Construa um Segway Auto-Equilibrado com Raspberry Pi

Passo 1: Reúna Materiais

• Raspberry Pi 2 com Raspbian instalado, alimentado por adaptador AC-para-DC 5 V – $45,00
• Adaptador Wi‑Fi USB (ex.: Edimax) – $10,00
• Dois motores DC, duas rodas, chassi leve de carro, folhas de acrílico, suportes de motor, pinos de latão, acoplamentos de eixo e parafusos sortidos – $50,00
  • Relação de engrenagem do motor é 1:34; uma proporção 1:21 pode oferecer melhor desempenho se torque e velocidade permitirem.
• Adaptador AC-para-DC 12 V – $4,00
• CI driver de motor L293D – $3,00
• IMU MPU6050 6 eixos – $3,00
• Protoboard 830 pontos – $4,00
• Jumpers (macho-macho e macho-fêmea) – $3,00
• Abraçadeiras de cabo (x8) – $1,00
• Total: ~$123,00

Passo 2: Monte o Chassi

Siga as instruções do chassi fornecido para montar motores, rodas e eletrônica no chassis. Use as folhas de acrílico para criar uma aparência limpa e de baixo perfil.

Passo 3: Ligue o Circuito

Conecte o MPU6050 e L293D ao Raspberry Pi e à fonte de alimentação conforme mostrado abaixo. Esta configuração permite que o Pi leia dados de movimento e acione os motores.

• MPU6050 VCC → Pino 1 do Pi (3,3 V)
• MPU6050 SDA → Pino 3 do Pi (SDA)
• MPU6050 SCL → Pino 5 do Pi (SCL)
• MPU6050 GND → Pino 6 do Pi (GND)

Conexões do driver de motor:

• Roda esquerda: Pinos 11, 13, 15 do Pi → Pinos 2, 7, 1 do L293D
• Roda direita: Pinos 16, 18, 22 do Pi → Pinos 15, 10, 9 do L293D
• L293D pinos 3 e 6 → terminais do motor esquerdo (M+, M-)
• L293D pinos 14 e 11 → terminais do motor direito (M+, M-)
• L293D V_s → alimentação 12 V
• L293D V_ss → alimentação 5 V
• L293D pinos 4, 5, 12, 13 → GND

Alimente o L293D com o adaptador 12 V e o Pi com seu próprio adaptador 5 V.

Passo 4: Fixe Tudo

Use abraçadeiras de cabo para prender toda a fiação e componentes firmemente no lugar, garantindo uma construção organizada que não se desloque durante a operação.

Passo 5: Instale Software

Assumindo que o Raspbian está instalado e você pode acessar via SSH, configure o módulo do kernel I²C e a biblioteca WiringPi. Estas permitem que o Pi comunique com o MPU6050 e controle os pinos GPIO.

$ sudo apt-get install libi2c-dev 

Habilite I²C editando /etc/modules:

i2c-bcm2708 i2c-dev 

Certifique-se de que o arquivo blacklist /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf tenha as seguintes linhas comentadas:

#blacklist spi-bcm2708 #blacklist i2c-bcm2708 

Ative I²C via sudo raspi-config (Advanced Options → I²C). Reinicie o Pi:

$ sudo bash; sync; sync; reboot 

Verifique se o módulo carrega:

$ lsmod | grep i2c 

Instale WiringPi:

$ sudo apt-get install git-core $ git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi $ cd WiringPi $ sudo ./build 

Com hardware e software prontos, você pode agora programar o Pi para equilibrar o segway usando dados do MPU6050.