Đồ án Sử dụng Kit Raspberry chế tạo xe tự vận hành (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Sử dụng Kit Raspberry chế tạo xe tự vận hành (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG SỬ DỤNG KIT RASPBERRY CHẾ TẠO XE TỰ VẬN HÀNH GVHD: ThS. NGUYỄN DUY THẢO SVTH: DI TRỌNG KHOA MSSV: 12141109 SVTH: ĐỖ VĂN PHÚ MSSV: 12141169 S K L 0 0 4 5 4 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2016
2. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG KIT RASPBERRY CHẾ TẠO XE TỰ VẬN HÀNH GVHD: ThS. Nguyễn Duy Thảo SVTH: Di Trọng Khoa Đỗ Văn Phú MSSV: 12141109 12141169 Tp. Hồ Chí Minh – 7/2016
3. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG KIT RASPBERRY CHẾ TẠO XE TỰ VẬN HÀNH GVHD: ThS. Nguyễn Duy Thảo SVTH: Di Trọng Khoa Đỗ Văn Phú MSSV: 12141109 12141169 Tp. Hồ Chí Minh – 7/2016
4. TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Tp.HCM,ngày 31 tháng 03 năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Di Trọng Khoa MSSV:12141109 Đỗ Văn Phú MSSV:12141169 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa 2012 Lớp:12141 I. TÊN ĐỀ TÀI: Sử dụng kit Raspberry chế tạo xe tự vận hành II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: 2. Nội dung thực hiện: NỘI DUNG 1: Nghiên cứu kit Raspberry, Sensor SRF05 NỘI DUNG 2: Kết nối hệ thống NỘI DUNG 3: Lập trình NỘI DUNG 4: Thi công và cân chỉnh mạch NỘI DUNG 5: Chạy thử nghiệm hệ thống NỘI DUNG 6: Đánh giá kết quả thực hiện III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/03/2016 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/07/2016 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Nguyễn Duy Thảo CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ii
5. TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (Dùng cho giáo viên hướng dẫn) I. Thông tin chung Họ và tên sinh viên: Di Trọng Khoa MSSV: 12141109 Họ và tên sinh viên: Đỗ Văn Phú MSSV:12141169 Tên đề tài: Sử dụng kit Raspberry chế tạo xe tự vận hành Họ và tên giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Duy Thảo II. Nhận xét về khóa luận 2.1. Đánh giá chung (hoàn thành bao nhiêu phần trăm mục tiêu của đề tài): 2.2. Ưu điểm của đề tài: 2.3. Khuyết điểm của đề tài: 2.4. Thái độ làm việc của sinh viên: 2.5. Kết quả chính thu được: 2.6. Đề nghị: Được bảo vệ Không được bảo vệ Tp. HCM, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) iv
6. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 03 năm 2016 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Bản lịch trình này được đóng vào đồ án) Họ tên sinh viên 1: Di Trọng Khoa Lớp:12141DT2B MSSV:12141109 Họ tên sinh viên 2: Đỗ Văn Phú Lớp:12141DT2B MSSV:12141169 Tên đề tài: Sử dụng kit Raspberry chế tạo xe tự vận hành Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD Tuần 1 Tìm đề tài Tuần 2 Nghiên cứu tìm tài liệu Tuần 3 Nghiên cứu Raspberry, thư viện, phần mềm Tuần 4 Nghiên cứu Sensor SRF05 Tuần 5 Kết nối hệ thống Tuần 6 Lập trình Tuần 7 Thi công và cân chỉnh mạch Tuần 8 Chạy thử nghiệm hệ thống Tuần 9 Hoàn chỉnh mô hình phần cứng Tuần 10 Viết báo cáo Tuần 11 Hoàn chỉnh báo cáo Tuần 12 In ấn GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) v
7. LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là do nhóm tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép hoàn toàn từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Nhóm người thực hiện đề tài Di Trong Khoa Đỗ Văn Phú v
8. LỜI CẢM ƠN Chúng tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong bộ môn Điện Tử Công Nghiệp đã trang bị cho em kiến thức và giúp đỡ em giải quyết những khó khăn trong quá trình làm đồ án. Đặc biệt chúng tôi xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Th.S Nguyễn Duy Thảo đã tận tình giúp đỡ trong quá trình lựa chọn đê tài và hỗ trợ chúng tôi trong quá trình thực hiện. Cuối cùng chúng tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã khích lệ, giúp đỡ và ủng hộ chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện. Nhóm người thực hiện đề tài Di Trọng Khoa Đỗ Văn Phú vi
9. MỤC LỤC Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Phiếu giao nhiệm vụ đồ án iii Phiếu đánh giá của GVHD iv Lịch trình v Cam đoan vi Lời cảm ơn vii Mục lục viii Liệt kê bảng x Liệt kê hình vẽ xi Tóm tắt xiii Chương 1. TỔNG QUAN 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2 MỤC TIÊU 1 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2 1.4 GIỚI HẠN 2 1.5 BỐ CỤC 2 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3 2.1 RASPBERRY PI 3 2.1.1 Giới thiệu về Board Raspberry Pi 3 2.1.2 Cấu hình của Raspberry Pi 4 2.1.3 Kết nối của Raspberry Pi B+ 5 2.1.4 Giới thiệu hệ điều hành cho Kit Raspberry 7 2.2 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH PYTHON 8 2.2.1 Khái niệm Python 8 2.2.2 Đặc điểm của ngôn ngữ lập trình Python 8 Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 12 3.1 YÊU CẦU BÀI TOÁN 12 3.1.1 Thiết kế phần cứng 12 3.1.2 Yêu cầu phần mềm 12 3.1.3 Yêu cầu vật cản, địa hình 12 3.2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG 13 viii
10. 3.2.1 Sơ đồ khối 13 3.2.2 Chức năng các khối 13 3.2.3 Sơ đồ kết nối của toàn mạch 14 Chương 4. THI CÔNG HỆ THỐNG 35 4.1 THI CÔNG MÔ HÌNH XE 35 4.2 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 38 4.2.1 Thi công lưu đồ giải thuật 38 4.2.2 Chương trình chính xử lý của hệ thống 42 Chương 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 47 5.1 KẾT QUẢ 47 5.2 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 49 Chương 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 50 6.1 KẾT LUẬN 50 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC 52 ix
11. LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 3.1: Bảng mô tả các chân module . 22 Bảng 3.2: Bảng tín hiệu module 22 Bảng 3.3: Chức năng các chân LCD . 26 Bảng 3.4: Bảng giá trị bit LCD . 28 Bảng 3.5: Ý nghĩa các bit D, E . 29 Bảng 5.1: Bảng thông số kỹ thuật của xe tự vận hành 48 ix
12. LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Board Raspberry Pi B+ 3 Hình 2.2: Những thông số sơ lược về Raspberry Pi B v2 5 Hình 2.3: Sơ đồ chân GPIO của Raspberry Pi Model B+ 6 Hình 2.4: Raspberry Pi và các thiết bị kết nối 7 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống xe tự vận hành 13 Hình 3.2: Cảm biến siêu âm SRF05 14 Hình 3.3: Giản đồ định thời SRF05 15 Hình 3.4: Kết nối chung của cảm biến siêu âm 16 Hình 3.5: Sơ đồ kết nối cảm biến siêu âm với Raspberry 18 Hình 3.6: Động cơ servo mini TowerPro SG90. 18 Hình 3.7: Các xung và các hướng xoay tương ứng của motor servo. 20 Hình 3.8: Sơ đồ kết nối servo với kit Raspberry 21 Hình 3.9: Module L9110 22 Hình 3.10: Sơ đồ kết nối module L9110 với kit Raspberry 23 Hình 3.11: Động cơ DC 24 Hình 3.12: Thông số động cơ DC 24 Hình 3.13: LCD nokia 5110 25 Hình 3.14: Thanh ghi lưu trữ Command 27 Hình 3.15: Thanh ghi lưu trữ data 27 Hình 3.16: Dạng sóng điều khiển của LCD 27 Hình 3.17: Lệnh Set địa chỉ dòng 28 Hình 3.18: Lệnh Set địa chỉ cột 28 Hình 3.19: Lệnh cài đặt hiển thị 29 Hình 3.20: Sơ đồ kết nối LCD Nokia 5110 với kit Raspberry 30 Hình 3.21: Module cảm biến vật cản hồng ngoại HN2 30 Hình 3.22: Sơ đồ kết nối 2 module cảm biến hồng ngoại vật cản với kit Raspberry 32 Hình 3.23: Sơ đồ kết nối các module với kit Raspberry của toàn hệ thống 33 Hình 4.1: Cách bố trí tổng thể mô hình xe nhìn từ trên xuống 35 Hình 4.2: Cách bố trí tổng thể mô hình xe nhìn từ phía dưới xe. 36 Hình 4.3: Cách bố trí tổng thể mô hình xe nhìn từ phía trước. 36 xi
13. Hình 4.4: Cách bố trí tổng thể mô hình xe nhìn từ phía sau 37 Hình 4.5: Lưu đồ chương trình chính. 38 Hình 4.6: Lưu đồ giải thuật chương trình con xe tự hành. 39 Hình 4.7 Lưu đồ chương trình đo khoảng cách. 40 Hình 4.8: Lưu đồ giải thuật chương trình con xe theo dõi. 41 Hình 4.9: Lưu đồ giải thuật chương trình con xác lập trạng thái xe. 42 xii
14. TÓM TẮT Trong vấn đề tránh vật cản, bài toán được quan tâm nhiều nhất là tìm đường về đích mà không chạm vật cản trên đường đi. Môi trường làm việc của xe hoàn toàn không được biết trước hoặc chỉ biết được một phần, xe hoàn toàn phải nhờ vào sự cảm nhận môi trường thông qua cảm biến gắn trên nó để dò đường và tìm ra hướng đi thích hợp nhất để đi. Đề tài “Sử dụng kit Raspberry chế tạo xe tự vận hành” tập trung nghiên cứu Board Raspberry Pi B+ với các thiết bị ngoại vi, tìm hiểu về cảm biến siêu âm SRF05, Motor Servo, LCD Nokia 5110, PWM, lập trình thông qua ngôn ngữ Python. Xe tự tránh vật cản là một chiếc xe thông minh. Xe sẽ tự dừng lại khi phát hiện vật cản với khoảng cách nhỏ hơn 20 cm và tự động né tránh vật cản, đưa ra hướng đi thích hợp (thông thoáng không có vật cản) mà không cần một tác động vật lý hay tác động khác nào. xiii
15. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong vấn đề tránh vật cản, bài toán được quan tâm nhiều nhất là tìm đường về đích mà không chạm vật cản trên đường đi. Môi trường làm việc của xe hoàn toàn không được biết trước hoặc chỉ biết được một phần, xe hoàn toàn phải nhờ vào sự cảm nhận môi trường thông qua cảm biến gắn trên nó để dò đường và tìm ra hướng đi thích hợp nhất để đi. Tuy vậy nó có hạn chế là đòi hỏi nhiều lệnh tính toán và bộ nhớ, và đặc biệt tình huống xấu có thể xảy ra nếu bản đồ môi trường làm việc không thích hợp đối với cảm biến gây ra nhiễu cảm biến. Trong khi đó, xe tự dò đường chỉ biết được thông tin xung quanh qua sensor cảm nhận môi trường gắn cùng. Vì thế, xe tự dò đường có thể không hoàn thành việc tới đích (mặc dù thực tế có đường đi tới đích), khái niệm tối ưu không có ý nghĩa trong bài toán này. Tuy nhiên, yêu cầu tính toán, dung lượng nhớ thấp cùng tính linh hoạt cao (như tránh được vật cản ngay cả khi vật đó di động) khiến vấn đề tự động né tránh và tìm kiếm hướng đi thích hợp là cấp thiết hơn bao giờ hết. Xu hướng tự động hóa nên nhóm thực hiện đề tài “SỬ DỤNG KIT RASPBERRY CHẾ TẠO XE TỰ VẬN HÀNH”. 1.2. MỤC TIÊU - Nắm được về cấu trúc, đặc tính kỹ thuật, giao tiếp của Raspberry Pi. - Sử dụng kit Raspberrry vào tự động hoá. - Tìm hiểu đặc tính của các linh kiện sử dụng. - Nắm được tổng quát ngôn ngữ lập trình Python. - Chế tạo xe tự tránh vật cản cơ bản hoạt động tự động, dừng khi có vật cản và quét tìm kiếm được hướng ít có vật cản nhất để đi đến hướng đó. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 1
16. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - NỘI DUNG 1: Nghiên cứu kit Raspberry, Sensor SRF05. - NỘI DUNG 2: Kết nối hệ thống. - NỘI DUNG 3: Lập trình. - NỘI DUNG 4: Thi công và cân chỉnh mạch. - NỘI DUNG 5: Chạy thử nghiệm hệ thống. - NỘI DUNG 6: Đánh giá kết quả thực hiện - NỘI DUNG 7: Viết báo cáo và bảo vệ đề tài. 1.4. GIỚI HẠN Xe chỉ là một mô hình đơn giản, nhỏ, mang tính chất thí nghiệm, chưa có nhiều tính năng phức tạp. Vật cản là những vật không có tính chất hấp thụ hay phản xạ sóng siêu âm. Xe tự dò đường chỉ biết được thông tin xung quanh qua sensor. 1.5. BỐ CỤC Chương 1: TỔNG QUAN Chương này trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nôi dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Nội dung chương này trình bày giới thiệu nội dung chính của các linh kiện, module, phần mềm được sử dụng trong đề tài. Chương 3: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN Chương này trình bày thiết kế phần cứng, yêu cầu phần mềm, thiết kế sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý của đề tài. Chương 4: THI CÔNG HỆ THỐNG Chương này trình bày việc lập trình hệ nội dung của đề tài bao gồm lưu đồ giải thuật, chương trình, phần mềm và ngôn ngữ lập trình của đề tài. Chương 5: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ Chương này trình bày kết quả thi công đề tài và đưa ra nhận xét và đánh giá. Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Nội dung trình bày kết luận và hướng phát triển của đề tài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 2
17. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Vấn đề đặt ra của đề tài là xe tự hành sử dụng kit Raspberry, ngôn ngữ lập trình thông dụng dễ dàng sử dụng và hỗ trợ đầy đủ trên kit là ngôn ngữ Python. 2.1 RASPBERRY PI 2.1.1 Giới thiệu về board Raspberry Pi Raspberry Pi là một chiếc máy tính tí hon chạy hệ điều hành Linux ra mắt vào tháng 2 năm 2012. Ban đầu Raspberry Pi được phát triển dựa trên ý tưởng tiến sĩ Eben Upton tại đại học Cambridge muốn tạo ra một chiếc máy tính giá rẻ để học sinh có thể dễ dàng tiếp cận và khám phá thế giới tin học. Raspberry Pi (RPi) là một máy tính siêu nhỏ, chỉ có kích thước như 1 chiếc thẻ ATM rút tiền. Người dùng chỉ cần 1 bàn phím, 1 màn hình có cổng HDMI/DVI, 1 nguồn USB 5V và 1 dây micro USB là đã có thể sử dụng RPi như 1 máy tính bình thường. Rpi có thể chạy các ứng dụng văn phòng, nghe nhạc, xem phim độ nét cao. Hình 2.1. Board Raspberry Pi B+ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 3
18. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1.2 Cấu hình của Raspberry Pi [1] Trái tim của Pi là vi xử lý Broadcom BCM2835 chạy ở tốc độ 700mHz. Đây là vi xử lý SoC (system-on-chip) tức là hầu hết mọi thành phần của hệ thống gồm CPU, GPU cũng như audio, communication chip đều được tích hợp trong một. Chip SoC này nằm ngay bên dưới chip memory Hynix 512 MB màu đen ở giữa board. Tùy theo model mà Raspberry sử dụng chip khác nhau: . Raspberry Pi model A: Broadcom BCM2835 với 256MB RAM. . Raspberry Pi model B v1: Broadcom BCM2835 với 256MB RAM. . Raspberry Pi model B v2: Broadcom BCM2835 với 512MB RAM. RAM được tích hợp sẵn trong đế chip nên bạn không thể nâng cấp RAM cho Pi. CPU BMC2835 sử dụng nhân ARM1176JZFS (ARM11) cho hiệu năng cao và giá thành thấp. SoC này khác với CPU ở trong PC thông thường ở chỗ nó được chế tạo dựa trên kiến trúc tập lệnh (Instruction Set Architect – ISA) là ARM chứ không phải kiến trúc x86 như của Intel. ARM có ISA dạng rút gọn RISC và tiêu thụ điện năng rất thấp nên phù hợp với thiết bị di động. Cắm RPi vào cổng USB của máy tính có thể cấp nguồn cho pi hoạt động ở mức bình thường, không sử dụng các kết nối internet như LAN và wifi. Rpi có nhiều ứng dụng từ đơn giản đến phức tạp có thể kể đến như: dùng RPI làm trung tâm giải trí đa phương tiện, internet tv, ổ đĩa sao lưu dự phòng trên mạng nội bộ, kết hợp với webcam làm hệ thống phát hiện chuyển động, nhận diện khuôn mặt, điều khiển robot, nhận và gửi tin nhắn gsm với usb 3g, điều khiển tắt/mở đèn trong nhà, và còn rất nhiều ứng dụng khác. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 4
19. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.1. Những thông số sơ lược về Raspberry Pi B v2 2.1.3 Kết nối của Raspberry Pi B+ Khe cắm thẻ nhớ: sử dụng loại thẻ SD Card, đây là nơi lưu trữ hệ điều hành và tất cả các dữ liệu hoạt động của Raspberry Pi. Dung lượng của thẻ nhớ phải từ 2GB trở lên để đảm bảo cho hệ thống hoạt động tốt. Micro USB Power: RPi có thể sử dụng đến 700mA tại mức áp 5V khi bạn sử dụng nhiều thiết bị USB và cổng LAN. Do đó để RPi hoạt động ổn định, chúng tôi khuyến cáo bạn sử dụng bộ nguồn USB 5V 1A. Ngoài việc cấp nguồn cho Pi thông qua cổng micro USB, bạn có thể cấp nguồn trực tiếp vào cổng GPIO (5V và Gnd). Nếu bạn không am hiểu về điện tử thì cách này không được khuyến cáo. Điện áp quá mức 5V cấp trực tiếp vào GPIO có thể gây hư hỏng các thiết bị cắm vào cổng USB, chip quản lý USB và LAN. Tốt nhất nên sử dụng 1 nguồn switching chuyển về 5V hoặc sử dụng IC LM7805. TFT Touch Screen: nơi đây sẽ giúp cho bạn có thể kết nối Raspberry Pi với màn hình cảm ứng để hiển thị và sử dụng Raspberry một cách trực quan nhất. Chúng ta có thể thực hiện các tác vụ tương đương như khi sử dụng chuột và bàn phím. Camera expansion: khe cắm này là để cắm modem camera vào Raspberry Pi. Khi sản xuất Raspberry Pi thì nhà sản xuất còn sản xuất thêm một modem camera 5MP nhưng người mua không được hỗ trợ mà phải mua thêm. Chúng ta có thể chụp hình, quay phim, làm việc tất cả các tác vụ như trên một camera bình thường. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 5
20. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Cổng HDMI: cổng này dùng để kết nối với các thiết bị có hổ trợ chuẩn kết nối HDMI, nếu thiết bị của chúng ta không hổ trợ HDMI mà chỉ hổ trợ VGA thì chúng ta phải sử dụng một dây cáp chuyển đổi từ HDMI sang VGA. Thường thì cổng này dùng để kết nối ra màn hình, tivi, máy chiếu, để hiển thị giao diện của hệ điều hành. Cổng kết nối Ethenet: dùng để kết nối internet, mạng Lan, truy cập SSH 4 cổng USB: dùng để kết nối với chuột, bàn phím, usb, usb 3g, usb wifi và các thiết bị có hổ trợ cổng USB. STEREO AUDIO: dùng để kết nối với tai nghe, loa, và các thiết bị ân thanh có cổng Jack 3.5mm. TV: dùng để kết nối và phát tín hiệu hình ảnh lên Tivi. GPIO: Raspberry Pi cung cấp nhiều cổng GPIO, giao tiếp SPI, I2C, Serial.Các cổng GPIO được sử dụng để xuất/nhận giá trị 0/1 ra/vào từ bên ngoài. Giao tiếp SPI, I2C, Serial có thể được dùng để kết nối trực tiếp với các vi điều khiển khác. Đặc biệt phù hợp cho những ai cần điều khiển các thiết bị điện tử ngoại vi. Hình 2.3. Sơ đồ chân GPIO của Raspberry Pi Model B+ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6
21. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.2. Raspberry Pi và các thiết bị kết nối với nó. 2.1.4 Giới thiệu hệ điều hành cho kit Raspberry Sau phần giới thiệu Raspberry Pi và cấu tạo kế đến là phần thực hành với Pi. Khác với vi điều khiển có thể chạy ngay sau khi load chương trình điều khiển, Pi cần có hệ điều hành để hoạt động. Các hệ điều hành hiện tại mà Raspberry Pi hổ trợ: - NOOBS (New Out Of Box Software): đây là hệ điều hành cơ bản nhất của R-Pi, không hổ trợ giao diện mà chỉ dùng giao diện dòng lệnh. - Raspbian: được tạo nên từ hệ điều hành Debian của linux chuyên dùng cho các dòng máy tính, có giao diện như 1 máy tính, hổ trợ cả về mạng, và giao tiếp vào ra. - Pidora: tạo nên từ phiên bản hệ điều hành Fedora của linux, cũng hổ trợ tốt về giao diện, mạng và giao tiếp vào ra. - RaspBMC: tạo ra để chuyên dùng giải trí, sử dụng giao diện XBMC media center, giao diện thường thấy trong các TIVI internet hiện nay. - OpenELEC: một phiên bản dùng giao diện XBMC Mediacenter khác, hổ trợ nhanh và thân thiện cho người sử dụng. - RISC OS: phiên bản hệ điều hành rút gọn với tính năng hoạt động nhanh nhất trong các hệ điều hành. - Arch: phiên bản hệ điều hành phát triển riêng cho các dòng kít dùng chip ARM. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 7
22. S K L 0 0 2 1 5 4