PiRacerX je električni avtomobilček na daljinsko upravljanje prek brezžične (Wi-Fi) povezave. Osnova rešitve je kartični računalnik Raspberry Pi, na katerem teče aplikacija za krmiljenje avtomobila, deluje pa tudi kot brezžična dostopovna točka (USB Wi-Fi ključ, saj »malina« nima vgrajenega vmesnika Wi-Fi) in spletni strežnik. Poleg Java aplikacije za osebni računalnik so napisali tudi dve mobilni aplikaciji, eno za operacijski sistem Android in drugo za iOS. Pametni telefon povežejo z »dostopovno točko« in s spletne strani, ki je na kartičnem računalniku, naložijo aplikacijo, s katero nato lahko upravljajo avtomobilček. Poleg vožnje naprej, nazaj in zavijanja lahko tudi prižigajo in ugašajo luči in smernike ter upravljajo vitel.
Na Raspberryjev operacijski sistem so namestili Oracle Java LinuxARM JDK7 SE. To je javansko okolje, v katerem teče strežnik za krmiljenje avtomobila, ki TCP/IP paketke, ki jih pošilja krmilna aplikacija, pretvori v ukaze za enoto GPIO (General Purpose Input/Output system), prek njenih izhodov pa naprej v ukaze za vse ostale vmesnike elektronike avtomobilčka.
Elektronski del projekta sestavljajo kupljena vezja, pa tudi vezja, ki so jih člani ekipe naredili sami. Za kupljena vezja so se odločili, ker so tako lahko projekt dokončali hitreje. Elektronski upravljalnik hitrosti (ESC) povečuje ali zmanjšuje hitrost, določa smer vrtenja motorja in dodaja možnost dinamične zavore. Tega so povezali z vmesnikom I2C (iz digitalnih signalov razbere podatke in izvede ukaze), ki ESC krmili prek fazno moduliranih signalov, ki so enaki krmiljenju servomotorjev, le da v tem primeru določajo hitrost in smer. Za napajanje vse elektronike avtomobilčka skrbi Li-Po baterija. Vmesnik I2C je priključen na GPIO kartičnega računalnika. V avtomobilček so vgradili astabilni multivibrator, preprosto vezje, ki se uporablja za nenehno preklapljanje med dvema stanjema, v konkretnem primeru pa so ga uporabili za smernike avtomobila (utripanje LED-diod). Poleg omenjenih elektronskih elementov so v avtomobil vgradili servomotor za krmiljenje zavijanja (napajanje prek ESC-vezja) in ločeno napajanje za »malino«.
Za krmiljenje luči avtomobilčka (LED-diode) so uporabili tranzistorje, vezja pa izdelali sami. Če bi diode priključili neposredno na GPIO kartičnega računalnika, bi tvegali, da bi tega uničili, saj je narejen za največji tok 30 mA, dve diodi LED pa porabita 40 mA. »Luči« zato krmili tranzistor, ki podpira tokove do 300 mA. V vezje, ki krmili vitel avtomobilčka, pa so iz varnostnih razlogov dodali še rele, saj bi lahko motor poškodoval tranzistor. Ta krmili rele, rele pa motor vitla. Zanimivo je, da so v avtomobilček vgradili računalniški ventilator, ki je priključen na baterijo Li-Po in skrbi za hlajenje kartičnega računalnika, čeprav verjetno hlajenje ni nujno potrebno.
Morda se vam bo zdelo, da ni vse skupaj nič posebnega. Še en primer »igrače«, ki jo krmilimo s telefonom in ki so jih polne tuje spletne trgovine, kot tudi elementov in vezij, ki so potrebni za samogradnje. Programiranje tudi ni več tak bavbav, kot je bilo pred desetletji. Pri obeh projektih je zanimivo nekaj drugega. Projektov so se lotili mladostniki, z večjo ali manjšo pomočjo odraslih, stari med 15 in 16 leti.
Moj mikro, maj – junij 2013 | Marjan Kodelja |
