Bouw een Windows IoT Core Rover met Raspberry Pi 2 – Beginner tot Gevorderde Gids

De Rover is een beginner-vriendelijke robot die simpel begint en schaalt tot oneindige mogelijkheden. Voor mij hebben robots altijd nieuwsgierigheid gewekt – na de eerste knipperende LED, wordt een basisrobot het perfecte project om nieuwe platforms en technologieën te verkennen.

Toen ik koos voor Windows IoT Core, was de Rover de natuurlijke eerste stap. Het eenvoudige ontwerp maakt het ideaal voor nieuwkomers, maar de architectuur toestaat toekomstige upgrades.

Deze initiële Rover rijdt autonoom: het rijdt rechtdoor tot een obstakel de weg blokkeert, draait dan tot een vrije route verschijnt, en hervat de voorwaartse beweging. De kern van de Rover is een Raspberry Pi 2 met Windows 10 IoT Core. Twee motoren worden aangedreven via een L298N dubbele H-brug controller, en een HC-SR04 ultrasone sensor biedt obstakeldetectie. Het chassis is een goedkope, breed beschikbare kit die uitgewisseld kan worden voor elk rollend platform.

Geen geavanceerde hardware- of softwarekennis vereist. Exclusief de vereisten, kan de bouw in 1,5-2 uur voltooid worden door iedereen die bekend is met Arduino of Raspberry Pi. Als dit je eerste elektronica-project is, besteed dan een paar uren aan introductieve Arduino en Raspberry Pi video's voordat je begint.

Toekomstige verbeteringen die ik plan omvatten:

• Licht-afhankelijke weerstand en LED's voor koplampen.
• PWM-stijl snelheidsregeling via GPIO.
• Een 3D-geprint lichaam en chassis om elektronica te verbergen.

Deel gerust je eigen verbeteringen in de reacties!

Nuttige bronnen gebruikt tijdens dit project:

• Microsoft Windows Dev Center voor IoT – stap-voor-stap gids voor Windows 10 IoT Core.
• ModMyPi blogpost over het gebruik van een ultrasone afstandssensor met de Raspberry Pi.

Vereisten

1. Krijg Windows 10 IoT Core draaiend op je Raspberry Pi 2 (instructies hier).

2. Installeer Windows 10 en Visual Studio 2015 op je pc (instructies hier).

3. Deploy een simpele Windows-app naar de Raspberry Pi om de setup te verifiëren (instructies hier).

Let op: De vereisten nemen 2-3 uur in beslag, waarvan het grootste deel onbezocht kan lopen.

Wat Je Nodig Hebt

Onderdelen:

1. Raspberry Pi 2 en standaard accessoires: 5V 2A voeding, 8GB Class 10 micro-SD kaart, behuizing, en netwerkkabel.
2. Draadbruggen – male/male en male/female.
3. Mini breadboard.
4. Robot auto chassis kit (basis, motoren, wielen).
5. L298N motorcontroller.
6. HC-SR04 ultrasone afstandssensor.
7. 1 kΩ en 2,2 kΩ weerstanden.
8. LM2577 DC-DC instelbare step-up voedingconverter module.
9. 3 × 1,5V AA batterijhouder.
10. Optioneel: 4 × 1,5V AA batterijhouder met aan/uit schakelaar en deksel.
11. Optioneel: Dubbelzijdig tape, Klettband, of rubberen banden.

Tools:

1. Multimeter.
2. #1 Kruiskop schroevendraaier.
3. Pincet.
4. Optioneel: draadstripper.
5. Optioneel: soldeerbout.
6. Optioneel: isolatietape.

Referenties:

Project Instructies

Stap 1: Monteer het Robot Chassis

Tijd: 30 minuten

Tools: #1 Kruiskop schroevendraaier; soldeerbout of isolatietape; optioneel draadstripper

Onderdelen: robot chassis kit; optioneel 4 × AA batterijhouder met aan/uit schakelaar

Volg de kit-instructies om de basisplaat, motoren en wielen te monteren. Als je een soldeerbout hebt, soldeer de motordraden; anders buig de draadeinden, bevestig ze aan de terminalen, en wikkel isolatietape eromheen.

Tip: Leid de motordraden door gaten in de basis om te voorkomen dat ze verstrikt raken.

Ik verving de batterijhouder van de kit door een met deksel en aan/uit schakelaar voor gemakkelijke stroomcontrole. De Raspberry Pi zit direct bovenop de batterijhouder, dus deze schakelaar laat je de motoren uitschakelen zonder de Pi los te koppelen.

Monteer de batterijbehuizing centraal op de basis voor balans. Gebruik schroeven, Klettband, dubbelzijdig tape, of rubberen banden zoals passend.

Stap 2: Bedrading van de L298N Motordriver

Tijd: 20 minuten

Tools: #1 Kruiskop schroevendraaier; pincet

Onderdelen: L298N motordriver; draadbruggen

Verbind de motordraden met de L298N-terminals: rood/zwart naar Motor A, rood/zwart naar Motor B. Bevestig de 4 × AA batterijhouder aan de +12V ingang (rood) en Ground (zwart). Bedraad de L298N Ground naar een GND GPIO-pin op de Raspberry Pi (pin 6).

De 5V voeding van de L298N kan fluctueren wanneer de motoren belast worden, wat de Raspberry Pi kan resetten. Om dit te voorkomen, voed de L298N-logica vanuit de 5V-rail van de Pi en gebruik een apart batterijpakket voor de motoren.

Belangrijk: Verwijder de 5V enable jumper op de L298N om een variabele output te voorkomen.

Creëer een 5V voedingsrail op het breadboard: verbind een female-naar-male draadbrug van de Pi's pin 2 (5V) naar een ongebruikte rij, gebruik dan een male-naar-male draadbrug om de +5V terminal van de L298N met deze rail te verbinden.

Bedraad vier GPIO-pinnen naar de L298N-ingangen: IN1 → GPIO 27 (pin 13), IN2 → GPIO 22 (pin 15), IN3 → GPIO 5 (pin 29), IN4 → GPIO 6 (pin 31). Houd de ENA/ENB jumpers bevestigd.

De resulterende verbindingen komen overeen met het onderstaande diagram.

Stap 3: Bedrading van de DC-DC Step-Up Voedingconverter

Tijd: 20 minuten

Tools: multimeter; soldeerbout of isolatietape; optioneel draadstripper

Onderdelen: DC-DC step-up converter; 3 × AA batterijhouder; draadbruggen

Met drie AA-cellen (4,5V) verhoogt de DC-DC-converter naar een stabiele 5V voor de Raspberry Pi. Soldeer of bevestig de batterijleads aan de In+ en In- paden van de converter, stel dan de uitgang in op 5V met de onboard potentiometer.

Belangrijk: Controleer of de converter 5V uitvoert voordat je het aan de Pi koppelt.

Bevestig de uitgang van de converter aan de Pi: soldeer of verwring de draden aan de Out+ (rood) en Out- (zwart) paden van de converter, verbind dan met de 5V (pin 4) en GND (pin 14) van de Pi.

Lees Meer Details: Rover

Huidig Project / Post Kan Ook Gevonden Worden Via:

• rover raspberry pi