รีวิว: ชุดหุ่นยนต์ BocoBot ขับเคลื่อนด้วยบอร์ดขยาย Robo Pico กับ Raspberry Pi Pico W

ชุดหุ่นยนต์ BocoBot เป็นชุดหุ่นยนต์เพื่อการเรียนรู้ที่ขับเคลื่อนด้วยบอร์ดขยาย Robo Pico กับ Raspberry Pi Pico W มีวิดีโอในการติดตั้งและโค้ดตัวอย่าง 5 ภารกิจ ไม่ว่าจะเป็นการเคลื่อนที่ไปทิศทางต่างๆ การเคลื่อนที่หลบหลีกสิ่งกีดขวางด้วยเซนเซอร์ Ultrasonic การเคลื่อนที่แบบตรวจจับแสง การเดินตามเส้น และการเคลื่อนที่ด้วย Web Browse ผ่านการเชื่อมต่อแบบ WiFi และยังสามารถเพิ่มเติมโมดูลต่างๆเข้าไปได้อีกและสร้างสรรค์ผลงานได้ตามจินตนาการอีกด้วย

อุปกรณ์ในชุด BocoBot

บอร์ดขยาย Robo Pico จำนวน 1 ชิ้น
แผงเซนเซอร์ Maker Line จำนวน 1 ชิ้น
แผ่นฐานพลาสติก จำนวน 2 แผ่น
TT มอเตอร์ 6 โวลต์ จำนวน 2 ชิ้น
ล้อหุ่นยนต์ จำนวน 2 ล้อ
ตัวยึดมอเตอร์ จำนวน 2 ชิ้น
เสารองพลาสติก จำนวน 4 ชิ้น
ล้อประคอง จำนวน 1 ชิ้น
เซนเซอร์อ่านค่าแสง จำนวน 1 ชิ้น
เซนเซอร์อัลตร้าโซนิกส์ HC-SR04 จำนวน 1 ชิ้น
สายแปลงสัญญาณ Grove เป็น Pin ตัวเมีย จำนวน 3 ชุด
ชุดน๊อตสกรู จำนวน 1 ชุด
ไขควงแฉกจำนวน 1 ชุด

บอร์ดขยาย Robo Pico ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับบอร์ด Raspberry Pi Pico และ Pico W มาพร้อมด้วยการเชื่อมต่อได้หลากหลาย สามารถเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงได้ 2 ช่องพร้อมทั้งมีปุ่มทดสอบการทำงานมอเตอร์ได้อีกด้วย มีช่องต่อเซอร์โวมอเตอร์ได้ 4 ช่อง มีลำโพงเสียงแบบ Piezo พร้อมด้วยสวิตซ์เปิด-ปิดเสียงเมื่อไม่ต้องการใช้งาน มีปุ่มกดสวิตซ์รับสัญญาณ Input จำนวน 2 ปุ่ม มีไฟ Led แสดงสถานะพอร์ต GPIO ทั้ง 13 พอร์ต มีไฟ LED แบบ RGB จำนวน 2 ดวง มีช่องต่อสัญญาณแบบ Grove 4 pins จำนวน 7 ช่อง ซึ่งสามารถเชื่อมต่อขยายบอร์ด Raspberry Pi Pico และ Pico W ได้อย่างครบเครื่องเลยทีเดียว

บอร์ดขยาย ROBO PICO มีขนาด 88 มม x 72 มม มีรูยึดมี 2 ขนาดเพื่อความสะดวกในการใช้งาน คือ

ขนาดรู 3 มม ระยะของรู 82 มม x 58 มม
ขนาดรู 4.8 มม ระยะของรู 80 มม x 48 มม

ส่วนประกอบและจุดเชื่อมต่อบอร์ดขยาย ROBO PICO

มีไฟแสดงสถานะ GPIO 13 pins
มีไฟ LED แบบ RGB 2 ดวง
มีปุ่มกด Reset และ ปุ่มกดรับค่า Input 2 ปุ่ม

มีพอร์ตรับสัญญาณภายนอกเป็น Connector แบบ Grove 4 pins จำนวน 7 พอร์ต รับสัญญาณได้แบบ I2C, GPIO, UART, ANALOG
มีพอร์ตรับสัญญาณภายนอกเป็น Connector แบบ Maker Port 4 pins จำนวน 1 พอร์ต รองรับ QWIIC StemmaQT I2C
มี Pin ขยายขา แบบ Pin headers รองรับ Raspberry Pi Pico ทุกเวอร์ชั่น

รับไฟได้ 3-6 โวลต์ สามารถใช้แบตเตอรี่แบบ Li-Po 1 Cell ชาร์จไฟได้ด้วย USB หรือไฟจากภายนอกได้เช่น ถ่าน AA,AAA จำนวน 4 ก้อน
มีสวิตซ์เปิด-ปิด
สามารถขับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงได้ 2 ช่อง พร้อมไฟแสดงสถานะการสั่งงาน
สามารถขับเซอร์โวมอเตอร์ได้ 4 ช่อง

การรับไฟของบอร์ด Robo Pico

รับไฟจาก USB 5 โวลต์ สามารถเสียบได้ที่ Pico/Pico W
รับไฟจากแบตเตอรี่แบบ Li-Po 1 Cell 3.7 โวลต์
รับไฟจากภายนอกได้เช่น ถ่าน AA, AAA (1.5 โวลต์) 4 ก้อน (6 โวลต์)

Robo Pico ใช้งานร่วมกับบอร์ด Raspberry Pi Pico / Pico W ได้ทั้ง 2 เวอร์ชั่น และยังสามารถใช้ไฟเลี้ยงจะพอร์ต USB ของ Raspberry Pi Pico ในการทำงานได้อีกด้วย

การเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงและเซอร์โวมอเตอร์

สามารถขับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงได้ 2 ช่อง พร้อมไฟแสดงสถานะการสั่งงานหมุนทั้งไป-กลับ
สามารถขับเซอร์โวมอเตอร์ 6 โวลต์ ได้ 4 ช่องสัญญาณพร้อมกัน

วิดีโอการประกอบหุ่นยนต์ BocoBot

การติดตั้งโปรแกรม Thonny IDE

โดยการทดสอบกับบอร์ด Raspberry Pi Pico จะใช้ Thonny เป็น Python IDE ระดับสำหรับเริ่มต้น ซึ่งออกแบบมาเหมาะสำหรับการเรียนรู้และการสอนการเขียนโปรแกรม พัฒนาโดย Tartu University ในเอสโตเนีย สามารถโหลดและติดตั้งโปรแกรมได้ที่ Link นี้

เปิด Thonny ขึ้นมา จากนั้นคลิกเมนู “Run” เลือก “Configure interperter”

ในตัวเลือก “Interperter”

คลิกเลือก “CircuitPython(generic)”
คลิก “OK” จากนั้นก็ทำการตั้งค่าเสร็จสิ้น

การติดตั้งเฟิร์มแวร์ Circuit Python

Raspberry Pi Pico รองรับการเขียนภาษา C, C++, MicroPython, CircuitPython

CircuitPython เป็นภาษาโปรแกรมที่ออกแบบมาเพื่อลดความซับซ้อนของการเรียนรู้ โดย CircuitPython เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ สามารถดาวน์โหลด firmware .UF2 ได้ที่ Link นี้

การติดตั้งไลบรารี่

ในการเขียนโปรแกรมควบคุมอุปกรณ์โมดูลรวมถึงเซนเซอร์ต่างๆ ด้วย CircuitPython จะต้องใช้ไฟล์ไลบรารี่ สามารถดาวน์โหลดไฟล์ไลบรารี่ ของหุ่นยนต์ BocoBot ได้โดย Link นี้และทำการคัดลอกไฟล์ไปไว้ในไดเร็กทอรี “lib” ของไดร์ “CIRCUITPY”

วิดีโอการติดตั้งโปรแกรมและไลบรารี่

การเขียนโปรแกรมควบคุมมอเตอร์ให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่

การทดสอบสั่งการมอเตอร์ทั้ง 2 ล้อ การเชื่อมต่อของบอร์ดขยาย Robo Pico มอเตอร์ซ้ายจะใช้ทั้งหมด 2 พอร์ต คือ GPIO8, GPIO9 มอเตอร์ขวาจะใช้ทั้งหมด 2 พอร์ต คือ GPIO10, GPIO11 โดยใช้ความถี่ PWM ทั้ง 2 มอเตอร์ ในการเคลื่อนที่เราสร้างฟังก์ชั่นให้ง่ายขึ้นโดยใช้คำสั่ง Robot_Movement(speedL, speedR)

import time
import board
import digitalio
import pwmio
from adafruit_motor import motor

# Left Motor
PWM_M1A = board.GP8
PWM_M1B = board.GP9
# Right Motor
PWM_M2A = board.GP10
PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup
# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme
# cases. A capacitor can be used to help prevent this.
pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)
pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)
motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)
pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)
pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)
motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

def Robot_Movement(speedL, speedR):
    motorL.throttle = speedL
    motorR.throttle = speedR

while True:
    Robot_Movement(0, 0) #Stop
    time.sleep(2)
    Robot_Movement(0.8, 0.8) #Forward
    time.sleep(3)
    Robot_Movement(-0.8, -0.8) #Backward
    time.sleep(3)
    Robot_Movement(0.1, 0.8) #Turn Left
    time.sleep(3)
    Robot_Movement(0.8, 0.1) #Turn Right
    time.sleep(3)

import time

import board

import digitalio

import pwmio

from adafruit_motor import motor

# Left Motor

PWM_M1A = board.GP8

PWM_M1B = board.GP9

# Right Motor

PWM_M2A = board.GP10

PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup

# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme

# cases. A capacitor can be used to help prevent this.

pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)

pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)

motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)

pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)

pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)

motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

def Robot_Movement(speedL, speedR):

motorL.throttle = speedL

motorR.throttle = speedR

while True:

Robot_Movement(0, 0) #Stop

time.sleep(2)

Robot_Movement(0.8, 0.8) #Forward

time.sleep(3)

Robot_Movement(-0.8, -0.8) #Backward

time.sleep(3)

Robot_Movement(0.1, 0.8) #Turn Left

time.sleep(3)

Robot_Movement(0.8, 0.1) #Turn Right

time.sleep(3)

การเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์หลบหลีกสิ่งกีดขวาง

การทดสอบหุ่นยนต์หลบหลีกสิ่งกีดขวาง ใช้เซนเซอร์ Ultrasonic HCSR04 ในการตรวจจับวัตถุ โดยการเชื่อมต่อกับบอร์ดขยายใช้ Trigger Pin = GPIO16 , Echo Pin = GPIO17 โดยเซนเซอร์จะส่งค่าเป็น เซนติเมตร ในการทดสอบเขียนโปรแกรมสร้างเงื่อนไขว่าถ้าเซนเซอร์จับวัตถุได้น้อยกว่า 10 เซนติเมตรให้หุ่นยนต์เลี้ยวซ้ายเป็นเวลา 1 วินาที หากไม่เจอสิ่งกีดขวางให้หุ่นยนต์เดินหน้าไปเรื่อยๆ วนซ้ำไปเรื่อยๆ

import time
import board
import digitalio
import pwmio
from adafruit_motor import motor
import adafruit_hcsr04

sonar = adafruit_hcsr04.HCSR04(trigger_pin=board.GP16, echo_pin=board.GP17)

# Left Motor
PWM_M1A = board.GP8
PWM_M1B = board.GP9
# Right Motor
PWM_M2A = board.GP10
PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup
# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme
# cases. A capacitor can be used to help prevent this.
pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)
pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)
motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)
pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)
pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)
motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

def Robot_Movement(sL, sR):
    motorL.throttle = sL
    motorR.throttle = sR
    
def Read_Ultrasonic():
    time.sleep(0.1)
    return sonar.distance

while True:
    Distance = Read_Ultrasonic()
    print(Distance)
    if (Distance < 10):
        Robot_Movement(0.1, 0.5) #Turn Left
        print("Turn Left")
        time.sleep(1)
    else:
        Robot_Movement(0.5, 0.54) #Forward

import time

import board

import digitalio

import pwmio

from adafruit_motor import motor

import adafruit_hcsr04

sonar = adafruit_hcsr04.HCSR04(trigger_pin=board.GP16, echo_pin=board.GP17)

# Left Motor

PWM_M1A = board.GP8

PWM_M1B = board.GP9

# Right Motor

PWM_M2A = board.GP10

PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup

# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme

# cases. A capacitor can be used to help prevent this.

pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)

pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)

motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)

pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)

pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)

motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

def Robot_Movement(sL, sR):

motorL.throttle = sL

motorR.throttle = sR

def Read_Ultrasonic():

time.sleep(0.1)

return sonar.distance

while True:

Distance = Read_Ultrasonic()

print(Distance)

if (Distance < 10):

Robot_Movement(0.1, 0.5) #Turn Left

print("Turn Left")

time.sleep(1)

else:

Robot_Movement(0.5, 0.54) #Forward

การเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์วิ่งตามแสงไฟ

การทดสอบหุ่นยนต์วิ่งตามแสงไฟ ด้วยเซนเซอร์อ่านค่าแสง (Light Sensor Module) การอ่านค่าแสงแบบ Analog โดยการเชื่อมต่อกับบอร์ดขยายใช้พอร์ต 3v3 = Vcc, GND , A0 = GPIO27 โดยเซนเซอร์จะส่งค่าอยู่ระหว่าง 0-30000 ในการทดสอบเขียนโปรแกรมสร้างเงื่อนไขว่าถ้าเซนเซอร์จับค่าความสว่างได้น้อยกว่า 15000 หุ่นยนต์จะเดินหน้า หากเซนเซอร์ไม่เจอความสว่างหุ่นยนต์จะเลี้ยวซ้ายไปเรื่อยๆ

import time
import board
import analogio
import digitalio
import pwmio
from adafruit_motor import motor

# Left Motor
PWM_M1A = board.GP8
PWM_M1B = board.GP9
# Right Motor
PWM_M2A = board.GP10
PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup
# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme
# cases. A capacitor can be used to help prevent this.
pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)
pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)
motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)
pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)
pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)
motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

ldr = analogio.AnalogIn(board.GP27)

def Robot_Movement(sL, sR):
    motorL.throttle = sL
    motorR.throttle = sR

while True:
    raw = ldr.value
    print("raw = {:5d}".format(raw))
    time.sleep(0.1)
    if (raw < 15000):            # << Please changed HERE
        Robot_Movement(0.5, 0.53) # Forward
        print("Move Forward")
    else:
        Robot_Movement(0.1, 0.33) # Turn Left
        print("Turn Left")

import time

import board

import analogio

import digitalio

import pwmio

from adafruit_motor import motor

# Left Motor

PWM_M1A = board.GP8

PWM_M1B = board.GP9

# Right Motor

PWM_M2A = board.GP10

PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup

# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme

# cases. A capacitor can be used to help prevent this.

pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)

pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)

motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)

pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)

pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)

motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

ldr = analogio.AnalogIn(board.GP27)

def Robot_Movement(sL, sR):

motorL.throttle = sL

motorR.throttle = sR

while True:

raw = ldr.value

print("raw = {:5d}".format(raw))

time.sleep(0.1)

if (raw < 15000): # << Please changed HERE

Robot_Movement(0.5, 0.53) # Forward

print("Move Forward")

else:

Robot_Movement(0.1, 0.33) # Turn Left

print("Turn Left")

การเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์วิ่งตามเส้น

การทดสอบหุ่นยนต์วิ่งตามเส้น ด้วยเซนเซอร์จับเส้นแบบ 5 เซนเซอร์ (Maker Line) การอ่านค่าแสงแบบ Analog โดยการเชื่อมต่อกับบอร์ดขยายใช้พอร์ต 3v3 = Vcc, GND , A0 = GPIO26 โดยเซนเซอร์จะส่งค่าแรงดันอยู่ระหว่าง 0V – 3.3V ในการทดสอบเขียนโปรแกรมสร้างเงื่อนไขว่าถ้าเซนเซอร์ตรวจจับเส้นได้ในกรณีต่างๆให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปตามเส้นด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน

import time
import board
import analogio
import digitalio
import pwmio
from adafruit_motor import motor

# Left Motor
PWM_M1A = board.GP8
PWM_M1B = board.GP9
# Right Motor
PWM_M2A = board.GP10
PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup
# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme
# cases. A capacitor can be used to help prevent this.
pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)
pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)
motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)
pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)
pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)
motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

# Sensors
SA = analogio.AnalogIn(board.GP26)

def Robot_Movement(sL, sR):
    motorL.throttle = sL
    motorR.throttle = sR

while True:
    
    an =  (SA.value * 3.3) / 65536
    print(an)
    
    if (an>1.4 and an<1.5):  #1.4 - 1.7v
        print("move forward")
        Robot_Movement(0.5, 0.53)
    elif (an>1.8 and an<2.2): # 1.7 - 2.2v
        Robot_Movement(0.5, 0.3)
    elif (an>0.8 and an<1.4): # 0.8 - 1.4v
        Robot_Movement(0.3, 0.53)
    elif (an>2.2 and an<2.85): # 2.2 - 2.85v
        Robot_Movement(0.6, 0.2)
    elif (an>0.4 and an<0.8): # 0.6 - 0.8v
        Robot_Movement(0.2, 0.63)
    elif (an>2.85 and an<3.0): # 2.85 - 3.0v
        Robot_Movement(0.6, 0)
    elif (an>0.3 and an<0.4): # 0.3 - 0.4v
        Robot_Movement(0, 0.64)
    elif (an<0.3 or an>3): # <0.3v or >3V
        #Robot_Movement(0, 0)
        continue

import time

import board

import analogio

import digitalio

import pwmio

from adafruit_motor import motor

# Left Motor

PWM_M1A = board.GP8

PWM_M1B = board.GP9

# Right Motor

PWM_M2A = board.GP10

PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup

# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme

# cases. A capacitor can be used to help prevent this.

pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)

pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)

motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)

pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)

pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)

motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

# Sensors

SA = analogio.AnalogIn(board.GP26)

def Robot_Movement(sL, sR):

motorL.throttle = sL

motorR.throttle = sR

while True:

an = (SA.value * 3.3) / 65536

print(an)

if (an>1.4 and an<1.5): #1.4 - 1.7v

print("move forward")

Robot_Movement(0.5, 0.53)

elif (an>1.8 and an<2.2): # 1.7 - 2.2v

Robot_Movement(0.5, 0.3)

elif (an>0.8 and an<1.4): # 0.8 - 1.4v

Robot_Movement(0.3, 0.53)

elif (an>2.2 and an<2.85): # 2.2 - 2.85v

Robot_Movement(0.6, 0.2)

elif (an>0.4 and an<0.8): # 0.6 - 0.8v

Robot_Movement(0.2, 0.63)

elif (an>2.85 and an<3.0): # 2.85 - 3.0v

Robot_Movement(0.6, 0)

elif (an>0.3 and an<0.4): # 0.3 - 0.4v

Robot_Movement(0, 0.64)

elif (an<0.3 or an>3): # <0.3v or >3V

#Robot_Movement(0, 0)

continue

การเขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์ผ่านการสื่อสารแบบ WiFi

การทดสอบหุ่นยนต์ควบคุมด้วย Web Browser เป็นการสื่อสารผ่าน WiFi โดยใช้บอร์ด Raspberry Pi Pico ร่วมกับบอร์ดขยาย Robo Pico มีการเขียนโปรแกรมปุ่มคำสั่งด้วยภาษา HTML ลงไปในโค้ด และมีการเชื่อมต่อผ่าน IP Adrress ของ Pi Pico เชื่อมต่อกับ SmartPhone หรือ คอมพิวเตอร์ผ่าน Web Browser ได้ โดยโค้ดตัวอย่างจะเป็นการใช้คำสั่ง เดินหน้า ถอย หลัง เลี้ยวซ้าย เลี้ยวขวา และ หยุดหุ่นยนต์ ซึ่งเป็นคำสั่งพื้นฐานในการเคลื่อนที่

import os
import time
import ipaddress
import wifi
import socketpool
import board
import microcontroller
import digitalio
import pwmio
from adafruit_motor import motor
from digitalio import DigitalInOut, Direction
from adafruit_httpserver.server import HTTPServer
from adafruit_httpserver.request import HTTPRequest
from adafruit_httpserver.response import HTTPResponse
from adafruit_httpserver.methods import HTTPMethod
from adafruit_httpserver.mime_type import MIMEType


# Left Motor
PWM_M1A = board.GP8
PWM_M1B = board.GP9
# Right Motor
PWM_M2A = board.GP10
PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup
# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme
# cases. A capacitor can be used to help prevent this.
pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)
pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)
motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)
pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)
pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)
motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

def Robot_Movement(sL, sR):
    motorL.throttle = sL
    motorR.throttle = sR
    
    
#  connect to network
print()
print("Connecting to WiFi")

#  set static IP address
# ipv4 =  ipaddress.IPv4Address("192.168.1.42")
# netmask =  ipaddress.IPv4Address("255.255.255.0")
# gateway =  ipaddress.IPv4Address("192.168.1.1")
# wifi.radio.set_ipv4_address(ipv4=ipv4,netmask=netmask,gateway=gateway)

#  connect to your SSID
wifi.radio.connect(os.getenv('CIRCUITPY_WIFI_SSID'), os.getenv('CIRCUITPY_WIFI_PASSWORD'))

print("Connected to WiFi")
pool = socketpool.SocketPool(wifi.radio)
server = HTTPServer(pool, "/static")

def move_forward():
    print ("Forward")
    Robot_Movement(0.5, 0.53)
    
def move_backward():
    print ("Backward")
    Robot_Movement(-0.5, -0.53)
    
def move_left():
    print ("Left")
    Robot_Movement(0, 0.5)
    
def move_right():
    print ("Right")
    Robot_Movement(0.5, 0)
    
def move_stop():
    print ("Stop")
    Robot_Movement(0, 0)
    
#  the HTML script
#  setup as an f string
#  this way, can insert string variables from code.py directly
#  of note, use {{ and }} if something from html *actually* needs to be in brackets
#  i.e. CSS style formatting
def webpage():
    html = f"""
    <!DOCTYPE html>
    <html>
    <head>
    <meta http-equiv="Content-type" content="text/html;charset=utf-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <script>
    function buttonDown(button) {{
        // Send a POST request to tell the Pico that the button was pressed
        var xhttp = new XMLHttpRequest();
        xhttp.open("POST", "/", true);
        xhttp.setRequestHeader("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded");
        xhttp.send(button + "=true");
    }}
    function buttonUp() {{
        // Send a POST request to tell the Pico that the button was released (stop)
        var xhttp = new XMLHttpRequest();
        xhttp.open("POST", "/", true);
        xhttp.setRequestHeader("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded");
        xhttp.send("stop=true");
    }}
    </script>
    <style>
      h1 {{
        text-align: center;
         }}
      body {{
          display: flex;
          flex-direction: column;
          align-items: center;
          justify-content: center;
          height: 80vh;
          margin: 0;
        }}
        .controls {{
          display: grid;
          grid-template-columns: repeat(3, 1fr);
          gap: 10px;
        }}
        .button {{
          font-size: 90px;
          display: flex;
          align-items: center;
          justify-content: center;
          //border: 2px solid black;
          //border-radius: 10px;
          background: white;
          padding: 10px;
          user-select: none;
          width: 80px;
          height: 80px;
        }}
    </style>

    </head>
    <body>
    <h1>Robo Pico Wifi Control Car</h1>
    <center><b>
    <div class="controls">
        <div></div>
        <div class="button" id="forward" ontouchstart="buttonDown(this.id)" ontouchend="buttonUp()" 
        onmousedown="buttonDown(this.id)" onmouseup="buttonUp()">⬆️</div>
        <div></div>
        
        <div class="button" id="left" ontouchstart="buttonDown(this.id)" ontouchend="buttonUp()" 
        onmousedown="buttonDown(this.id)" onmouseup="buttonUp()">⬅️</div>
        <div></div>
        <div class="button" id="right" ontouchstart="buttonDown(this.id)" ontouchend="buttonUp()" 
        onmousedown="buttonDown(this.id)" onmouseup="buttonUp()">➡️</div>
        
        <div></div>
        <div class="button" id="backward" ontouchstart="buttonDown(this.id)" ontouchend="buttonUp()" 
        onmousedown="buttonDown(this.id)" onmouseup="buttonUp()">⬇️</div>
        <div></div>
    </div>
    </body></html>
    
    """
    return html


#  route default static IP
@server.route("/")
def base(request: HTTPRequest):  # pylint: disable=unused-argument
    #  serve the HTML f string
    #  with content type text/html
    with HTTPResponse(request, content_type=MIMEType.TYPE_HTML) as response:
        response.send(f"{webpage()}")

#  if a button is pressed on the site
@server.route("/", method=HTTPMethod.POST)
def buttonpress(request: HTTPRequest):
    #  get the raw text
    raw_text = request.raw_request.decode("utf8")
    #print(raw_text)
    #  if the Forward button was pressed
    if "forward" in raw_text:
        #  move car forward
        move_forward()
    if "backward" in raw_text:
        #  move car forward
        move_backward()
    if "right" in raw_text:
        #  move car forward
        move_right()
    if "left" in raw_text:
        #  move car forward
        move_left()
    if "stop" in raw_text:
        #  move car forward
        move_stop()
    #  reload site
    with HTTPResponse(request, content_type=MIMEType.TYPE_HTML) as response:
        response.send(f"{webpage()}")

print("starting server..")
#  startup the server
try:
    server.start(str(wifi.radio.ipv4_address))
    print("Listening on http://%s" % wifi.radio.ipv4_address)
#  if the server fails to begin, restart the pico w
except OSError:
    time.sleep(5)
    print("restarting..")
    microcontroller.reset()


while True:
    try:
        #  poll the server for incoming/outgoing requests  
        server.poll()
    except Exception as e:
        print(e)
        continue

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

import os

import time

import ipaddress

import wifi

import socketpool

import board

import microcontroller

import digitalio

import pwmio

from adafruit_motor import motor

from digitalio import DigitalInOut, Direction

from adafruit_httpserver.server import HTTPServer

from adafruit_httpserver.request import HTTPRequest

from adafruit_httpserver.response import HTTPResponse

from adafruit_httpserver.methods import HTTPMethod

from adafruit_httpserver.mime_type import MIMEType

# Left Motor

PWM_M1A = board.GP8

PWM_M1B = board.GP9

# Right Motor

PWM_M2A = board.GP10

PWM_M2B = board.GP11

# DC motor setup

# DC Motors generate electrical noise when running that can reset the microcontroller in extreme

# cases. A capacitor can be used to help prevent this.

pwm_1a = pwmio.PWMOut(PWM_M1A, frequency=10000)

pwm_1b = pwmio.PWMOut(PWM_M1B, frequency=10000)

motorL = motor.DCMotor(pwm_1a, pwm_1b)

pwm_2a = pwmio.PWMOut(PWM_M2A, frequency=10000)

pwm_2b = pwmio.PWMOut(PWM_M2B, frequency=10000)

motorR = motor.DCMotor(pwm_2a, pwm_2b)

def Robot_Movement(sL, sR):

motorL.throttle = sL

motorR.throttle = sR

# connect to network

print()

print("Connecting to WiFi")

# set static IP address

# ipv4 = ipaddress.IPv4Address("192.168.1.42")

# netmask = ipaddress.IPv4Address("255.255.255.0")

# gateway = ipaddress.IPv4Address("192.168.1.1")

# wifi.radio.set_ipv4_address(ipv4=ipv4,netmask=netmask,gateway=gateway)

# connect to your SSID

wifi.radio.connect(os.getenv('CIRCUITPY_WIFI_SSID'), os.getenv('CIRCUITPY_WIFI_PASSWORD'))

print("Connected to WiFi")

pool = socketpool.SocketPool(wifi.radio)

server = HTTPServer(pool, "/static")

def move_forward():

print ("Forward")

Robot_Movement(0.5, 0.53)

def move_backward():

print ("Backward")

Robot_Movement(-0.5, -0.53)

def move_left():

print ("Left")

Robot_Movement(0, 0.5)

def move_right():

print ("Right")

Robot_Movement(0.5, 0)

def move_stop():

print ("Stop")

Robot_Movement(0, 0)

# the HTML script

# setup as an f string

# this way, can insert string variables from code.py directly

# of note, use {{ and }} if something from html *actually* needs to be in brackets

# i.e. CSS style formatting

def webpage():

html = f"""

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>

function buttonDown(button) {{

// Send a POST request to tell the Pico that the button was pressed

var xhttp = new XMLHttpRequest();

xhttp.open("POST", "/", true);

xhttp.setRequestHeader("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded");

xhttp.send(button + "=true");

}}

function buttonUp() {{

// Send a POST request to tell the Pico that the button was released (stop)

var xhttp = new XMLHttpRequest();

xhttp.open("POST", "/", true);

xhttp.setRequestHeader("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded");

xhttp.send("stop=true");

}}

</script>

<style>

h1 {{

text-align: center;

}}

body {{

display: flex;

flex-direction: column;

align-items: center;

justify-content: center;

height: 80vh;

margin: 0;

}}

.controls {{

display: grid;

grid-template-columns: repeat(3, 1fr);

gap: 10px;

}}

.button {{

font-size: 90px;

display: flex;

align-items: center;

justify-content: center;

//border: 2px solid black;

//border-radius: 10px;

background: white;

padding: 10px;

user-select: none;

width: 80px;

height: 80px;

}}

</style>

</head>

<body>

<h1>Robo Pico Wifi Control Car</h1>

<div class="button" id="forward" ontouchstart="buttonDown(this.id)" ontouchend="buttonUp()"

onmousedown="buttonDown(this.id)" onmouseup="buttonUp()">⬆️</div>

<div class="button" id="left" ontouchstart="buttonDown(this.id)" ontouchend="buttonUp()"

onmousedown="buttonDown(this.id)" onmouseup="buttonUp()">⬅️</div>

<div class="button" id="right" ontouchstart="buttonDown(this.id)" ontouchend="buttonUp()"

onmousedown="buttonDown(this.id)" onmouseup="buttonUp()">➡️</div>

<div class="button" id="backward" ontouchstart="buttonDown(this.id)" ontouchend="buttonUp()"

onmousedown="buttonDown(this.id)" onmouseup="buttonUp()">⬇️</div>

</div>

</body></html>

"""

return html

# route default static IP

@server.route("/")

def base(request: HTTPRequest): # pylint: disable=unused-argument

# serve the HTML f string

# with content type text/html

with HTTPResponse(request, content_type=MIMEType.TYPE_HTML) as response:

response.send(f"{webpage()}")

# if a button is pressed on the site

@server.route("/", method=HTTPMethod.POST)

def buttonpress(request: HTTPRequest):

# get the raw text

raw_text = request.raw_request.decode("utf8")

#print(raw_text)

# if the Forward button was pressed

if "forward" in raw_text:

# move car forward

move_forward()

if "backward" in raw_text:

# move car forward

move_backward()

if "right" in raw_text:

# move car forward

move_right()

if "left" in raw_text:

# move car forward

move_left()

if "stop" in raw_text:

# move car forward

move_stop()

# reload site

with HTTPResponse(request, content_type=MIMEType.TYPE_HTML) as response:

response.send(f"{webpage()}")

print("starting server..")

# startup the server

try:

server.start(str(wifi.radio.ipv4_address))

print("Listening on http://%s" % wifi.radio.ipv4_address)

# if the server fails to begin, restart the pico w

except OSError:

time.sleep(5)

print("restarting..")

microcontroller.reset()

while True:

try:

# poll the server for incoming/outgoing requests

server.poll()

except Exception as e:

print(e)

continue

วิดีโอการทดสอบ

สรุป

BocoBot เป็นชุดหุ่นยนต์เพื่อการเรียนรู้ที่ขับเคลื่อนด้วยบอร์ดขยาย Robo Pico กับ Raspberry Pi Pico W สามารถสร้างโปรเจคพื้นฐานได้ถึง 5 ภารกิจ ไม่ว่าจะเป็นการเคลื่อนที่ไปทิศทางต่างๆ การเคลื่อนที่หลบหลีกสิ่งกีดขวางด้วยเซนเซอร์ Ultrasonic การเคลื่อนที่แบบตรวจจับแสง การเดินตามเส้น และการเคลื่อนที่ด้วย Web Browser ด้วยการเชื่อมต่อแบบ WiFi และยังสามารถเพิ่มเติมโมดูลต่างๆเข้าไปได้อีกและสร้างสรรค์ผลงานได้ตามจินตนาการ ด้วยบอร์ดขยาย Robo Pico ออกแบบมาเพื่อใช้งานกับบอร์ด Raspberry Pi Pico และ Pico W มาพร้อมด้วยการเชื่อมต่อได้หลากหลาย สามารถเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงได้ 2 ช่องพร้อมทั้งมีปุ่มทดสอบการทำงานมอเตอร์ได้อีกด้วย มีช่องต่อเซอร์โวมอเตอร์ได้ 4 ช่อง มีลำโพงเสียงแบบ Piezo พร้อมด้วยสวิตซ์เปิด-ปิดเสียงเมื่อไม่ต้องการใช้งาน มีปุ่มกดสวิตซ์รับสัญญาณ Input จำนวน 2 ปุ่ม มีไฟ Led แสดงสถานะพอร์ต GPIO ทั้ง 13 พอร์ต มีไฟ LED แบบ RGB จำนวน 2 ดวง มีช่องต่อสัญญาณแบบ Grove 4 pins จำนวน 7 ช่อง ซึ่งสามารถเชื่อมต่อขยายบอร์ด Raspberry Pi Pico และ Pico W ได้อย่างครบเครื่องเลยทีเดียว เหมาะผู้ที่สนใจการเรียนรู้ที่จะสร้างหุ่นยนต์เริ่มต้นเป็นของตนเอง อีกทั้งยังสามารถนำไปใช้ในการเรียนการสอนในห้องเรียนได้อีกด้วย

ผมต้องขอขอบคุณบริษัท Cytron ที่ส่งชุดหุ่นยนต์ BocoBot มาทดสอบ ตอนนี้ชุดหุ่นยนต์ยังไม่มีขายในประเทศไทยสามารถหาซื้อบอร์ด Robo Pico ในราคาเริ่มต้นที่ 499 บาท, Robo Pico + Raspberry Pi Pico ราคา 753 บาท, Robo Pico + Raspberry Pi Pico W ราคา 863 บาท ที่ร้านค้าออนไลน์ Cytron Thailand

Kajornsak Janjam

กรรมการผู้จัดการของโรงเรียนเกี่ยวกับหุ่นยนต์ในจ.เชียงใหม่, ชนะเลิศการแข่งขันหุ่นยนต์ต่างๆ ทั้งในและต่างประเทศ ได้แก่ Robocon และ Makerthon

อุปกรณ์ในชุด BocoBot

ส่วนประกอบและจุดเชื่อมต่อบอร์ดขยาย ROBO PICO

การรับไฟของบอร์ด Robo Pico

การเชื่อมต่อมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงและเซอร์โวมอเตอร์

วิดีโอการประกอบหุ่นยนต์ BocoBot

การติดตั้งโปรแกรม Thonny IDE

การติดตั้งเฟิร์มแวร์ Circuit Python

การติดตั้งไลบรารี่

วิดีโอการติดตั้งโปรแกรมและไลบรารี่

การเขียนโปรแกรมควบคุมมอเตอร์ให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่

การเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์หลบหลีกสิ่งกีดขวาง

การเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์วิ่งตามแสงไฟ

การเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์วิ่งตามเส้น

การเขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์ผ่านการสื่อสารแบบ WiFi

วิดีโอการทดสอบ

สรุป

ใส่ความเห็น ยกเลิกการตอบ

ใส่ความเห็น