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 Vs → alimentação 12 V
- L293D Vss → 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.
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