Hindbærtank med webgrænseflade og videostreaming: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Vi skal se, hvordan jeg har realiseret en lille WiFi -tank, der er i stand til fjernbetjening af web og videostreaming.

Dette er beregnet til at være tutorial, der kræver grundlæggende viden om elektronisk og software programmering. Af denne grund har jeg valgt et Tank -chassis -kit (i stedet for at udskrive det ved hjælp af 3D -printer, kan det være en senere opgradering) og i alt 6 komponenter inklusive batterier. På softwaresiden kan du følge trin for trin installationsprocessen og programmeringen holdes på et minimum, en grundlæggende viden om hindbær ting kan hjælpe.

Jeg har estimeret 12 timers arbejde fra 0 til klar til at køre tank. Samlet pris på 70 € for alle komponenter.

Trin 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 -kort - 5, 50 (€)

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

1 - Raspberry Pi 5MP Kameramodul Webcam til Model Zero - 8 (€)

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

1 - Power Bank 5V

1 - 9v batteri

Blandet brødbrætskabel Dupont -stik

Mus, tastatur, skærm eller tv til opsætning af hindbær (valgfrit, bare for at gøre den første opsætning lettere)

Trin 2: Specifikationer for hovedkomponenter

Motor

JGA25-370 DC gearmotor

Denne motor har en D-formet udgangsaksel.

specifikationer

· Driftsspænding: mellem 6 V og 18 V

· Nominel spænding: 12 V

· Friløbshastighed ved 12 V: 399 o / min

· Fritløbsstrøm ved 12 V: 50 mA

· Staldstrøm ved 12V: 1200 mA

· Stand -moment ved 12V: 2,2 kg.cm

· Udvekslingsforhold: 1:21

· Reduktorstørrelse: 19 mm

· Vægt: 84 g

Dual Channel L298N DC Motor Driver Board

Dobbelt H-bro motor driver, kan køre to DC motorer eller en 4-leder to-faset stepper motorer. Indbygget TSD, for at beskytte mod motorstand.

specifikationer

· Modulforsyningsspænding: DC 2V-10V

· Signalindgangsspænding: DC 1,8-7V

· Enkel arbejdsstrøm: 1,5A

· Spidsstrøm op til 2,5A

· Lav standby -strøm (mindre end 0,1uA)

· Indbygget fælles ledningskredsløb, indgangsterminalen ledig, motoren fungerer ikke

· Størrelse: 24,7 x 21 x 7 mm

Trin 3: KOBLING

Dette bliver den sidste ledning, men VENT, før vi skal installere nogle

software, og det er en god idé at teste det med enklere ledninger, når de er klar, der vender tilbage hertil.

Vi har brug for to forskellige strømkilder, en til motoren og en til hindbæret.

Motordriveren Dual Channel L298N DC Motor Driver Board (maks. Indgangsspænding DC 2V-10V) drives af 9V-batteriet, og Raspberry Pi bruger standard 5V USB-akkumulatoren.

Motordriverens GND -pin forbindes til batteriets minus og Raspberry Pi (GND). GPIO -benene på Raspberry Pi er forbundet til motordriveren som bord.

Trin 4: FORBEREDELSE AF RASPBERRY O. S

Dette er en standardinstallation til Raspbian operativsystem, du kan finde

en masse detaljeret selvstudium, der søger på nettet, grundlæggende er trinene:

1. Download iso RASPBIAN STRETCH WITH DESKTOP fra

2. Formater et 16 GB SD -kort, jeg har brugt SD -formater

3. Brænd. IMG -fil, jeg har brugt Win32DiskImager

Nu er din hindbær klar til at starte, tilslut den til en USB -strømkilde (5V, 2A) og forbered dig på første opstartsopsætning. Du kan gøre det på to måder ved hjælp af eksterne enheder som mus, tastatur og skærm eller ved hjælp af din pc og en fjernforbindelse til Raspberry. Der er en masse tutorial om dette, den ene er:

Trin 5: SÅDAN KONTROLERER DU VORES WIFI -TANK MED NODE. JS OG WEBSOCKET. IO

Nu har vi en ny installation af vores Raspberry mikro -pc klar til at køre vores job, så … hvad bruger vi til at udstede kommandoer til tanken?

Python er et meget let at bruge sprog, der almindeligvis bruges til at køre Rapsberry -projektsand, kan let bruges til også at interagere med Rapsberry input- og output pins (GPIO)

Men mit mål var at forbinde min tank wi-fi fra enhver enhed (pc, mobiltelefon, tablet …) ved hjælp af en fælles webbrowser og også streame video fra den. Så glem Python for nu, og lad os gå videre med NODE. JS og SOCKET. IO.

NODE.js

Node.js (https://github.com/nodejs/node/wiki) er et open source -serverrammearbejde baseret på js -sprog. Da jeg bruger Raspberry Pi Zero (ARMv6 CPU), kan vi ikke bruge den automatiske installationsproces (beregnet til ARMv7 CPU), og vi skal gøre det manuelt:

Download Nodejs lokalt, (jeg har brugt 7.7.2 version til ARMv6, tjek andre versioner her

pi@hindbær: ~ $ wget

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

Når det er gjort, skal du pakke den komprimerede fil ud:

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

Kopier og installer filerne i /user /local

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

Tilføj det sted, hvor vi installerer nodejs til stien, rediger ".profile" -fil:

pi@hindbær: ~ $ nano ~/.profil

Tilføj følgende linje i slutningen af filen, gem og afslut

PATH = $ PATH:/usr/local/bin

Fjern den downloadede fil:.

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

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

Indtast følgende kommandoer for at kontrollere nodejs -installationen:

pi@hindbær: ~ $ node -v

pi@hindbær: ~ $ npm -v

Du bør læse v7.7.2 og v4.1.2 som svar.

Hvis alt gik godt, skal du oprette en ny mappe til at være vært for dine nodejs -filer:

pi@hindbær: ~ $ mkdir nodehome

Flyt inde i den nye mappe:

pi@hindbær: ~ $ cd nodehome

Installer yderligere modul, der kræves for at styre GPIO på den mest grundlæggende måde, TIL og FRA:

pi@hindbær: ~ $ npm installation onoff

Nu er det tid til at teste vores første projekt “Blink.js”, resultatet bliver… en blinkende LED

pi@hindbær: ~ $ nano blink.js

Indsæt følgende kode, gem og afslut:

var Gpio = require ('onoff'). Gpio; // inkludere onoff

var LED = ny Gpio (3, 'out'); // brug GPIO 3

var blinkInterval = setInterval (blinkLED, 250);

// blink LED for hver 250 ms

funktion blinkLED () {// funktion for at begynde at blinke

hvis

(LED.readSync () === 0) {// tjek pin -tilstanden, hvis tilstanden er 0 (eller slukket)

LED.writeSync (1);

// indstil pin -tilstand til 1 (tænd for LED)

} andet {

LED.writeSync (0);

// indstil pin -tilstand til 0 (sluk LED)

}

}

function endBlink () {// funktion for at stoppe med at blinke

clearInterval (blinkInterval); // Stop blinkintervaller

LED.writeSync (0); // Sluk LED

LED.unexport (); // Ueksportér GPIO til gratis ressourcer

}

setTimeout (endBlink, 5000); // stop med at blinke efter 5 sekunder

Led en LED, en modstand (200 ohm) som vist i skemaet og kør projektet:

pi@hindbær: ~ $ node blink.js

Node er klar.

SOCKET. IO

WebSocket er en computerkommunikationsprotokol, baseret på TCP -forbindelse, den giver en programmør til at oprette en server og klient. Klienten opretter forbindelse til serveren og udsender og modtager beskeder til og fra serveren. WebSocket -implementering til Node.js kaldes Socket.io (https://socket.io/).

Installer socket.io:

pi@hindbær: ~ $ npm installer socket.io -gem

Flyt inde i nodejs hjem, oprettet tidligere:

pi@hindbær: ~ $ cd nodehome

Og opret en ny mappe "offentlig":

pi@hindbær: ~ $ mkdir public

Opret ny prøvewebserver, kald den "webserver.js"

pi@hindbær: ~ $ nano webserver.js

Indsæt følgende kode, gem og afslut:

var http = require ('http'). createServer (handler); // kræver http -server, og opret server med funktionshåndterer ()

var fs = require ('fs'); // kræver filsystemmodul

http.listen (8080); // lyt til port 8080

funktionshandler (req, res) {// opret server

fs.readFile (_ dirname + '/public/index.html', funktion (fejl, data) {// læs

filindeks.html i den offentlige mappe

hvis (fejl) {

res.writeHead (404, {'Content-Type': 'text/html'}); // display 404 on error

returner res.end ( 404 Ikke

Fundet );

}

res.writeHead (200, {'Content-Type': 'text/html'}); // skriv HTML

res.write (data); // skrive data

fra index.html

returnere res.end ();

});

}

Denne webserver vil lytte til din Raspberry port 8080 og levere fil til enhver webklient, der forbinder den. Nu skal vi oprette noget at være vært for og levere til vores kunder: Flyt inde i "offentlig" mappe: pi@hindbær: ~ $ cd public

Opret ny html -fil “index.html”:

pi@hindbær: ~ $ nano index.html

Indsæt kode fra vedhæftede "HelloWorld.txt", gem og afslut.

Flyt inde i nodejs -mappen "nodehome":

pi@hindbær: ~ $ cd nodehome

Start HTTP -webserver:

pi@hindbær: ~ $ node webserver.js

Åbn webstedet i en browser ved hjælp af https:// Raspberry_IP: 8080/(erstat Raspberry_IP med din IP)

Trin 6: TILFØJELSE AF VIDEO STREAMING -KAPACITET

Der er forskellige måder at implementere videostreaming på et hindbær, den letteste

sådan som jeg indtil nu har fundet ud af, at så stor ydeevne og kan integreres i en webgrænseflade er baseret på projektet fra Miguel Mota:

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

Tak Miguel! Fra hans blog er disse trin:

Installer komponenter libjpeg8 og cmake:

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

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

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

Download mjpg-streamer med raspicam-plugin:

pi@hindbær: ~ $ git klon

github.com/jacksonliam/mjpg-streamer.git ~/mjpg-streamer

Skift bibliotek:

pi@hindbær: ~ $ cd ~/mjpg-streamer/mjpg-streamer-eksperimentel

Udarbejde:

pi@hindbær: ~ $ gør alt rent

Udskift gammel mjpg-streamer:

pi@hindbær: ~ $ sudo rm -rf /opt /-j.webp

pi@hindbær: ~ $ sudo mv ~/mjpg-streamer/mjpg-streamer-eksperimentel

/opt/mjpg-streamer

pi@hindbær: ~ $ sudo rm -rf ~/mjpg -streamer

Opret en ny “start_stream.sh” -fil, kopier og indsæt fra vedhæftede “start_stream.txt” -fil.

Gør det eksekverbart (opret shell -scripts):

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

Start streaming -server:

pi@hindbær: ~ $./start_stream.sh

Åbn webstedet i en browser ved hjælp af https:// Raspberry_IP: 9000 (udskift Raspberry_IP med din IP)

Trin 7: TANKPROGRAM

Alt er klar, nu skal vi oprette vores webside for at styre tanken (index.html) og vores webserver for at lytte til vores kommandoer (webserver.js). Så bare erstat de filer, der er set indtil nu (kun eksempler til test af systemet) med den vedhæftede webserver.txt og index.txt.

Trin 8: START KONTROLGRÆNSEFLADE OG STREAMING SERVER

For at starte tjenesterne skal du åbne to terminalvinduer og køre disse kommandoer:

node nodehome/webserver.js

./nodehome/start_stream.sh

Åbn webstedet i en browser ved hjælp af https:// Raspberry_IP: 8080 (udskift Raspberry_IP med din IP)