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Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi

Roboter Autos mit dem Raspberry Pi - 2019

Jetztmuss die Arduino Entwicklungsumgebung eingerichtet werden muss damit Du die Software auf den Arduino Nano aufspielen kannst die die Steuerung z. B. der Motoren übernimmt. In einem weiteren Schritt nach der Installation der Entwicklungsumgebung werden die notwendige Bibliotheken installiert die das OpenBot Projekt benötigt.

Daher beschreibe ich jetzt erst einmal was alles auf Deinem Computer installiert werden muss um die Software auf den Arduino Nano aufspielen zu können. Ich gehe bei meiner Anleitung davon aus, dass ein Windows PC zum Einsatz kommt. Allerdings macht es keinen wesentlichen Unterschied ob Du z. B. einen MAC oder Linux PC verwendest da die benötigten Softwarekomponenten die gleichen sind und das Prinzip wie diese installiert werden sich nicht unterscheidet.

Arduino Entwicklungsumgebung installieren

Zum Einsatz kommt die Arduino Entwicklungsumgebung die kostenlos herunter geladen werden kann und für die es viele Anleitungen und Hilfestellungen im Internet gibt.

Hinweis: Ich habe die ARDUINO 1.8.12 Version für Windows 8.1 bzw. Windows 10 für diese Anleitung verwendet.

Auf der folgenden Webseite kann die Arduino Entwicklungsumgebung herunter geladen werden.

Download: Arduino IDE (Bitte den „Just download” Button drücken wenn keine Spende getätigt werden soll)

Nach dem jetzt die Arduino IDE installiert ist kann es auch schon mit den zusätzliche Modulen weiter gehen.

Zusätzliche Bibliotheken installieren

Es müssen die folgenden zusätzlichen Bibliotheken installiert werden. Ich beschreibe anhand der NewPing Bibliothek wie genau das funktioniert. Die anderen beiden Bibliotheken werden nach genau dem gleichen Schema installiert.

  • NewPing
  • Adafruit SSD1306
  • Adafruit GFX

Um eine zusätzliche Bibliothek zu installieren geht man im Menü der Entwicklungsumgebung auf “Werkzeuge” und dann auf den Menüpunkt “Bibliotheksverwalter”. Hier in dem sich jetzt öffnenden Fenster sucht man nach “NewPing” und kann diese auch direkt installieren.

NewPing library

NewPing library

In der Suche muss jetzt noch nach “Adafruit SSD1306” gesucht werden um die passenden Bibliothek für das OLED Display zu installieren.

Adafruit SSD1306

Adafruit SSD1306

Damit auf dem OLED Display auch der Text ordentlich dargestellt werden kann muss noch “Adafruit GFX” Bibliothek installiert werden.

Adafruit GFX

Adafruit GFX

Jetzt sind alle Vorbereitungen soweit abgeschlossen und die Firmware kann auf dem Arduino aufgespielt werden.

Firmware aufspielen

Damit die Firmware auch für den Arduino Nano aufgespielt werden kann muss noch das richtige Board in der Entwicklungsumgebung ausgewählt werden.

  • Werkzeuge -> Board -> Arduino AVR Boards -> Arduino Nano
  • Tools -> Prozessor-> ATmega328P (Old Bootloader)
  • Tools -> Port -> *Wähle falls noch nicht geschehen den richtigen USB Port aus*

Das folgende Bild zeigt noch einmal die Einstellungen die für den Arduino Nano vorgenommen werden müssen. Da ich den Arduino Nano nicht angeschlossen hatte als ich das Bild aufgenommen habe ist der Menüpunkt mit dem USB Port bei mir grau hinterlegt. Normalerweise erkennt die Arduino IDE automatisch den USB Port an dem der Arduino Nano angeschlossen ist.

Arduino IDE config

Arduino IDE config

Jetzt muss noch nur die Firmware Datei von der OpenBot Projekt seite herunter geladen werden. Die neueste Version findet sich immer unter dem folgenden Link:

OpenBot: Firmware

Die Datei auf dem Rechner speichern und mit der Arduino IDE öffnen. Bitte mache Dich jetzt mit den verschiedenen Optionen in der Software vertraut.

Die wichtigsten Einstelloptionen möchte ich kurz nachfolgend erläutern. Diese müssen gesetzt werden bevor die Software auf den Arduino an sich übertragen wird.

  • #define OPENBOT DIY
    • Diese Option legt fest ob Du wie auf meinem Blog beschrieben den OpenBot aus lauter einzelnen Teilen aufgebaut hast oder eben ein PCB verwendest.
  • #define NO_PHONE_MODE 1
    • Hast Du kein Smartphone angeschlossen das fährt der OpenBot mit der Option 1 direkt los.
  • #define HAS_SONAR 1

Anschließend wird die Firmware über das USB Kabel auf den Arduino Nano aufgespielt. Dazu im Menü den Upload Button drücken im nachfolgenden Bild rot hervorgehoben.

ESP32-CAM Arduino IDE Upload

ESP32-CAM Arduino IDE Upload

Nach dem die Firmware auf den Arduino aufgespielt ist kann es weiter gehen.

Zusammenfassung

Das Konzept des OpenBot ist schon sehr gut durchdacht und recht einfach umzusetzen. Die Installation der zusätzlichen Bibliotheken funktioniert dank der Arduino IDE kinderleicht und die Firmware konnte ich ohne Fehler auf den Arduino beim ersten Versuch aufspielen. Mein Roboter Auto ist dann auch gleich gestartet und durch die Wohnung gefahren. Im nächsten Artikel geht es dann um die Arduino App und um das neuronale Netz mit dem das Roboter Auto autonom fahren kann.


Artikel Übersicht OpenBot Roboter Auto:

OpenBot – Dein Smartphone wird zu einem autonomen Roboter Auto – Einleitung
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – benötigte Bauteile Teil 1-2
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – benötigte Bauteile Teil 2-2
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – Chassis bauen
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – Verkabelung
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – Arduino Firmware aufspielen
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – Android App und erster Probelauf
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – Trainingsdaten aufzeichnen
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – Trainingsumgebung einrichten
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – das neuronale Netz trainieren
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – Android Studio und Smartphone einrichten
OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – die eigene OpenBot Android App erstellen

Geplante Artikel in dieser Serie:

OpenBot – Dein Smartphone steuert ein Roboter Auto – OpenBot End-2-End Durchlauf
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