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用樹(shù)莓派的方式打開(kāi)小米手機(jī):搖晃手機(jī)控制小車(chē),成本不到 350 元

量子位 2021/12/15 15:05:26 責(zé)編:汪淼

人體姿態(tài)控制見(jiàn)得多了,手機(jī)姿態(tài)控制的來(lái)一個(gè)?

左右前后傾斜手機(jī),面前的小車(chē)也跟著移動(dòng):

看這靈活的身姿,轉(zhuǎn)個(gè)彎也毫無(wú)問(wèn)題:

絕對(duì)正兒八經(jīng)的“手機(jī)遙控器”,可以倒翻小車(chē)看看這個(gè)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng):

再一看,誒,車(chē)上又有我們熟悉的樹(shù)莓派:

這就是油管主 MohammadReza Sharifi 用樹(shù)莓派 DIY 的“手機(jī)姿態(tài)控制”的機(jī)器小車(chē)。

而整個(gè)項(xiàng)目的花銷(xiāo)只有大概 40 英鎊,不到 350 元

手機(jī)加速計(jì)操控小車(chē)

那么,這個(gè)拿手機(jī)當(dāng)遙控器的小車(chē)在結(jié)構(gòu)上有什么特殊之處呢?

Sharifi 老哥公布了他所采用的全部材料:

  • 樹(shù)莓派 ×1

  • HC05 藍(lán)牙模塊 ×1

  • L298 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 ×1

  • 機(jī)器人底盤(pán) ×1(還是非常便宜的塑料材質(zhì))

  • 直流齒輪馬達(dá) ×4

  • 跳線 ×n

嗯…… 畢竟總成本只有約 40 英鎊,還要啥自行車(chē)呢。

而安裝在底板上的價(jià)格不到 3 英鎊的 Raspberry Pi Pico,無(wú)疑就是小車(chē)的核心了。

這是樹(shù)莓派今年年初發(fā)布的微型處理器新品,基于其自研的 RP2040 芯片構(gòu)建,搭載雙核 ARM Cortex M0 + 處理器,運(yùn)行頻率 133MHz,內(nèi)置 264KB 的片上 RAM。

和以往的樹(shù)莓派產(chǎn)品相比,Raspberry Pi Pico 更擅長(zhǎng)低時(shí)延的 I / O 通信和模擬信號(hào)輸入

而 Sharifi 老哥就是打算用 Raspberry Pi Pico 實(shí)時(shí)處理運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),并將信息發(fā)送給小車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序,帶著小車(chē)跑起來(lái)的。

那么樹(shù)莓派接收到的運(yùn)動(dòng)信息又從何而來(lái)呢?

智能手機(jī)中的加速計(jì)。

這是手機(jī)內(nèi)部的一個(gè)傳感器組件,用于檢測(cè)手機(jī)受到的加速度的大小和方向。

(很多人會(huì)把加速計(jì)功能叫做重力感應(yīng)功能,這是因?yàn)槭謾C(jī)靜置時(shí)只受到重力加速度)

這就是 Sharifi 老哥的“手機(jī)姿態(tài)控制”的完整思路,即通過(guò)藍(lán)牙設(shè)備將手機(jī)加速計(jì)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳給樹(shù)莓派,再控制機(jī)器小車(chē)移動(dòng)。

三小時(shí)編寫(xiě)代碼

要在手機(jī)加速計(jì)和 Raspberry Pi Pico 之間傳遞數(shù)據(jù),當(dāng)然還是得靠代碼。

Sharifi 老哥使用的是一個(gè)叫做 MIT App Inventor 的代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái):

這是由一個(gè)基于模塊的可視化編碼平臺(tái),可以相對(duì)輕松地開(kāi)發(fā)移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用程序:

在確定手機(jī)加速度計(jì)的角速度和加速度的大小,以及機(jī)器小車(chē)的相對(duì)坐標(biāo)軸這些任務(wù)上,Sharifi 老哥花了不少時(shí)間。

不過(guò)最終他還是在三小時(shí)內(nèi)完成了構(gòu)思和編程。

像這樣,手機(jī)連接藍(lán)牙,打開(kāi)開(kāi)發(fā)好的 App:

和設(shè)備成功連接之后,轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī),四個(gè)小輪胎也就跟著開(kāi)始轉(zhuǎn)了:

這一次的項(xiàng)目是基于 Sharifi 老哥自己的 Redmi Note 9 Pro 手機(jī)的安卓開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。

他表示,下一步打算用 Python 整一個(gè) iOS 程序,爭(zhēng)取早日把 iPhone 也變成遙控器。

下載:

https://github.com/mohammadreza-sharifi/Control-Raspberry-Pi-Pico-Robot-using-Android-Phone-Accelerometer

參考鏈接:

https://www.raspberrypi.com/news/raspberry-pi-pico-robot/

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