Projekt von Sergio Staab, Niklas Abel

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Evagret Dieter
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2 (1) Was haben wir vor (Unser Projekt) -Hardware Aufbau -Software Aufbau (2) Der RP6 -Sensoren -Prozessor -Motor/Leistung -Ist Zustand (3) I²C BUS (4) Pegel Wandler (5) Raspberry Pi -Schnittstellen -Prozessor -wichtige Software (6) WIImote (7) Quellen Angaben

5 Sensoren Prozessor Motoren Power

6 Der RP6 kann grob in 4 Funktionsgruppen unterteilt werden Steuerungssystem (Control System) Stromversorgung (Power Supply) Sensorik, IR Kommunikation und Anzeigen (Sensors) alles was mit der Aussenwelt kommunizieren kann bzw. bestimmte Werte misst. Antriebssystem (Drive System) Plus mögliche Erweiterungssystem (Expansion System)

7 Sensorik Vorne auf der kleinen Sensorplatine des Roboters sind zwei sog. LDRs "Light Dependant Resistors" Lichtsensoren (LDRs) also lichtabhängige Widerstände platziert und nach links bzw. rechts ausgerichtet.

8 Sensorik Anti Collision System (ACS) Der aus Softwaresicht komplexeste Sensor des RP6 ist das ACS Es besteht aus einem Infrarot Empfänger und zwei vorne auf der Sensorplatine links und rechts angebrachten Infrarot LEDs IR LEDs senden kurze, mit 36kHz modulierte Infrarot Impulse

9 Sensorik Stoßstangensensoren (Bumper) Vorne am Roboter sind zwei Mikroschalter mit langem Schalthebel auf einer separaten Platine untergebracht, die etwas vor der anderen Sensorplatine liegt. Dadurch werden die IR LEDs auf der Sensorplatine geschützt und können nicht so leicht verbiegen wenn der Roboter gegen ein Hindernis fährt.

10 Sensorik Motorstromsensoren Es befinden sich zwei Leistungswiderstände in den beiden Motorstromkreisen. Aus dem Ohm'schen Gesetz U=R I folgt, dass sich die Spannung die an einem bestimmten Widerstand abfällt, proportional zum Strom verhält, der diesen durchfließt!

11 Infrarot Kommunikationssystem IRCOMM Mit dem IR Empfänger kann der RP6 auch IR Signale von normalen TV/Hifi Fernbedienungen empfangen. Das klappt allerdings nur, wenn die Fernbedienung im RC5 Code sendet!

12 Steuerungssystem (Prozessor) ATMEGA32 8-Bit Mikrocontroller von ATMEL er ist auf 16MHz getaktet und führt so 16 Millionen Instruktionen pro Sekunde aus Der MEGA32 hat 32KB (32768 Bytes) Flash ROM Arbeitsspeicher 2KB (2048 Bytes)

13 Antriebssystem (HBrücke) Der Antrieb des RP6 besteht aus zwei Gleichstrom Motoren mit nachgeschaltetem Getriebe, über das die beiden Raupenketten angetrieben werden. Man muss darauf achten, nicht gleichzeitig S1 und S2, oder S3 und S4 einzuschalten, sonst entstünde ein Kurzschluss und dadurch könnten die "Schalter" zerstört werden!

14 Antriebssystem Akku - 6 Akkus / 6x 1.2V = 7.2V. Nennspannung -3 bis 6 Stunden oder mehr Laufzeit 5V Spannungsregler Wichtig ist, viele der verwendeten Komponenten wie z.b. der Mikrocontroller sind nur auf 5V oder weniger Betriebsspannung ausgelegt!

15 Erweiterungssystem UNSERE IDEE Eines der nützlichsten Features des RP6 ist das Erweiterungssystem. Man kann den RP6 damit genau so weit ausbauen, wie man es benötigt.

16 Software: Auf dem RP6 befindet sich die I²C slave Software, die eigentlich für eine M32 Erweiterungsplatine gedacht ist.

17 Inter-Integrated Circuit / auch TWI Er braucht nur 2 Signalleitungen (Datenleitung SDA und Tacktleitung SCL) kann bis zu 127 Teilnehmer miteinander verbinden. Es handelt sich um einen Master-Slave orientiertes Bus-System. Mehrere Master möglich wurde in den 1980er und 90er Jahren von Philips Semiconductors entwickelt und ist seitdem ein sehr weit verbreiteten Bussystem. Wo finden wir den I²C Bus? In Vielen Embedded Systemen, z.b. Wiimote Nunchuck, Autos

20 Preis: ca. 32 (RP6 WLAN Modul 111 ) Leistung: -700-MHz-ARM11 CPU (Auf 900Mhz übertaktet) -Broadcom VideoCore IV GPU -512MB RAM (im Moment 22MB genutzt) Strom Verbrauch: -Ca. 3,5 Watt + USB Geräte Für uns relevante Schnittstellen: -GPIO 2 & 4 als I²C + evtl. noch Interrupt /17 stk. -SD Karten Slot (16GB) -LAN (10/100Mbit) -USB 1: Bluetooth Stick -USB 2: WLAN Stick

21 Betriebssystem: Debian-7 (Debian Wheezy) Cronjobs starten beim Boot Vorgang die Wiimote Software und das RP6 Konsolen Programm nice priorisiert wichtige Prozesse (Wiimote Software/ RP6 Konsolen Programm) htop zur Prozessor, RAM Auslastungs und Prozess Übersicht OpenSSH zur Remote Verwaltung des Systems libi2c-dev zur Nutzung der I²C Schnittstelle i2c-tools zur Verwaltung und zum Testen von der I²C Schnittstelle

22 hostapd stellt über den WLAN Stick einen Access Point (Router) zur Verfügung dnsmasq als DHCP Server python, python-dev für das Wiimote Programm Xwiimote ist ein Linux Kernel Treiber (stellt die Wiimote als USB-HID Treiber zur verfügung, seit linux-3.1im Kernel im Kernel integriert) CWIID/ WIIUSE als Wiimote Libary bluez, bluez-libs stellen der Wiimote Libary den Bluetooth Stick zu Verfügung WiringPi zur Nutzung der GPIO Ports des Raspberry Pi

23 Von Nintendo hergestellt zur Steuerung der 2006 veröffentlichten Spielkonsole Wii Über einen I²C BUS mit vielen Zusätzen erweiterbar 13 Eingabe Tasten Beschleunigungs Sensor Neigungs Sensor (motion+) Infrarot Sensor Bar Vibrations Motor Lautsprecher 4 LEDs

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