Nhận định của chúng tôi
Cả hai bảng này đều là những nền tảng đơn giản nhưng mạnh mẽ mà từ đó chúng ta có thể tạo ra những con rô bốt tuyệt vời.
Vì
+ Chuyển đổi năng lượng pin (Cả hai)
+ Quyền truy cập GPIO (Pico Motor Driver)
+ Thư viện phần mềm đơn giản (Pico Motor Driver)
+ Kích thước nhỏ (Pico Motor Driver)
+ Chi phí thấp (Pico Motor Driver)
+ Lỗ lắp (Pico Motor Driver)
+ Nhiều tùy chọn động cơ (Pico Robotics Board)
+ Thư viện phần mềm đơn giản (Pico Robotics Board)
+ Lỗ lắp (Pico Robotics Board)
+ Giá tốt (Pico Robotics Board)
Chống lại
– Nhiều chân GPIO sẽ rất tuyệt (Pico Motor Driver)
– Truy cập GPIO khó xử (Pico Robotics Board)
Robotics là một phần quan trọng của cộng đồng Raspberry Pi và vi điều khiển. Việc hợp nhất mã và điện tử để làm cho một đối tượng di chuyển là một động lực lớn cho giáo dục STEM. Vì động cơ tạo ra quá nhiều dòng điện cho một chân GPIO điển hình để xử lý, chúng tôi cần sử dụng bộ điều khiển động cơ hoặc bảng trình điều khiển để bảo vệ GPIO bằng cách cho phép Pico điều khiển một con chip trên bảng.
Kitronik đã phát hành hai bảng điều khiển động cơ cho Raspberry Pi Pico. Pico Motor Driver có giá 13 đô la (£ 9) là bảng nhỏ nhất, hướng đến các dự án chế tạo rô bốt Pico cơ bản và lý tưởng cho những người học muốn chế tạo rô bốt nhanh với động cơ DC và các cảm biến đơn giản. Bảng điều khiển người máy Pico trị giá 18 đô la (£ 13,20) lớn hơn và đi kèm với nhiều tùy chọn động cơ hơn. Với bo mạch này, chúng tôi có thể điều khiển tối đa tám động cơ servo, hai động cơ bước và bốn động cơ DC, nhưng chúng tôi thiếu quyền truy cập sẵn sàng vào các đầu vào GPIO được tìm thấy trên Trình điều khiển động cơ Pico, nhưng đối với những người trong chúng tôi có kỹ năng với mỏ hàn, chúng có thể dễ dàng thêm bằng cách sử dụng các miếng hàn bên dưới nơi đặt Pico của chúng tôi. Cả hai bo mạch đều đi kèm với các đầu vào nguồn điện để sử dụng với pin / nguồn điện lên đến 10,8V.
Pico Robotics $ 18,46
Trình điều khiển động cơ Pico $ 12,59
Chúng tôi đặt cả hai bảng này lên băng ghế dự bị và xây dựng một vài dự án thử nghiệm để tận dụng các tính năng có trên cả hai bảng.
Thiết kế
Bảng lớn hơn trong số hai bảng là bảng Kitronik Pico Robotics và với kích thước lớn hơn, chúng tôi nhận được nhiều tính năng hơn. Được đóng gói trong bảng 2,6 x 2,2 inch (bảng 68 x 56 mm là không gian cho Raspberry Pi Pico hoặc Pico Lipo của Pimoroni cùng với bốn đầu ra động cơ được điều khiển bởi trình điều khiển động cơ DRV8833 kép. Chúng tôi có thể sử dụng các thiết bị đầu cuối này để cấp nguồn cho bốn hoặc hai động cơ DC động cơ bước. Di chuyển sang phía bên phải của bo mạch, chúng tôi thấy tám tiêu đề để sử dụng với các servo sở thích như SG90 hoặc MG90S. Các tiêu đề giao diện trực tiếp với servo bằng cách sử dụng sơ đồ chân chung Tín hiệu, Điện áp, Tiếp đất (SVG). Trên xa bên trái của bảng là một đầu vào nguồn điện, nơi chúng tôi có thể kết nối một bộ pin và cung cấp tối đa 10,8V để cấp nguồn cho nhiều động cơ và cấp nguồn cho Raspberry Pi Pico thông qua một bộ điều chỉnh tích hợp.
Bảng nhỏ hơn trong số hai bảng là bảng Pico Motor Driver, có kích thước chỉ 2,44 x 1,33 inch (62 x 34 mm); bo mạch này được thiết kế duy nhất để sử dụng với hai động cơ DC thông qua bộ điều khiển động cơ DRV8833. Đầu vào nguồn vẫn giữ nguyên với đầu vào tối đa 10,8V và một diode tại chỗ để ngăn chặn quá điện áp của Raspberry Pi Pico được cấp nguồn phía sau. Điểm độc đáo đối với bảng mạch này trong phạm vi của Kitronik là chúng tôi có các đầu nối vít cho bốn chân GPIO và 3V, GND rất hữu ích cho các cảm biến và đầu vào để cung cấp cho robot của chúng tôi “tầm nhìn”. Ở phía trước các đầu cuối vít và được in ở mặt dưới, là các chân GPIO được sử dụng cho các thiết bị đầu cuối, ngoại trừ động cơ được tóm tắt trong thư viện Python. Bảng Pico Robotics không có bất kỳ GPIO nào được chia ra theo cách này nên chỉ có nhãn cho các động cơ.
Sử dụng Bảng robot Kitronik Pico và Trình điều khiển động cơ Pico
Việc tích hợp một trong hai bảng vào khung được thực hiện dễ dàng hơn nhờ vào các lỗ gắn trên bảng. Chúng được sử dụng để cố định bo mạch vào khung. Nếu bạn đang in 3D hoặc cắt laser khung gầm của riêng mình thì vị trí của các lỗ lắp có thể được thêm vào dự án để phù hợp với yêu cầu riêng. Nếu bạn đang sử dụng khung rô bốt chung, thì cần phải có một vị trí thích hợp.
Pico Robotics Board rõ ràng được thiết kế cho các dự án chế tạo rô bốt lớn hơn, phức tạp hơn, thể hiện rõ ràng bởi số lượng lớn các động cơ và servo có thể được điều khiển từ nó. Nó cũng ẩn một vi mạch PCA9685PW được sử dụng để giao tiếp với bo mạch qua I2C. Pico Motor Driver là một bo mạch đơn giản hơn và sử dụng PWM để điều khiển tốc độ của động cơ.
Điều này có nghĩa là thư viện MicroPython và CircuitPython cho cả hai bảng không tương thích, nhưng cú pháp của các thư viện có nghĩa là chúng ta có thể chuyển mã từ bảng này sang bảng khác bằng cách chuyển đổi giữa các thư viện. Chỉ cần nhớ rằng Trình điều khiển động cơ Pico không tương thích với động cơ servo và động cơ bước.
Chúng tôi đã thử nghiệm động cơ DC, động cơ servo và động cơ bước lớn trên Pico Robotics Board và vấn đề duy nhất mà chúng tôi tìm thấy là xác định sơ đồ chân của động cơ bước, mọi thứ khác chỉ hoạt động với mức nỗ lực tối thiểu. Hãy nhớ rằng động cơ bước có thể kéo khoảng 1,2 Amps ở 4V nên nguồn điện bên ngoài của bạn có thể hơi ấm.
Quá trình tích hợp không ma sát được cung cấp bởi phần cứng tuyệt vời là điều giúp các nhà sản xuất tập trung vào việc xây dựng dự án của họ. Trình điều khiển động cơ Pico, mặc dù chỉ có khả năng điều khiển động cơ DC, nhưng cũng là một trải nghiệm không có ma sát, chúng tôi thậm chí đã tạo một hướng dẫn về cách chế tạo một robot đơn giản chạy bằng điện Pico bằng cách sử dụng bảng này và cách sử dụng nó với một đầu vào công tắc đơn giản.
Các bài kiểm tra của chúng tôi tập trung vào các thư viện MicroPython được cung cấp, nhưng ngay khi chúng tôi sắp kết thúc các bài kiểm tra, chúng tôi đã được thông báo về các thư viện CircuitPython chính thức cho các bảng, vì vậy chúng tôi đã cài đặt phiên bản CircuitPython mới nhất vào bảng kiểm tra của mình và sau đó sao chép các thư viện thích hợp lên bảng. Thư viện CircuitPython gần như giống với thư viện của MicroPython, chỉ khác là việc sử dụng utime so với thời gian. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể chuyển các dự án của mình từ phiên bản Python này sang phiên bản Python khác.
Các trường hợp sử dụng cho Bảng điều khiển người máy Pico Kitronik và Trình điều khiển động cơ Pico
Cả hai bảng này đều hướng tới người máy. Pico Motor Driver là lựa chọn tốt nhất cho những ai muốn nhanh chóng chế tạo robot đầu tiên của mình. Các thiết bị đầu cuối vít để truy cập GPIO cơ bản được hoan nghênh nhất, nhiều hơn sẽ rất hay nhưng chúng tôi có đủ cho các dự án cơ bản. Pico Robotics Board là một con quái vật mạnh mẽ hơn nhiều và rất nhiều tùy chọn động cơ được cung cấp rất ấn tượng. Nếu rô bốt của bạn dựa vào động cơ bước hoặc động cơ servo thì đây là bảng điều khiển mà bạn sẽ hướng tới một cách tự nhiên.
Một tùy chọn khác để truy cập GPIO, mà Tổng biên tập phần cứng của Tom, Avram Piltch, đã thử thành công, là gắn các tiêu đề có thể xếp chồng Pimoroni vào Pico để nó có các chân cái trên bề mặt trên cùng mà bạn có thể kết nối với dây jumper.
Kết luận
Cho dù rô bốt của bạn lớn hay nhỏ, hai bảng này chỉ là thứ cho dù bạn có tham vọng hay bộ kỹ năng hay không. Các thư viện MicroPython và CircuitPython rất dễ sử dụng và cung cấp một phương tiện trừu tượng để điều khiển rô bốt của bạn. Từ các điều khiển tốc độ động cơ DC đơn giản đến động cơ bước có độ chính xác cao, các thư viện sẽ loại bỏ bớt sự phức tạp và cung cấp phương tiện để các nhà sản xuất sáng tạo.
Việc thiếu quyền truy cập GPIO trên bảng Pico Robotics là một điều đáng tiếc, vì chúng tôi đang sử dụng I2C nên có rất nhiều chân GPIO có thể đã bị bẻ ra để sử dụng. Quyền truy cập GPIO trên Pico Motor Driver là rất tốt cho các đầu vào cơ bản như cảm biến chướng ngại vật, cảm biến siêu âm và công tắc va chạm, nhưng nếu bạn cần nhiều hơn, hãy cân nhắc sử dụng tiêu đề có thể xếp chồng cho Pico của bạn. Nguồn điện duy nhất là tuyệt vời và loại bỏ nhu cầu về hai nguồn điện vốn có thể phức tạp để lắp gọn gàng trong một dự án.
