Construire un Segway auto‑équilibré avec Raspberry Pi

Étape 1 : Rassembler le matériel

• Raspberry Pi 2 avec Raspbian installé, alimenté par adaptateur 5 V CA/CC – 45,00 €
• Adaptateur Wi‑Fi USB (ex. Edimax) – 10,00 €
• Deux moteurs CC, deux roues, cadre voiture léger, feuilles acryliques, supports moteurs, goujons laiton, accouplements d'arbre, vis assorties – 50,00 €
  • Rapport de réduction moteur 1:34 ; un rapport 1:21 peut offrir de meilleures performances si couple et vitesse le permettent.
• Adaptateur 12 V CA/CC – 4,00 €
• Driver moteur L293D – 3,00 €
• IMU 6 axes MPU6050 – 3,00 €
• Plaque d'essai 830 points – 4,00 €
• Fils de liaison (mâle‑mâle et mâle‑femelle) – 3,00 €
• Colliers de serrage (×8) – 1,00 €
• Total : ~123,00 €

Étape 2 : Assembler le cadre

Suivez les instructions de cadre fournies pour monter moteurs, roues, et électronique sur le châssis. Utilisez les feuilles acryliques pour un look épuré, bas de profil.

Étape 3 : Câbler le circuit

Connectez le MPU6050 et le L293D au Raspberry Pi et à l'alimentation comme indiqué ci‑dessous. Cette configuration permet au Pi de lire les données de mouvement et piloter les moteurs.

• MPU6050 VCC → Broche Pi 1 (3,3 V)
• MPU6050 SDA → Broche Pi 3 (SDA)
• MPU6050 SCL → Broche Pi 5 (SCL)
• MPU6050 GND → Broche Pi 6 (GND)

Connexions driver moteur :

• Roue gauche : Broches Pi 11, 13, 15 → L293D broches 2, 7, 1
• Roue droite : Broches Pi 16, 18, 22 → L293D broches 15, 10, 9
• L293D broches 3 & 6 → Bornes moteur gauche (M+, M-)
• L293D broches 14 & 11 → Bornes moteur droit (M+, M-)
• L293D V_s → Alimentation 12 V
• L293D V_ss → Alimentation 5 V
• L293D broches 4, 5, 12, 13 → GND

Alimentez le L293D avec l'adaptateur 12 V, et le Pi avec son propre adaptateur 5 V.

Étape 4 : Tout sécuriser

Utilisez des colliers de serrage pour fixer fermement tout le câblage et composants, assurant une construction propre qui ne bougera pas pendant le fonctionnement.

Étape 5 : Installer le logiciel

En supposant Raspbian installé et accès SSH au Pi, configurez le module noyau I²C et la bibliothèque WiringPi. Ils permettent au Pi de communiquer avec le MPU6050 et contrôler les broches GPIO.

$ sudo apt-get install libi2c-dev

Activez I²C en éditant /etc/modules :

i2c-bcm2708
i2c-dev

Assurez‑vous que le fichier blacklist /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf a les lignes suivantes en commentaire :

#blacklist spi-bcm2708
#blacklist i2c-bcm2708

Activez I²C via sudo raspi-config (Advanced Options → I²C). Redémarrez le Pi :

$ sudo bash; sync; sync; reboot

Vérifiez le chargement du module :

$ lsmod | grep i2c

Installez WiringPi :

$ sudo apt-get install git-core
$ git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi
$ cd WiringPi
$ sudo ./build

Avec le matériel et le logiciel prêts, vous pouvez maintenant programmer le Pi pour équilibrer le segway en utilisant les données du MPU6050.