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Produktbild: Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi

Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi Planen, bauen, programmieren. Der leichte Einstieg in Raspberry Pi, Python und Elektronik – ohne Vorwissen

Aus der Reihe Rheinwerk Computing

Fr. 42.90

inkl. MwSt, Versandkostenfrei

Beschreibung

Details

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

28.11.2019

Verlag

Rheinwerk

Seitenzahl

366

Maße (L/B/H)

23.1/17.5/2.2 cm

Gewicht

678 g

Auflage

2. Auflage

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-8362-6755-7

Beschreibung

Rezension

»Motivierend geschrieben, gespickt mit viel Praxis und technisch auf dem neuesten Stand. [...] Ein lohnenswertes Fachbuch, das ohne Zweifel ein Muss für alle Bastler und Robotikfans ist.« MagPi 202001

Details

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

28.11.2019

Verlag

Rheinwerk

Seitenzahl

366

Maße (L/B/H)

23.1/17.5/2.2 cm

Gewicht

678 g

Auflage

2. Auflage

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-8362-6755-7

Herstelleradresse

Rheinwerk Verlag GmbH
Rheinwerkallee 4
53227 Bonn
DE

Email: Info@rheinwerk-verlag.de

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  • Produktbild: Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi


  •   Materialien zum Buch ... 14

      Geleitwort ... 15

      Vorwort ... 19

      1.  Einleitung: Was dieses Buch leistet, und was Sie erwartet ... 23

    Teil I  Bauen Sie Ihr eigenes ferngesteuertes Roboter-Auto mit dem Raspberry Pi! ... 25

      2.  Das etwas andere Kfz-Praktikum: Einführung in die elektronischen Komponenten ... 27

           2.1 ... Komponenten für ein ferngesteuertes Roboter-Auto ... 27

           2.2 ... Raspberry Pi: Der Single-Board-Computer ... 29

           2.3 ... Das Raspberry-Pi-Kameramodul ... 34

           2.4 ... Motortreiber ... 36

           2.5 ... Getriebemotoren ... 37

           2.6 ... Step-down-Converter ... 38

           2.7 ... Batteriehalter und Akkus ... 39

           2.8 ... Kabel ... 40

           2.9 ... Die richtige microSD-Karte ... 42

           2.10 ... Optional, aber unabhängiger trotz Kabel: Ein Netzteil ... 42

           2.11 ... Optional, aber gut für weite Strecken: Ein WLAN-USB-Modul ... 43

           2.12 ... Optional, aber ideal für die Montage: Raspberry-Pi-Abstandshalter ... 44

      3.  Schrauber aufgepasst: Eine Übersicht über die benötigten Werkzeuge ... 45

           3.1 ... Lötstation ... 46

           3.2 ... Löten ... 47

      4.  Besseres Drehmoment? Der richtige Antrieb für das Roboter-Auto ... 51

           4.1 ... Grundlagen zum Elektromotor ... 51

           4.2 ... Gar nicht so banal: Räder ... 57

      5.  Damit es mit dem Blick unter die Haube klappt: Das Chassis ... 61

           5.1 ... Ein Chassis aus Pappe ... 61

           5.2 ... Ein Chassis aus LEGO®-Bausteinen ... 68

           5.3 ... Ein Chassis mithilfe eines Acrylglas-Bausatzes ... 74

      6.  Benzin war gestern: Grundlagen der Elektrizitätslehre ... 79

           6.1 ... Elektrische Gesetze und Formeln ... 79

           6.2 ... Beispielrechnung zu den Grundlagen der Elektrizitätslehre ... 81

      7.  Lange Leitung? Manchmal besser! Verkabelung der elektronischen Komponenten ... 85

           7.1 ... Stromversorgung der elektronischen Komponenten ... 86

           7.2 ... Motortreiber und Raspberry Pi logisch verbinden ... 88

           7.3 ... Verkabelung der Getriebemotoren ... 94

           7.4 ... Getriebemotoren mit dem Motortreiber verbinden ... 96

      8.  Das richtige Betriebssystem macht's! -- Das Raspberry-Pi-Betriebssystem installieren ... 99

           8.1 ... Das Betriebssystem auf microSD-Karte vorbereiten ... 100

           8.2 ... Raspberry Pi booten ... 102

           8.3 ... Raspbian-Spracheinstellungen ... 104

           8.4 ... WLAN einrichten ... 105

      9.  Nerds aufgepasst! Befehle und Programme im Terminal-Fenster ... 109

           9.1 ... Das Terminal-Fenster ... 109

           9.2 ... Temporäre Administratorrechte ... 110

           9.3 ... Im Filesystem navigieren ... 111

           9.4 ... Den Texteditor Nano kennenlernen ... 112

           9.5 ... Zugriffsrechte ändern ... 114

           9.6 ... Neustarten und Herunterfahren des Raspberry Pi ... 115

           9.7 ... Die IP-Adresse des Raspberry Pi anzeigen ... 116

           9.8 ... Dateiverknüpfung setzen ... 117

           9.9 ... Die Programmausgabe in eine ».log«-Datei umleiten ... 117

           9.10 ... Wget -- Dateien aus dem Internet herunterladen ... 117

    10.  Nur so kommt das Ding ans Laufen: Softwareinstallation und -konfiguration ... 119

           10.1 ... Das Betriebssystem und die Raspberry-Pi-Firmware aktualisieren ... 121

           10.2 ... Den Midnight Commander installieren ... 123

           10.3 ... Real VNC Server konfigurieren und Viewer installieren ... 125

           10.4 ... PuTTY installieren ... 128

           10.5 ... Notepad++ installieren ... 130

           10.6 ... Samba Server installieren ... 131

           10.7 ... Python-Erweiterungen installieren ... 133

           10.8 ... Flask-Web-Framework ... 134

           10.9 ... Video-Streaming-Server installieren ... 134

           10.10 ... NTP-Zeit-Dienst einrichten ... 135

    11.  Einfacher geht's nicht: Programmieren mit Scratch ... 137

           11.1 ... Die Scratch-Grundlagen ... 138

           11.2 ... Ein Scratch-Programmbeispiel für Ihr Roboter-Auto ... 140

           11.3 ... Steuerungsprogramm für das Roboter-Auto in Scratch ... 142

    12.  Fahren ohne Schlangenlinien: Programmieren mit Python ... 145

           12.1 ... Kurze Einführung in Python ... 145

           12.2 ... Das Steuerungsprogramm in Python ... 146

           12.3 ... Die Roboter-Auto-Steuerung starten ... 158

    13.  Geisterfahrer aufgepasst! Wir sorgen für Durchblick ... 159

           13.1 ... Das Google-Auto hat's -- und unseres auch: Die Raspberry-Pi-Kamera installieren ... 159

           13.2 ... Mehr als eine blosse Dash-Cam: Live-Video-Stream ... 161

    14.  Kommuniziere, kommuniziere: Webinterface-Steuerung über WLAN ... 167

           14.1 ... Das Web-Framework Flask ... 168

           14.2 ... Die Webinterface-Steuerung programmieren ... 168

           14.3 ... Das Webinterface starten ... 185

    15.  Start-Automatik: Den Autostart der Programme konfigurieren ... 187

           15.1 ... Ein Start-Skript für den mjpg-streamer anlegen ... 188

           15.2 ... Den mjpg-streamer-Dienst einrichten ... 190

           15.3 ... Den RobotControlWeb-Dienst einrichten ... 191

           15.4 ... Was Sie im ersten Teil des Buches erreicht haben ... 195

    Teil II  Hände weg vom Steuer: Lassen Sie Ihr Roboter-Auto autonom fahren ... 197

    16.  Pfadfinder elektronisch: Mit diesen Komponenten fahren Sie autonom ... 199

           16.1 ... Komponenten für das autonome Fahren ... 199

           16.2 ... Übersicht über die Werkzeuge für Teil 2 des Buches ... 201

           16.3 ... Raspberry Pi Sense HAT ... 201

           16.4 ... Einführung in den I2C-Datenbus ... 204

           16.5 ... Time-of-Flight-Abstandssensor ... 208

           16.6 ... GPS-Empfänger ... 210

           16.7 ... Servocontroller PCA9685 ... 211

           16.8 ... Port Doubler ... 212

    17.  Achtung, Kabelsalat: Anbau und Verkabelung der elektronischen Komponenten ... 213

           17.1 ... Befestigung der elektronischen Komponenten am Roboter-Auto ... 213

           17.2 ... Die elektronischen I2C-Komponenten im Roboter-Auto verkabeln ... 220

           17.3 ... Die weiteren elektronischen Komponenten im Roboter-Auto verkabeln ... 225

    18.  Upgrade für Ihr Roboter-Auto: Neue Software für das autonome Fahren ... 231

           18.1 ... I2C-Bus-Software installieren ... 231

           18.2 ... Octave installieren ... 234

           18.3 ... GPS-Software installieren und testen ... 234

           18.4 ... NTP-Zeit-Dienst mit GPS-Unterstützung ... 237

           18.5 ... Servocontroller-Software installieren ... 238

           18.6 ... Installation der VL53L1X-Python-Software ... 239

    19.  Auslesen, verstehen und programmieren: Bringen Sie die Sensoren und Aktoren zum Laufen ... 241

           19.1 ... Raspberry Pi Sense HAT auswerten und programmieren ... 241

           19.2 ... Python-Programm zur Verarbeitung der GPS-Koordinaten ... 259

           19.3 ... Python-Programme für den Time-of-Flight-Sensor ... 262

           19.4 ... Python-Programme für den Servocontroller ... 266

    20.  Auf die Überholspur: Einführung in die parallele Programmierung mit Python ... 277

           20.1 ... Grundlagen der parallelen Programmierung mit Python ... 277

           20.2 ... Drehen mit dem Gyroskop ... 288

           20.3 ... Orientieren mit dem Kompass ... 294

           20.4 ... Annährung zwischen zwei Hindernissen ... 303

    21.  Machen Sie es sich einfach auf der Rückbank bequem: Programme für autonomes Fahren ... 311

           21.1 ... Hindernissen autonom ausweichen ... 311

           21.2 ... GPS-Wegpunkte abfahren ... 320

    22.  Pimpen Sie Ihr Roboter-Auto ... 345

           22.1 ... Die Kühlung des Raspberry Pi ... 345

           22.2 ... Steuerung mit einem Gamepad ... 346

           22.3 ... Anzeige mit einem OLED-Display ... 354

    23.  Immer noch nicht genug? Weitere Ideen aus der Welt der Modell-Roboter-Autos ... 359

      Index ... 361