用树莓派的方式打开小米手机:摇晃手机控制小车,成本不到 350 元

2021-12-15 15:05量子位 (博雯)

人体姿态控制见得多了,手机姿态控制的来一个?

左右前后倾斜手机,面前的小车也跟着移动:

看这灵活的身姿,转个弯也毫无问题:

绝对正儿八经的“手机遥控器”,可以倒翻小车看看这个轮胎转动:

再一看,诶,车上又有我们熟悉的树莓派:

这就是油管主 MohammadReza Sharifi 用树莓派 DIY 的“手机姿态控制”的机器小车。

而整个项目的花销只有大概 40 英镑,不到 350 元

手机加速计操控小车

那么,这个拿手机当遥控器的小车在结构上有什么特殊之处呢?

Sharifi 老哥公布了他所采用的全部材料:

  • 树莓派 ×1

  • HC05 蓝牙模块 ×1

  • L298 电机驱动器 ×1

  • 机器人底盘 ×1(还是非常便宜的塑料材质)

  • 直流齿轮马达 ×4

  • 跳线 ×n

嗯…… 毕竟总成本只有约 40 英镑,还要啥自行车呢。

而安装在底板上的价格不到 3 英镑的 Raspberry Pi Pico,无疑就是小车的核心了。

这是树莓派今年年初发布的微型处理器新品,基于其自研的 RP2040 芯片构建,搭载双核 ARM Cortex M0 + 处理器,运行频率 133MHz,内置 264KB 的片上 RAM。

和以往的树莓派产品相比,Raspberry Pi Pico 更擅长低时延的 I / O 通信和模拟信号输入

而 Sharifi 老哥就是打算用 Raspberry Pi Pico 实时处理运动数据,并将信息发送给小车的电机驱动程序,带着小车跑起来的。

那么树莓派接收到的运动信息又从何而来呢?

智能手机中的加速计

这是手机内部的一个传感器组件,用于检测手机受到的加速度的大小和方向。

(很多人会把加速计功能叫做重力感应功能,这是因为手机静置时只受到重力加速度)

这就是 Sharifi 老哥的“手机姿态控制”的完整思路,即通过蓝牙设备将手机加速计的运动数据传给树莓派,再控制机器小车移动。

三小时编写代码

要在手机加速计和 Raspberry Pi Pico 之间传递数据,当然还是得靠代码。

Sharifi 老哥使用的是一个叫做 MIT App Inventor 的代码开发平台:

这是由一个基于模块的可视化编码平台,可以相对轻松地开发移动设备应用程序:

在确定手机加速度计的角速度和加速度的大小,以及机器小车的相对坐标轴这些任务上,Sharifi 老哥花了不少时间。

不过最终他还是在三小时内完成了构思和编程。

像这样,手机连接蓝牙,打开开发好的 App:

和设备成功连接之后,转动手机,四个小轮胎也就跟着开始转了:

这一次的项目是基于 Sharifi 老哥自己的 Redmi Note 9 Pro 手机的安卓开发项目。

他表示,下一步打算用 Python 整一个 iOS 程序,争取早日把 iPhone 也变成遥控器。

下载:

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

参考链接:

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

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