R2D2pi

Coquille de jouet R2D2 animée à l'aide d'un Raspberry Pi Zero W.

Histoire

Ma fille a eu un jouet R2D2 croyant qu'il était contrôlé électroniquement, juste pour découvrir que ce n'était qu'une coquille vide. Elle était très déçue, alors j'ai dit que je pourrais probablement le faire prendre vie. C'est donc là que tout a commencé.

Le R2D2 est fabriqué par JAKKS PACIFIC.

Le défi était d'ajouter le composant mécanique qui manquait à l'intérieur de la coque. Heureusement, j'ai une imprimante 3D, je l'aime vraiment !

J'ai dû imprimer quelques pièces et assembler de l'électronique. Voici la répartition :

Équipement de tête et interrupteur optique de tête

Le casque est monté sur un motoréducteur à courant continu (en bas à gauche) que j'ai obtenu sur ebay. Le moteur est contrôlé à l'aide d'un circuit DRV8833 H-Bridge via le circuit de commande PCA9685 I2C PWM.

L'interrupteur de faisceau optique (en haut à droite) est utilisé avec 3 commutateurs optiques. Les commutateurs fournissent des limites de déplacement à la tête. Les commutateurs optiques sont câblés au GPIO standard du RPi.

Support de chargeur de batterie

Pour ce projet, j'ai acheté une batterie au lithium standard qui fournit une sortie 5V. J'ai sorti les cellules et le circuit de charge et j'ai fait du matériel de montage et un bouton pour pouvoir le pousser pour voir les 4 LED indiquant l'état de charge. J'ai également ajouté un circuit On/Off pour contrôler le cycle d'activation ou de désactivation du RPi. Les moteurs et tous les circuits qui nécessitent beaucoup de courant sont câblés directement sur l'alimentation 5V.

Montage pour carte Raspberry Pi, PCA9685 et DRV8833

Les circuits RPi, PCA9685 et DRV8833 sont montés sur un adaptateur à l'intérieur de la coque.

Support de moteur de jambe

L'une des jambes a la capacité de monter et de descendre. J'ai donc utilisé un moteur HS-422 et retiré le circuit d'entraînement interne et fabriqué un adaptateur pour contenir le moteur et un commutateur optique. Le moteur a un CAM monté dessus. Le CAM a un interrupteur de faisceau intégré pour détecter lorsque la jambe est en position basse.

Carte LED (pas d'impression 3D ici…)

J'ai ajouté 4 LED (2 x Rouge, 1 x Vert et 1 x Bleu). Ces LED provenaient toutes d'une guirlande lumineuse de Noël défectueuse. Peut aller moins cher que ça !

J'ai donc assemblé la LED sur une carte proto et je me suis assuré qu'elles étaient alignées avec quelques trous de montage.

Orateur

Avoir du son rend ce projet beaucoup plus amusant ! J'ai donc acheté une fois de plus un haut-parleur standard (pas cher…) qui contenait également un amplificateur. Celui que j'ai acheté était alimenté par piles avec 3 piles AAA. J'ai sorti le matériel inutile et l'ai collé sur la coque intérieure.

Boutons utilisateur

Il y avait aussi un endroit pour ajouter quelques interrupteurs à bouton-poussoir. Je les assemble sur une carte proto et j'ai fait une entretoise (impression 3D bien sûr !) pour donner le bon dégagement pour les commutateurs.

Gestion de l'alimentation

Puisqu'il s'agit d'un jouet alimenté par batterie utilisant une batterie au lithium rechargeable, j'ai ajouté un circuit permettant d'allumer et d'éteindre le RPi de manière propre. Le circuit utilise un interrupteur à bouton-poussoir pour verrouiller l'alimentation. Pour éteindre, appuyez à nouveau sur le bouton et l'état du bouton est détecté par le RPi (GPIO04) pour déclencher un arrêt propre.

Tous les circuits gourmands en énergie sont câblés directement à l'alimentation 5V. Ceci afin d'éviter toute chute de tension qui provoquerait une réinitialisation du RPi. Le PCA9685 et le DRV8833 sont tous deux désactivés lorsque le RPi est éteint. Ils sont activés après l'exécution du programme. Le circuit DRV8833 est utilisé pour contrôler les deux moteurs à courant continu et il contrôle également l'alimentation du haut-parleur et des commutateurs optiques. Les LED sont contrôlées par le PCA9685.

Ajout d'audio au RPi Zero

Nous devons ajouter un circuit externe pour ajouter de l'audio au Raspberry Pi Zero W.

Circuit électrique

Logiciel

Pour contrôler le R2D2pi, j'ai utilisé NodeRed avec les nœuds suivants :

1 – node-red-contrib-pca9685 (Contrôler la carte PCA9685)

2 – node-red-contrib-speakerpi (Envoyer l'audio au haut-parleur)

3 - node-red-dashboard (utilisé pour créer une interface graphique Web)

Étapes suivantes

• Ajouter un microphone pour la reconnaissance vocale

• Ajouter une fonction réveil

• Le ciel est la limite, vraiment…

Pièces et boîtiers personnalisés

Montage de circuit de batterie - Partie3

Boutons de circuit de batterie - Part4

Montage sur carte Proto pour circuit RPi - Partie 1

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