Mag-format ng 16 GB SD Card, ginamit ko ang SD Formatter

3. Sunugin ang. IMG file, ginamit ko ang Win32DiskImager

Ngayon ang iyong raspberry ay handa nang mag-boot, ikonekta ito sa isang mapagkukunan ng USB power (5V, 2A) at maghanda para sa unang pag-setup ng boot. Maaari mo itong gawin sa dalawang paraan, gamit ang mga panlabas na aparato tulad ng mouse, keyboard at monitor o gamit ang iyong PC at isang remote na koneksyon sa Raspberry. Maraming tutorial tungkol dito, ang isa ay:

Hakbang 5: PAANO MAGKONTROLO ANG AMING WIFI TANK SA NODE. JS AT WEBSOCKET. IO

Ngayon ay mayroon kaming sariwang pag-install ng aming Raspberry micro PC na handa nang patakbuhin ang aming trabaho, kaya… ano ang ginagamit namin upang mag-isyu ng mga utos sa tank?

Ang Python ay isang napakadaling gamitin na wika na karaniwang ginagamit upang patakbuhin ang buhangin ng proyekto ng Rapsberry ay madaling magamit din upang makipag-ugnay sa Rapsberry input at output pin (GPIO)

Ngunit, ang aking hangarin ay upang ikonekta ang aking tank wi-fi mula sa anumang aparato (PC, mobile phone, tablet…) gamit ang isang karaniwang web browser at mag-stream din ng video mula rito. Kaya, kalimutan ang Python sa ngayon, at hayaang magpatuloy sa NODE. JS at SOCKET. IO.

NODE.js

Ang Node.js (https://github.com/nodejs/node/wiki) ay isang bukas na pinagmulan ng frame ng server na gumagana batay sa wika ng js. Dahil gumagamit ako ng Raspberry Pi Zero (ARMv6 CPU) hindi namin magagamit ang awtomatikong proseso ng pag-install (inilaan para sa ARMv7 CPU) at kailangan naming gawin ito nang manu-mano:

Lokal na mag-download ng Nodejs, (Gumamit ako ng bersyon na 7.7.2 para sa ARMv6, suriin ang iba pang mga bersyon dito

pi @ raspberry: ~ $ wget

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

Kapag tapos na, kunin ang naka-compress na file:

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

Kopyahin at I-install ang mga file sa / gumagamit / lokal

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

Idagdag ang lokasyon kung saan nag-i-install kami ng mga nodejs sa path, i-edit ang file na ".profile":

pi @ raspberry: ~ $ nano ~ /.profile

Idagdag ang sumusunod na linya sa dulo ng file, i-save at lumabas

PATH = $ PATH: / usr / local / bin

Alisin ang na-download na file:

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

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

I-type ang mga sumusunod na utos upang suriin ang pag-install ng nodejs:

pi @ raspberry: ~ $ node -v

pi @ raspberry: ~ $ npm -v

Dapat mong basahin ang v7.7.2 at v4.1.2 bilang tugon.

Kung naging maayos ang lahat, lumikha ng isang bagong folder upang ma-host ang iyong mga nodejs file:

pi @ raspberry: ~ $ mkdir nodehome

Lumipat sa loob ng bagong folder:

pi @ raspberry: ~ $ cd nodehome

Mag-install ng karagdagang module na kinakailangan upang pamahalaan ang GPIO sa pinaka pangunahing paraan, ON at OFF:

pi @ raspberry: ~ $ npm install onoff

Ngayon ay oras na upang subukan ang aming unang proyekto na "Blink.js", ang resulta ay … isang kumikislap na LED

pi @ raspberry: ~ $ nano blink.js

I-paste ang sumusunod na code, i-save at lumabas:

var Gpio = nangangailangan ('onoff'). Gpio; // isama ang onoff

var LED = bagong Gpio (3, 'out'); // gamitin ang GPIO 3

var blinkInterval = setInterval (blinkLED, 250);

// blink LED tuwing 250ms

function blinkLED () {// function upang simulang kumurap

kung

(LED.readSync () === 0) {// suriin ang pin na estado, kung ang estado ay 0 (o naka-off)

LED.writeSync (1);

// set pin state to 1 (i-on ang LED)

} iba pa {

LED.writeSync (0);

// set pin state to 0 (patayin ang LED)

}

}

pagpapaandar ng endBlink () {// function upang ihinto ang pagpikit

clearInterval (blinkInterval); // Itigil ang mga agwat ng kisap

LED.writeSync (0); // Patayin ang LED

LED.unexport (); // I-export ang GPIO sa mga libreng mapagkukunan

}

setTimeout (endBlink, 5000); // stop blinking after 5 segundo

Wire isang LED, isang Resistor (200ohms) tulad ng ipinakita sa iskema at patakbuhin ang proyekto:

pi @ raspberry: ~ $ node blink.js

Node ay handa na.

SOCKET. IO

Ang WebSocket ay isang protocol ng komunikasyon sa computer, batay sa koneksyon sa TCP, nagbibigay ito ng isang programmer upang lumikha ng isang server at client. Ang client ay kumokonekta sa server at naglalabas at tumatanggap ng mga mensahe papunta at mula sa server. Ang pagpapatupad ng WebSocket para sa Node.js ay tinatawag na Socket.io (https://socket.io/).

I-install ang socket.io:

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

Lumipat sa loob ng nodejs home, nilikha previusly:

pi @ raspberry: ~ $ cd nodehome

At lumikha ng isang bagong folder na "pampubliko":

pi @ raspberry: ~ $ mkdir publiko

Lumikha ng bagong sample na web server, tawagan itong "webserver.js"

pi @ raspberry: ~ $ nano webserver.js

I-paste ang sumusunod na code, i-save at lumabas:

var http = nangangailangan ('http'). createServer (handler); // nangangailangan ng http server, at lumikha ng server na may function handler ()

var fs = nangangailangan ('fs'); // nangangailangan ng module ng filesystem

http.listen (8080); // makinig sa port 8080

function handler (req, res) {// lumikha ng server

fs.readFile (_ dirname + '/public/index.html', pagpapaandar (err, data) {// basahin

file index.html sa pampublikong folder

kung (err) {

res.writeHead (404, {'Uri ng Nilalaman': 'teksto / html'}); // display 404 on error

ibalik ang res.end ( 404 Hindi

Natagpuan );

}

res.writeHead (200, {'Uri ng Nilalaman': 'teksto / html'}); // sumulat ng HTML

res.write (data); // sumulat ng data

mula sa index.html

ibalik ang res.end ();

});

}

Makikinig ang webserver na ito ng iyong Raspberry port 8080 at magbibigay ng file sto anumang web client na kumokonekta dito. Ngayon kailangan naming lumikha ng isang bagay upang mai-host at ibigay sa aming mga kliyente: Lumipat sa loob ng folder na "publiko": pi @ raspberry: ~ $ cd publiko

Lumikha ng bagong html file na "index.html":

pi @ raspberry: ~ $ nano index.html

I-paste ang code mula sa nakakabit na "HelloWorld.txt", i-save at lumabas.

Lumipat sa loob ng nodejs folder na "nodehome":

pi @ raspberry: ~ $ cd nodehome

Simulan ang HTTP web server:

pi @ raspberry: ~ $ node webserver.js

Buksan ang website sa isang browser gamit ang https:// Raspberry_IP: 8080 / (palitan ang Raspberry_IP ng iyong IP)

Hakbang 6: NAGDADagdag NG KAPABILIDAD NG VIDEO STREAMING

Mayroong iba't ibang paraan upang ipatupad ang streaming ng video sa isang Raspberry, pinakamadali

sa paraan na nahanap ko hanggang ngayon, na bilang mahusay na pagganap at maaaring isama sa isang web interface ay batay sa proyekto mula sa Miguel Mota:

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

Salamat Miguel! Mula sa kanyang blog ito ang mga hakbang:

Mag-install ng mga sangkap ng libjpeg8 at cmake:

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

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

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

Mag-download ng m.jpg-streamer na may raspicam plugin:

pi @ raspberry: ~ $ git clone

github.com/jacksonliam/m.jpg-streamer.git ~ / m.jpg-streamer

Baguhin ang direktoryo:

pi @ raspberry: ~ $ cd ~ / m.jpg-streamer / m.jpg-streamer-experimental

Magtipon:

pi @ raspberry: ~ $ linisin lahat

Palitan ang lumang m.jpg-streamer:

pi @ raspberry: ~ $ sudo rm -rf / opt / m.jpg-streamer

pi @ raspberry: ~ $ sudo mv ~ / m.jpg-streamer / m.jpg-streamer-experimental

/ opt / m.jpg-streamer

pi @ raspberry: ~ $ sudo rm -rf ~ / m.jpg-streamer

Lumikha ng isang bagong file na "start_stream.sh", kopyahin at i-paste mula sa nakalakip na "start_stream.txt" na file.

Gawin itong maipapatupad (lumikha ng mga script ng shell):

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

Simulan ang Streaming server:

pi @ raspberry: ~ $./start_stream.sh

Buksan ang website sa isang browser gamit ang https:// Raspberry_IP: 9000 (palitan ang Raspberry_IP ng iyong IP)

Hakbang 7: TANK PROGRAM

Ang lahat ay handa na, ngayon kailangan naming lumikha ng aming web page upang makontrol ang tank (index.html) at ang aming web server upang pakinggan ang aming mga utos (webserver.js). Kaya, palitan lamang ang mga file na nakikita hanggang ngayon (mga halimbawa lamang upang subukan ang system) gamit ang nakalakip na webserver.txt at index.txt.

Hakbang 8: SIMULA ANG KONTROL NG INTERFACE AT STREAMING SERVER

Upang simulan ang mga serbisyo buksan ang dalawang terminal windows at patakbuhin ang mga utos na ito:

node nodehome / webserver.js

./nodehome/start_stream.sh

Buksan ang website sa isang browser gamit ang https:// Raspberry_IP: 8080 (palitan ang Raspberry_IP ng iyong IP)