Dennis Lab: 2013

2013年9月20日星期五

樹莓派(Raspberry Pi)手機遙控車(Part 1) = MotoPiduino + Raspberry Pi (樹莓派) + USB WiFi dongle

最近開發的MotoPiduino持續改良修正問題,目前MotoPiduino搭配Raspberry Pi測試已告一段落,預計下個月應該可以上市! MotoPiduino主要是搭起Raspberry Pi跟Arduino之間的橋樑,可以把Arduino的擴充板直接插在MotoPiduino上作運用,除此,MotoPiduino還有內建馬達驅動IC,可以直接驅動兩顆DC直流馬達. 此影片範例即是利用Android手機遙控Raspberry Pi來控制馬達運轉! 在Part 2中將接上Raspberry Pi專用的攝影模組,可以即時傳輸影像(這是Arduino所辦不到), 敬請期待!!

使用材料:
1. Raspberry Pi
2. MotoPiduino
3. 5V 行動電源
4. 9V 電池 (驅動馬達)
5. USB WiFi Dongle
6. 圓形車體

遙控車程式(Python):

----------------------------------------------------
#Get the GPIO module
import RPi.GPIO as GPIO
#Get the time module
import time
#Get the socket module
import socket
#Some IP constants for this, the server
UDP_IP = "192.168.0.113" // 請修改成自己的 IP Address
UDP_PORT= 8888 // default port : 8888
#A routine to control a pair of pins
def ControlAPairOfPins(FirstPin,FirstState,SecondPin,SecondState):
print("Controlling pins")
if FirstState == "1":
GPIO.output(int(FirstPin),True)
else:
GPIO.output(int(FirstPin),False)
if SecondState == "1":
GPIO.output(int(SecondPin),True)
else:
GPIO.output(int(SecondPin),False)
#Just retur
return

####Main body of code
#Get rid of warnings
GPIO.setwarnings(False)
#Set the GPIO mode
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
#Set the pins to be outputs
GPIO.setup(11,GPIO.OUT)
GPIO.setup(12,GPIO.OUT)
GPIO.setup(13,GPIO.OUT)
GPIO.setup(15,GPIO.OUT)
#Set up the IP related details
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # UDP
sock.bind((UDP_IP, UDP_PORT))
print "Pi_Robot server started ...."

while True:
#Wait for a UDP command to be received
print("Waiting for UDP command")
MyChar, addr = sock.recvfrom(1024) #buffer size is 1024
print "I received: " + MyChar
if MyChar == "forward":
ControlAPairOfPins("12","1","13","1")
ControlAPairOfPins("11","1","15","1")
print "Forward"
elif MyChar == "stop":
ControlAPairOfPins("12","0","13","0")
ControlAPairOfPins("11","0","15","0")
print "Stop"
elif MyChar == "back":
ControlAPairOfPins("12","1","13","0")
ControlAPairOfPins("11","1","15","0")
print "Back"
elif MyChar == "left":
ControlAPairOfPins("12","1","13","1")
print "Left"
elif MyChar == "right":
ControlAPairOfPins("11","1","15","1")
print "Right"
else:
print "Not a command"

----------------------------------------------------------------

Video 請看: https://www.youtube.com/watch?v=qE1r5gKrELM

相關資訊:
http://www.motoduino.com (motopiduino user guide and android app download)
http://sinocgtchen.blogspot.tw/

2013年9月11日星期三

S4A IO Board/Shield for Arduino

此版本增加兩顆LED,一顆紅色(power led), 一顆綠色(連接arduino Pin 13),其它維持之前版本,尺寸依然是5.3 x 8.7 cm,且方便接上需要的感測器或裝置叫 S4A IO board for Arduino , IO 腳位也針對S4A Scratch 設計容易使用,可以外接電源提供給伺服馬達. IO腳位可以用一般的杜邦線接頭,也可以用RJ11電話線接頭(目前正在開發許多RJ11接頭的感測器),可以取代Arduino Sensor Shield的功能, 目前板子準備量產中.............

2013年8月9日星期五

S4A IO Board for Arduino

一些使用者反應 S4A Sensor Board (圖一)尺寸太大,且上面一些感測元件用不到,最近開發出一塊尺寸小(5.3 x 8.7 cm)且方便接上需要的感測器或裝置叫 S4A IO board for Arduino (圖二), IO 腳位也針對S4A Scratch 設計容易使用,可以外接電源提供給伺服馬達. 目前板子測試中.............

(圖一) S4A Sensor Board for Arduino

(圖二) S4A IO Board for Arduino

(圖三) S4A IO board 疊在 motoduino 上

2013年7月19日星期五

MotoPiduino : 搭起Raspberry Pi(樹莓派) 跟 Arduino 之間的橋梁

Motoduino Lab最近開發出一塊Raspberry Pi及Arduino的轉板稱為MotoPiduino, 此塊板子目的在使Arduino及Raspberry使用者,可以很容易把Arduino Shield跟Raspberry做連結. 轉板上有一顆馬達驅動IC,可接上外部電源驅動直流馬達,很適合應用在無線遙控車的製作, 目前正在測試階段.........

MotoPiduino 正面

MotoPiduino 背面

S4A Sensor board疊在 MotoPiduino上

CTIMES 雜誌介紹:

http://www.ctimes.com.tw/news/PrintCols.asp?O=HJX7J8RTAT2SAA00NA

2013年6月6日星期四

Android error : 在eclipse加入 library ( *.jar )經常遇到的問題,手機執行會失敗

當遇到有android project有加入jar檔時, compile都沒問題,但是在手機執行時會產生某個class not found 類似錯誤訊息時, 表示有可能加入的 jar檔(如ntservice.jar 或 btservice.jar)沒有真正連結到,此時可以調整一下Project的Java Build Path-->Order and Export, 如下圖說明(以ntservice.jar為例), 把jar檔打勾或往前移至最前試著在編譯執行.

2013年5月29日星期三

水溶液導電率及土壤濕度偵測等 =S4A Sensor Board + Arduino (motoduino)+ Terminal

最近又開發幾個Sensor Terminal配合S4A Sensor Board使用,可以用來檢測水溶液導電率及土壤濕度偵測等應用. 此實驗當土壤濕度太乾LED燈亮起,太濕時LED燈熄滅. 此Terminal為類比輸入,也適合應用在S4A 軟體上. Terminal是用電話線接頭方式連接,可以拉線至少10公尺遠!!

使用材料:
1. Arduino 或 Motoduino
2. S4A Sensor Board
3. 土壤感測器

Arduino 程式:
//////////////////////////////////////////////////
int moistureSensor = A5;
int moisture_val;

void setup() {
Serial.begin(9600); //open serial port
pinMode (11, OUTPUT);
}

void loop() {
moisture_val = analogRead(moistureSensor); // read the value from the moisture-sensing probes
Serial.print("moisture sensor reads ");
Serial.println( moisture_val );
delay(500);
if (moisture_val < 400)
{digitalWrite (11, HIGH); //soil is too dry- turn on LED
}
if (moisture_val > 550)
{ digitalWrite (11, LOW); // soil is saturated- turn off LED
}

}
//////////////////////////////////////////////////////

影片可以參考:
http://youtu.be/oQ0FFztklDg

購買及相關資料:
http://www.motoduino.com
http://www.youtube.com/user/sinocgtchen

2013年5月9日星期四

循線自走車製作 = Motoduino(Arduino + L293D) + IR Tracker Sensor +

底下說明如何製作一台循線自走車，將沿著地上黑色膠帶往前行駛，Arduino程式撰寫非常簡單，此次利用市場最便宜的紅外線循跡感測元件(IR Tracker Sensor)來製作及Motoduino一塊板子即可以簡單做到，請參考一下做法。

一. 使用材料 : (材料購買網站)

1. Motoduino 或 Arduino + 馬達驅動板

2. 紅外線循跡感測器 (IR Tracker Sensor)

3. 9V電池一顆及電池釦線

4. USB傳輸線 (下載程式用)

5. 小車體套件包

圖一

安裝過程 (step by step):

Step 1:

圖一是所有組裝材料及工具，首先可以先把車子底盤兩面的土黃色貼紙撕下，需要花點時間撕下因為黏膠很強，如圖二，或不撕保持貼紙在上面也可以。

圖二

Step 2:

利用螺絲及馬達固定鐵片把馬達固定在車子底盤上，如圖三及圖四。

圖三

圖四

Step 3:

測速馬盤可以不裝上馬達轉軸上面，如要安裝上去要特別注意不要推的太進去，容易卡到馬達固定鐵片邊緣，圖三的測速馬盤就推太進去且利用四條馬達電線(兩黑兩紅)直接接上馬達或用焊接方式也可以。

Step 4:

萬向輪的固定比較麻煩一點，利用銅柱螺絲鎖在底盤上，固定方式請參考圖五及圖六。

圖五

圖六

Step 5:

固定IR Tracker Sensor於自走車平台下方，且利用塑膠柱螺絲鎖在前方底盤上，固定方式請參考圖七。連接 6 PIN 排線於Sensor上

圖七

Step 6:

連接 6 PIN 排線於Sensor上，接法如圖八及圖九(實際上只接5 pin)。
Vcc --> 5V， GND-->GND， L -->D9， C-->D10， R-->D11。
如果是配合新版 Motoduino U1 則
Vcc --> 5V， GND-->GND， L -->D9， C-->D8， R-->D7

圖八

圖九

Step 7:

完成圖如圖十。有些細節組裝可以參考我其它文章。

圖十

Arduino 程式 (Sketch):
程式說明:

/////////////////////////////////////////////

///三路紅外線感測器與Motoduino的腳位對應
// 如果是用 Motoduino 第一版使用如下

//const int SLeftLeft = 9; //左感測器輸入腳

//const int SMiddle = 10; //中間感測器輸入腳

//const int SRightRight = 11; //右感測器輸入腳

// 如果是用 Motoduino U1 則使用如下

const int SLeftLeft = 9; //左感測器輸入腳

const int SMiddle = 8; //中間感測器輸入腳

const int SRightRight = 7; //右感測器輸入腳

// 馬達與motoduino的腳位對應
// 如果是用 Motoduino 第一版

//const int Motor_E2 = 5; // 控制馬達2轉速 digital pin 5 of Arduino (PWM)

//const int Motor_E1 = 6; // 控制馬達1轉速 digital pin 6 of Arduino (PWM)

//const int Motor_M1 = 7; // 控制馬達1正反轉 digital pin 7 of Arduino

//const int Motor_M2 = 8; // 控制馬達2正反轉 digital pin 8 of Arduino

// 如果是用 Motoduino U1 則

const int Motor_E2 = 6; // 控制馬達2轉速 digital pin 6 of Arduino (PWM)

const int Motor_E1 = 5; // 控制馬達1轉速 digital pin 5 of Arduino (PWM)

const int Motor_M1 = 10; // 控制馬達1正反轉 digital pin 10 of Arduino

const int Motor_M2 = 11; // 控制馬達2正反轉 digital pin 11 of Arduino

// 感測器狀態值

byte byteSensorStatus=0;

void setup() {

//set up serial communications

Serial.begin(57600);

// 輸出入接腳初始設定

pinMode(SLeftLeft, INPUT);

pinMode(SMiddle, INPUT);

pinMode(SRightRight, INPUT);

pinMode(Motor_M1, OUTPUT); // 設定 Motor_M1為輸出腳位

pinMode(Motor_M2, OUTPUT); // 設定 Motor_M2為輸出腳位

}

//////////// 主程式 ////////

void loop(){

int nIRStatus;

//清除感測器狀態值

byteSensorStatus = 0;

// 讀取左感測器狀態值

nIRStatus = digitalRead(SLeftLeft);

if(nIRStatus == 1)

byteSensorStatus = (byteSensorStatus | (0x01 << 2));

// 讀取中間感測器狀態值

nIRStatus = digitalRead(SMiddle);

if(nIRStatus == 1)

byteSensorStatus = (byteSensorStatus | (0x01 << 1));

// 讀取右邊感測器狀態值

nIRStatus = digitalRead(SRightRight);

if(nIRStatus == 1)

byteSensorStatus = (byteSensorStatus | 0x01);

drivemotor(byteSensorStatus);

}

///////////////////////////

void drivemotor(byte nStatus)

{

switch(nStatus)

{ // 　　感測器黑色:1 　白色:0

case 7: // SL:1 SM:1 SR:1 //黑黑黑

motorstop(0, 0);

break;

case 6: // SL:1 SM:1 SR:0 //黑黑白

left(0, 255);

break;

case 5: // SL:1 SM:0 SR:1 //黑白黑

motorstop(0, 255);

break;

case 4: // SL:1 SM:0 SR:0 //黑白白

left(0, 255);

break;

case 3: // SL:0 SM:1 SR:1 // 白黑黑

right(0, 255);

break;

case 2: // SL:0 SM:1 SR:0 // 白黑白

forward(0, 255);

break;

case 1: // SL:0 SM:0 SR:1 // 白白黑

right(0, 255);

break;

case 0: // SL:0 SM:0 SR:0 //白白白

forward(0, 255);

}

void motorstop(byte flag, byte motorspeed)

{

Serial.println("停止!");

digitalWrite( Motor_E1, motorspeed);

digitalWrite( Motor_E2, motorspeed);

}

void forward(byte flag, byte motorspeed)

{

Serial.println("forward!");

digitalWrite( Motor_M1, HIGH);

digitalWrite( Motor_M2, HIGH);

analogWrite( Motor_E1, motorspeed);

analogWrite( Motor_E2, motorspeed);

}

void backward(byte flag, byte motorspeed)

{

Serial.println("backward!");

digitalWrite( Motor_M1, LOW);

digitalWrite( Motor_M2, LOW);

analogWrite( Motor_E1, motorspeed);

analogWrite( Motor_E2, motorspeed);

}

void right(byte flag, byte motorspeed)

{

Serial.println("right!");

digitalWrite( Motor_M1, HIGH);

digitalWrite( Motor_M2, HIGH);

analogWrite( Motor_E1, 0);

analogWrite( Motor_E2, motorspeed);

}

void left(byte flag, byte motorspeed)

{

Serial.println("left!");

digitalWrite( Motor_M1, HIGH);

digitalWrite( Motor_M2, HIGH);

analogWrite( Motor_E1, motorspeed);

analogWrite( Motor_E2, 0);

}

////////////////////////////////////////////////////

影片觀賞: http://www.youtube.com/watch?v=sTala_3r8mA&list=UU6aKpj71jLKYABYLr3Wbpuw&index=13

參考資料網站:
http://motoduino.com
http://sinocgtchen.blogspot.com

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