Heute habe ich damit angefangen einen Raspberry Pi betriebenen Sicherheitsroboter zu bauen mit dem Raspberry Pi Sense-HAT. Das Raspberry Pi Sense-HAT ist ideal für kleine Do-it-Yourself Roboter Projekte. Das Sense-HAT ist mit einer LED Matrix ausgestattet und einem kleinen Joystick. Mit weiteren 6 Sensoren auf dem Sense-HAT kann so gut wie alles gemessen werden was benötigt wird um einen Roboter zu kontrollieren.

  • Gyroscope – Winkelgeschwindigkeitssensor
  • Accelerometer – Linearbeschleunigungssensor
  • Magnetometer – Magnetsensor
  • Luftdruck: 260 – 1260 hPa absoluter Bereich
  • Temperaturfühler
  • Relative Luftfeuchtigkeit Sensor
  • 8×8 LED-Matrix-Display
  • kleiner 5-Tasten Joystick

Nach dem ich ein paar Minuten mit dem Raspberry Pi Sense-HAT gespielt hatte und dieses auf meinen Raspberry Pi Computer aufgesteckt war bekam ich das erste große Problem. Alle GPIO Pins des Raspberry Pi’s waren durch das Sense-HAT abgedeckt. Aber ich benötige mindestens 6 GPIO Pins um den Motor Treiber anzuschließen. Vielleicht kann ich ein paar weitere Pins auf das Sense-HAT löten. Aber ich bin mir nicht sicher ob das die beste Lösung ist.

Wie Du im folgenden Bild siehst sind alle GPIO Pins blockiert durch das Sense-HAT. Ich dachte ich könnte vielleicht Female to Female Kabel in das Sense-HAT stecken aber das ist nicht möglich.

Raspberry Pi robot Sense Hat

Raspberry Pi Roboter mit Sense-HAT

Das nächste Bild zeigt das Sense-HAT mit geöffneter GPIO Leiste.

Raspberry Pi robot Sense Hat GPIO header

Raspberry Pi Sense-HAT mit offener GPIO Leiste

Die Lösung – Female to Male jumper Kabel

Gut, die Lösung die ich gefunden habe sind Female to Male Jumper Kabel. Mit solchen Kabeln habe ich das Sense-HAT an meinen Raspberry Pi 2 Model B angeschlossen wie Du auf dem folgenden Bild siehst. Ich habe den Aufbau noch zu optimieren aber soweit funktioniert es.

Raspberry Pi robot Sense Hat connected

Raspberry Pi robot Sense-HAT connected

Buch - Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi: Planen, bauen, programmieren

Ich habe auch ein Buch veröffentlicht, in dem ich den Bau von Roboter Autos mit dem Raspberry Pi Computer Schritt für Schritt beschreibe. Ich erkläre das notwendige Basiswissen beginnend bei der Roboter Elektronik, über das Design des Chassis bis hin zum Navigieren nach GPS. Python ist die für diese Bauanleitung gewählte Programmiersprache. So wird im Buch erklärt wie Ultraschallsensoren ausgelesen werden können oder ein Motortreiber angesteuert wird. Auch kommen der Raspberry Pi und das Betriebssystem Raspbin nicht zu kurz. Mit all diesem Wissen aus dem Buch ist es möglich selber Roboter auf Basis des Raspberry Pi zu bauen.

Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi: Planen, bauen, programmieren
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Raspberry Pi und Robotik faszinieren Sie? Dann bringt Sie dieses Buch sicher richtig in Fahrt! Ob Einsteiger oder fortgeschrittener RasPi-Bastler: Schritt für Schritt lernen Sie, wie Sie mit dem Raspberry Pi ein ferngesteuertes Roboter-Auto entwickeln. Oder soll das Auto gleich selber fahren können? Perfekt, denn im zweiten Teil des Buches bauen Sie genau das: ein autonomes Roboter-Auto . Und quasi im Vorbeifahren lernen Sie alle Grundlagen , die Sie für beide Projekte benötigen. Hardware, Elektronik, Bau Ihres bevorzugten Auto-Chassis und natürlich die Programmierung der nötigen Software in Scratch und Python . Die Formel Eins gewinnen Sie mit dem Roboter-Auto vielleicht nicht - viele spannende Erkenntnisse und Lernspaß aber sicher!
Aus dem Inhalt:

Die elektronischen Komponenten kennenlernen: Raspberry Pi, Kamera- und W-LAN-Modul, Motoren, Step-Down-Converter, Ultraschall-Sensor, GPS-Empfänger u. v. m.
Die benötigten Werkzeuge kennenlernen: Lötkolben, Dritte Hand und Co.
Grundlagen zum Elektromotor
So fügt sich alles zusammen: Chassis basteln, Fahrgestell montieren, Elektronik verbauen
Grundlagen der Elektrizitätslehre
Verkabelung der elektronischen Komponenten
Den Raspberry Pi in Betrieb nehmen
Wichtige Linux-Grundlagen
Einführung in die Programmierung mit Scratch und Python
Das google-Auto hat eine und Ihres auch: Die Kamera nutzen
Auto-Steuerung: via W-LAN fernsteuern oder vollständig autonom
Liste der benötigten Elektronik-Komponenten sowie alle...

Schema-Zeichnung Sense-HAT und Verkabelung

Die Schema Zeichnung des Sense-HAT gibt es unter der folgeden URL als PDF Sense-HAT-V1_0.pdf von der Raspberry Pi Foundation.

Das folgende Bild zeigt einen kleinen Ausschnitt von der Zeichnung. Es zeigt welche GPIO Pins benötigt werden um das Sense HAT mit den Kabeln an den Raspberry Pi anzuschließen.

Sense HAT from www.raspberrypi.org

Sense HAT from www.raspberrypi.org

Wie Du im Bild sehen kannst werden die folgenden GPIO Pins benötigt:

2, 3, 10, 9, 11, ID_SD, 23, 24, 25, 8, ID_SC und die zwei Pins 2, 4 als +5V. Vergesse nicht mindestens eine Erdung (GND) zu setzen.

Ich hatte etwas mit den Verbindungen hin und her zu spielen aber am Ende hat alles super funktioniert

Zusammenfassung Sense-HAT

Ein Raspberry Pi mit einem angeschlossenen Sense-HAT kann alles machen von der Aufzeichnung der Bewegung des Roboters bis hin zum aufzeichnen des Luftdrucks und der Temperatur. Aber mit der CPU des RaPi direkt unter dem Sense hat wird die Temperatur nicht richtig sein. Ich muss das noch in der Zukunft aufprobieren.

Der Roboter wird mit dem Beschleunigungssensor und Gyroskop Kräfte und Bewegungen aufzeichnen. Weitere Informationen über das Raspberry Pi Sense HAT sind auf der Raspberry Pi Homepage verfügbar Sense Hat

 

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