我们的判决
这两个板都是简单而强大的平台,我们可以从中制造出出色的机器人。
为了
+ 电池电源转换(两者)
+ GPIO 访问(Pico 电机驱动器)
+ 简单的软件库(Pico Motor Driver)
+ 小尺寸(微型电机驱动器)
+ 低成本(微型电机驱动器)
+ 安装孔(Pico 电机驱动器)
+ 多种电机选项(Pico 机器人板)
+ 简单的软件库(Pico Robotics Board)
+ 安装孔(Pico 机器人板)
+ 好价钱(Pico 机器人板)
反对
– 更多 GPIO 引脚会很棒(Pico 电机驱动器)
– 尴尬的 GPIO 访问(Pico 机器人板)
机器人技术是 Raspberry Pi 和微控制器社区的重要组成部分。将代码和电子设备相结合以使物体移动是 STEM 教育的一大动力。由于电机消耗的电流太大,无法处理典型的 GPIO 引脚,因此我们需要使用电机控制器或驱动板来保护 GPIO,使 Pico 能够控制板上的芯片。
Kitronik 为 Raspberry Pi Pico 发布了两款电机控制板。13 美元(9 英镑)的 Pico 电机驱动器是最小的电路板,针对基本的 Pico 机器人项目,非常适合想要使用直流电机和简单传感器制作快速机器人的学习者。18 美元(13.20 英镑)的 Pico 机器人板更大,并配备更多电机选项。使用此板,我们可以控制多达八个伺服电机、两个步进电机和四个直流电机,但我们无法访问 Pico 电机驱动器上的 GPIO 输入,但对于我们这些熟练使用烙铁的人来说,这些可以很容易地添加使用我们 Pico 所在位置下方的焊盘。两块板都带有电源输入端子,可与高达 10.8V 的电池/电源一起使用。
Pico 机器人 $18.46
Pico 电机驱动器 $12.59
我们将这两个板放在工作台上,并构建了一些测试项目以利用两个板上的功能。
设计
两块板中较大的是 Kitronik Pico Robotics 板,尺寸越大,功能越多。装入 2.6 x 2.2 英寸(68 x 56 毫米板)是 Raspberry Pi Pico 或 Pimoroni 的 Pico Lipo 以及由双 DRV8833 电机驱动器驱动的四个电机输出的空间。我们可以使用这些端子为四个或两个直流电机供电步进电机。移动到电路板的右侧,我们看到八个用于业余伺服系统(如 SG90 或 MG90S)的接头。这些接头使用信号、电压、接地 (SVG) 通用引脚与伺服直接接口。电路板的最左侧是电源输入端子,我们可以在其中连接电池组并提供高达 10.8V 的电压来为许多电机供电,并通过内置稳压器为 Raspberry Pi Pico 供电。
两块板中较小的是 Pico 电机驱动板,尺寸仅为 2.44 x 1.33 英寸(62 x 34 毫米);该板专为通过 DRV8833 电机控制器与两个直流电机一起使用而设计。电源输入保持不变,最大输入为 10.8V,并安装了一个二极管,以防止背面供电的 Raspberry Pi Pico 过压。Kitronik 系列中该板的独特之处在于,我们为四个 GPIO 引脚和 3V、GND 提供了螺丝接线端子,这对于传感器和输入非常有用,可以为我们的机器人提供“视觉”。在螺丝端子的前面,并印在底部,是用于端子的 GPIO 引脚,但在 Python 库中抽象的电机除外。Pico Robotics 板没有以这种方式断开任何 GPIO,因此只有电机标签。
使用 Kitronik Pico 机器人板和 Pico 电机驱动器
由于板上有安装孔,因此将任一板集成到机箱中变得更加容易。这些用于将板固定到机箱上。如果您是 3D 打印或激光切割自己的底盘,则可以将安装孔的位置添加到项目中以进行定制。如果您使用的是通用机器人底盘,那么应该有一个合适的位置。
Pico 机器人板显然是为更大、更复杂的机器人项目而设计的,可以从它驱动的电机和伺服系统的数量就很明显了。它还隐藏了一个 PCA9685PW IC,用于通过 I2C 与电路板通信。Pico 电机驱动器是一个更简单的电路板,它使用 PWM 来控制电机的速度。
这意味着两个板的 MicroPython 和 CircuitPython 库不兼容,但库的语法意味着我们可以通过在库之间简单地切换将代码从一个板移植到另一个板。请记住,Pico 电机驱动器与伺服电机和步进电机不兼容。
我们在 Pico Robotics Board 上测试了直流电机、伺服系统和大型步进电机,我们发现的唯一问题是确定步进电机的引脚排列,其他一切都以最小的努力工作。请记住,步进电机可以在 4V 时拉动约 1.2 安培的电流,因此您的外部电源可能会变热。
出色的硬件提供的无摩擦入职流程有助于制造商专注于构建他们的项目。Pico 电机驱动器虽然只能控制直流电机,但也是一种无摩擦的体验,我们甚至创建了一个教程,介绍如何使用此板构建一个简单的 Pico 动力机器人以及如何通过简单的开关输入使用它。
我们的测试以提供的 MicroPython 库为中心,但就在我们即将结束测试时,我们收到了有关电路板官方 CircuitPython 库的警告,因此我们将最新版本的 CircuitPython 刷到了我们的测试板上,然后复制了相应的库到董事会。CircuitPython 库与 MicroPython 的库几乎相同,只是 utime 与 time 的使用有所不同。这意味着我们可以将我们的项目从一个 Python 版本移植到另一个版本。
Kitronik Pico 机器人板和 Pico 电机驱动器的用例
这两个板都面向机器人技术。Pico 电机驱动器是那些希望快速构建他们的第一个机器人的最佳选择。用于基本 GPIO 访问的螺钉端子是最受欢迎的,更多会很好,但我们有足够的基本项目。Pico 机器人板是一个更强大的野兽,提供的过多的电机选项令人印象深刻。如果您的机器人依赖于步进电机或伺服电机,那么这就是您自然会倾向于使用的电路板。
Tom 的硬件总编辑 Avram Piltch 成功尝试过的另一种 GPIO 访问选项是将 Pimoroni 可堆叠接头连接到 Pico,因此它的顶部表面有母针,您可以连接到跳线。
底线
无论您的机器人是大是小,无论您的野心或技能如何,这两个板都是合适的。MicroPython 和 CircuitPython 库易于使用,并提供了一种抽象的方法来控制您的机器人。从简单的直流电机速度控制到高精度步进电机,这些库将复杂性抽象出来,并为制造商提供了一种创造方式。
Pico Robotics 板上缺少 GPIO 访问是一种耻辱,因为我们使用的是 I2C,所以有很多 GPIO 引脚可以断开以供使用。Pico 电机驱动器上的 GPIO 访问非常适合基本输入,例如障碍物传感器、超声波传感器和碰撞开关,但如果您需要更多,请考虑为您的 Pico 获取可堆叠接头。单个电源非常棒,无需两个电源,这在一个项目中可能很难整齐地封装起来。