BeagleBone Blue距离传感器

描述

该项目的最终结果如下：

请注意，面包板仅用于将电阻器连接到 HC-SR04 传感器的回波通道。只要使用 1.0 至 1.2 K-OHM 电阻器保护 BeagleBone，您就可以从项目中完全移除面包板。

该项目的封面图片显示了添加到EduMIP平台的超声波 HC-SR04 传感器。如果您的目标只是让距离传感器与 BeagleBone Blue 配合使用，您可能希望完全跳过最后的 EduMIP 部分。如果您想将距离传感器添加到现有的 BluPants 爪/抓爪机器人，请按照本教程“ BluPants 爪/抓爪机器人”部分的所有说明进行操作。

连接 HC-SR04 模块

使用 6 针 JST 跳线并将其连接到 BeagleBone Blue 中的“GP0”插座。

使用 4 针 JST 跳线并将其连接到 BeagleBone 中的“Power out”插座。

请在下面找到 BeagleBone Blue 引脚图。尝试识别板上的“GP0”和“Power out”连接器时可能会有所帮助：

有关 BeagleBone Blue 引脚排列的更多详细信息，请参阅此链接：

https://groups.google.com/forum/#!category-topic/beagleboard/ZXSTPIcV4OU

正确连接 JST 电缆后，使用一些跳线将 HC-SR04 连接到 JST 母连接器。确保为您的回声跳线使用 1K-OHM 电阻（此项目的蓝线）。如有必要，请使用面包板：

完成接线后，您的项目应类似于下图：

用 Python 测量距离

请在 Github 上找到示例 Python3 模块hcsr04.py以测试您的项目：

#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import Adafruit_BBIO.GPIO as GPIO
import time

# HC-SR04 connection
# red wire
vcc = "5V"

# white wire
trigger = "GPIO1_25"

# blue wire using resistor
echo = "P9_23" #echo = "GPIO1_17"

# black wire
gnd = "GND"


GPIO.cleanup()
time.sleep(2)


def distance_measurement(TRIG,ECHO):
    GPIO.output(TRIG, True)
    time.sleep(0.00001)
    GPIO.output(TRIG, False)
    pulseStart = time.time()
    pulseEnd = time.time()
    counter = 0
    while GPIO.input(ECHO) == 0:
        pulseStart = time.time()
        counter += 1
    while GPIO.input(ECHO) == 1:
        pulseEnd = time.time()

    pulseDuration = pulseEnd - pulseStart
    distance = pulseDuration * 17150
    distance = round(distance, 2)
    return distance


# Configuration
print("trigger: [{}]".format(trigger))
GPIO.setup(trigger, GPIO.OUT) #Trigger
print("echo: [{}]".format(echo))
GPIO.setup(echo, GPIO.IN)  #Echo
GPIO.output(trigger, False)
print("Setup completed!")

# Security
GPIO.output(trigger, False)
time.sleep(0.5)

distance = distance_measurement(trigger, echo)
while True:
    print("Distance: [{}] cm.".format(distance))
    time.sleep(2)
    if distance <= 5:
        print("Too close! Exiting...")
        break
    else:
        distance = distance_measurement(trigger, echo)

GPIO.cleanup()
print("Done")

演示

hcsr04.py模块将每 2 秒打印一次以厘米为单位的距离。如果物体离传感器太近（5厘米或更小），它将中断执行并退出。

BluPants 爪/抓爪机器人

组装机器人

我建议使用这两个教程来组装您的基础抓手机器人，这样您就可以将距离传感器安装在它的顶部：

• 构建 BluPants MVP 机器人
• 为 BluPants 机器人添加抓爪（可选）

准备好基爪机器人后，您可以向其添加距离传感器。你可以通过许多不同的方式来做到这一点。例如，您可以使用胶带将其连接到爪式伺服系统（就像我们为Raspberry Pi 机器人所做的那样），或者使用这样的支架：

所示的 HC-SR04 传感器固定在机器人的前部。未使用添加伺服器以平移传感器的部分。如果您希望能够平移距离传感器，可以随意添加它。

将 HC-SR04 连接到机器人后的最终结果应该与此类似：

另一个建议是使用迷你面包板来节省机箱上的空间，以便将来可能要添加的附加组件。

将距离传感器添加到 MVP 或爪式机器人后，您就可以使用BluPants Studio编写一些代码了。

EduMIP

组装机器人

我强烈推荐使用这个很棒的教程来组装你的 EduMIP：

EduMIP：使用 HC-SR04 传感器避开障碍物

如果您想让距离传感器与您的 EduMIP 一起工作，请在Github上找到此示例代码，以让您的机器人随机驾驶避开障碍物。它基于 BluPants 项目，可以安装到您现有的 BeagleBone Blue 映像中。有关更多详细信息，请参阅Github repo 上的说明。

或者，您可以简单地安装 BluPants映像，这样您就不必担心所有的软件依赖性。要安装 BluPants 映像，请从此链接下载blupants_beagleboneblue.img.xz 映像，然后根据 BeagleBone 官方入门指南中的文档将其刷入您的机器人。启动映像后，您需要在 Beaglebone 中编辑两个文件：

/etc/robotcontrol/start.sh

取消注释行：

/usr/bin/rc_balance_dstr -i dstr &

/root/blupants.json

将 robot_id 设置为 1：

"robot_id": 1,

编辑文件后，重新启动 Beaglebone，或重新启动 BluPants 服务：

sudo service blupants 重启

一旦服务再次运行，您应该能够平衡您的机器人并使用基于 Blockly 的编程平台BluPants Studio来控制它。