ローバー
ローバー簡単に始められますが、無限に拡張可能です。覚えている限り、私の想像力をかきたてたロボットについて何かがあります。私が新しいMakerの冒険に乗り出すときはいつでも、それらは私の快適ゾーンです。 「LEDの点滅」プロジェクトを通過するとすぐに、新しいプラットフォームやテクノロジーを学ぶときに、基本的なロボットが常にプロジェクトに参加します。
そのため、Windows IoT Coreを試してみることにしたとき、当然、このプロジェクトが私の出発点でした。ローバーはシンプルなロボットなので、始めるのに適していますが、無限に拡張可能です。
この最初のローバープロジェクトは、リビングルームを自分で走り回る小さなロボットを作成します。パスをブロックしているオブジェクトを検出するまで、まっすぐ進みます。その時点で、それは明確な道を見つけることができるまで向きを変え、それから再び全速力で前進します。ローバーの心臓部は、Window 10 IoTCoreを実行しているRaspberryPiです。 2つのモーターはデュアルHブリッジモーターコントローラーを介して駆動され、超音波距離センサーを使用して障害物を検出します。ローバーは、任意のローリングシャーシ上に構築できます。世界中のさまざまな小売業者からすぐに入手できる低価格のものを選びました。
これは初心者向けのプロジェクトであり、高度なソフトウェアやハードウェアのスキルは必要ありません。前提条件を除いて、Arduinoまたは同様のマイクロコントローラーの経験がある場合、このプロジェクトは1.5〜2時間で完了することができます。これが初めてのエレクトロニクスプロジェクトである場合は、開始する前に、ArduinoとRaspberryPiの紹介ビデオを数時間視聴することをお勧めします。
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ヘッドライト用の光依存抵抗器とLED。 -
デジタルGPIOピンのPWM信号を模倣してローバーの速度を調整するコード。 -
ボディを3D印刷して、すべての電子機器を非表示にします（おそらく、シャーシも印刷します）。
これらの機能強化のいずれか、または思いついた他の機能強化を試した場合は、コメントを残して、その結果をお知らせください。
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Microsoft Windows Dev Center for IoTには、Windows 10 IoTCoreの使用を開始するための非常に優れたステップバイステップガイドがあります。
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RaspberryPiでの超音波距離センサーの使用に関するModMyPiブログ投稿
前提条件
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Raspberry Pi2でWindows10 IoT Coreを実行します（手順はこちら）。 -
Windows10とVisualStudio 2015をPCで実行します（手順はこちら）。
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シンプルなWindowsアプリをRaspberryPiにデプロイして、すべてが機能していることを確認します（手順はこちら）。
注：前提条件を完了するには2〜3時間かかりますが、その時間のほとんどは無人です。
必要なもの
パーツ：
- Raspberry Pi 2と標準アクセサリ：5v 2A電源、8GBクラス10マイクロSDカード、ケース、ネットワークケーブル
- ジャンパー線–男性/男性と男性/女性の両方
- ミニブレッドボード
- ベース、モーター、ホイールを含むロボットカーシャーシキット
- L298Nモーターコントローラー
- HC-SR04超音波距離センサー
- 1kおよび2.2kオーム抵抗
- LM2577DC-DC調整可能なステップアップ電力変換モジュール
- 3 x 1.5vAAバッテリーホルダー
- オプション：オン/オフスイッチとカバー付きの4 x 1.5vAAバッテリーホルダー
- オプション：両面テープまたはベルクロまたは輪ゴム
ツール：
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マルチメーター -
＃1プラスドライバー
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小さなラジオペンチ -
オプション：ワイヤーストリッパー
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オプション：はんだごて - オプション：電気テープ
参照：
プロジェクトの説明
ステップ1：ロボットシャーシを組み立てる
時間 ：30分
ツール ：＃1プラスドライバー;はんだごてまたは電気テープ;オプションのワイヤーストリッパー
パーツ ：ロボットシャーシキット;オプションのオン/オフスイッチ付き4xAAバッテリーホルダー
はんだごてをお持ちの場合は、付属のワイヤーをモーターにはんだ付けしてください。はんだごてがない場合は、露出したワイヤーの端を曲げてモーター端子に引っ掛け、モーターのワイヤー/端子接続の両方に電気テープを巻き付けて固定します。
ヒント：モーターワイヤーをベースの穴に通して、ホイールに引っ掛からないようにします。
ステップ2：L298Nモータードライバーの配線
時間 ：20分
ツール ：＃1プラスドライバー;小さなラジオペンチ
パーツ ：L298Nモータードライバー;ジャンパー線
L298Nモータードライバーを使用すると、少数のGPIOピンを使用してモーターを前後に回転させることができます。まず、前の手順で各モーターに固定した2本のワイヤーをモーター端子のペアに接続します。一方のモーターから「モーターA」への赤と黒のワイヤーと、もう一方のモーターから「モーターB」への赤と黒のワイヤーです。 。極性は重要ではありません。コードをデプロイするときにモーターが間違った方向に回転してしまった場合は、後でいつでもワイヤーの順序を切り替えることができます。次に、4 xAAバッテリーホルダーから電源端子にワイヤーを接続します–赤は+ 12v入力に、黒はアースに接続します。単三電池4本はモーターの電源です。また、L298Nのアース端子からRaspberryPiのGNDGPIOピン（ピン6）まで配線してください。
L298Nは、モーターとマイクロコントローラー/コンピューターの両方に単一の電源をサポートするように設計されています。電源からの全電圧はモーターに送られます。同時に、電源からの電圧が変換され、マイクロコントローラー/コンピューター用に5vに調整され、電源ブロックの+ 5v端子を介して供給されます。ただし、過去のモーター指向のプロジェクトを通じて、L298Nの5v電源からの電力の変動が大きすぎることがわかりました。つまり、モーターが停止すると、5v出力に大きな電圧降下が発生します（Raspberry Piをリセットするのに十分な大きさ）。さらに、モーターが動作していなくても、5v電源からの出力は4.35vしか測定しませんでした。実際には、これでRaspberry Piに電力を供給するのに十分でしたが（Raspberry Piの仕様では、必要な最小電圧を下回っていると記載されていますが）、チャンスを逃したくありませんでした。RaspberryPiで一貫性のない動作を追跡するのは楽しいことではありません。特に、非常に小さな電圧変化が原因である可能性がある場合。そのため、このプロジェクトでは、モーター用とRaspberryPi用の2つの電源を使用することにしました。このステップの前半で、モーターに電力を供給するために4本のAA電池を+ 12v端子に接続しました。次のステップでは、3本のAA電池を接続して、RaspberryPiに電力を供給します。
ただし、L298Nをセットアップしている間、先に進み、RaspberryPiからの電源をL298Nにリンクします。まず、L298Nから物理的なジャンパー（写真で「5venable」とラベル付けされている）を取り外します。これにより、モーターコントローラーロジックは、+ 12v端子に接続された電源からではなく、パワーブロックの+ 5v端子を介してRaspberryPiから電力が供給されるように設定されます。
重要：L298Nの物理的な5vイネーブルジャンパーを必ず取り外してください。そうしないと、L298Nは+ 5v端子を介して変数4-5vを出力し、RaspberryPiでパフォーマンスの問題を引き起こす可能性があります。
残念ながら、Raspberry Piには5vピンが2つしかないため、このプロジェクトには3つ必要です。そこで、ブレッドボードに電源レールを作成することにしました。ブレッドボードの相互接続された列を使用して、RaspberryPiから電力を分配します。電源レールを作成するには、Raspberry Piのピン2（5vピン）からブレッドボードの未使用の列（通常は最初または最後の列を使用）にメス/オスのジャンパー線を接続します。これで、ブレッドボードの同じ行に接続することで、RaspberryPiからの5vをプロジェクト全体に配布できます。オス/オスジャンパー線を使用して、L298Nの+ 5v端子を電源レールに接続します。
必要な最後の接続は、RaspberryPiからの4つのGPIOピンをL298Nの4つのモーター入力ピンに接続することです。 IN1とIN2はモーターAの方向を制御し、IN3とIN4はモーターBの方向を制御します。2セットのモーターイネーブルピン（ENAとENB）に接続されたL298Nのジャンパーはそのままにしておきます。私のつながりは次のとおりです：
IN1-> GPIO 27 /物理13
IN2-> GPIO 22 /物理15
IN3-> GPIO 5 /物理29
IN4-> GPIO 6 /物理31
これで、接続は次の図と一致するはずです：
ステップ3：DC-DCステップアップ電力変換器の配線
時間 ：20分
ツール ：マルチメータ;はんだごてまたは電気テープ;オプションのワイヤーストリッパー
パーツ ：DC-DCステップアップ電力変換器; 3 xAAバッテリーホルダー;ジャンパー線
ステップ2で述べたように、私はRaspberryPiとモーターに別々の電源を使用することにしました。残念ながら、Raspberry Piは広範囲の入力電力をサポートしていません。3本のAA電池では不十分で、4本では多すぎるため、安定した5Vを出力するには、バッテリーパックとRaspberryPiの間に何かを使用する必要があります。可能な限り負荷を軽くするために、4本ではなく3本のAA電池を使用することにしました。DC-DCステップアップコンバーターは、3本のAA電池から4.5vの入力を受け取り、RaspberryPi用に5vを出力できます。 。
3 x AAバッテリーホルダーからの赤と黒のワイヤーを、それぞれDCコンバーターのIn +とIn-はんだパッドにはんだ付けするか、はんだごてがない場合は、ワイヤーの端を引っ掛けます。写真の「バッテリーからの電源入力」というラベルの付いたはんだパッドに入れ、電気テープを数回巻き付けます。 3つのバッテリーをホルダーに入れ、マルチメーターを使用してDCコンバーターからのDC電圧を測定します。コンバータの内蔵ポテンショメータを使用して、5vの出力を「ダイヤルイン」します。
重要：DCコンバーターの出力を5vに設定してから、RaspberryPiに接続してください。箱から出してすぐに、コンバーターの出力は通常はるかに高く、RaspberryPiに損傷を与えるのに十分な高さです。
最後に、DCコンバーターの出力をRaspberryPiに接続します。ワイヤーストリッパーを使用して、2つのオス/メスジャンパーのオスの端を切り取り、少し絶縁体を剥がし、露出したワイヤーを錫メッキし、Out +（赤いジャンパー）とOut-（黒いジャンパー）にはんだ付けしました。または、露出したより線をねじり、DCコンバーターのはんだパッドに引っ掛けてテープで固定します。ジャンパーのメス側をRaspberryPiの5vピン（赤いワイヤーからピン4）とGNDピン（黒いワイヤーからピン14）に接続します。
詳細を読む：ローバー
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- ローバーラズベリーパイ
製造プロセス