Inteligentny plecak ze śledzeniem GPS i automatycznymi światłami: 15 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

W tej instrukcji stworzymy inteligentny plecak, który będzie mógł śledzić naszą pozycję, prędkość i ma automatyczne światła, które zapewnią nam bezpieczeństwo w nocy.

Używam 2 czujników, aby wykryć, czy jest na twoich ramionach, aby upewnić się, że nie zgaśnie, kiedy nie musi, detektora pociągnięcia (który sam wykonałem), aby sprawdzić, czy paski są naciągnięte i czujnika ultradźwiękowego, który wykrywa jeśli coś jest blisko, to z tyłu. Przynajmniej używam też LDR, aby sprawdzić, czy jest ciemno, czy jasno.

Wewnątrz znajdują się również diody led, które zapalają się po otwarciu plecaka, aby oświetlić wnętrze. Jest wyzwalany przez kontaktron, który przełącza się z polem magnetycznym wytwarzanym przez magnesy.

Moduł GPS służy do śledzenia Twojej pozycji.

Moduł LCD służy do wyświetlania adresu IP.

Stworzyłem witrynę, którą możesz przesłać na swoje raspberry pi, która pozwala zobaczyć przebyte trasy, zapisać je do późniejszego wykorzystania i kontrolować niektóre ustawienia.

Ta instrukcja NIE jest przeznaczona dla osób BEZ DOŚWIADCZENIA w pracy z Raspberry pi

Kieszonkowe dzieci

• Raspberry Pi 3 model B+
• Szewc Malinowy PI
• Drut (użyłem 10 metrów, możesz użyć mniej)
• Rezystory 6 x 220 Ohm, 1 x 10k Ohm, 1 x 1k Ohm
• Trymer 10k Ohm
• Plecak
• Powerbank
• LDR
• 4 czerwone diody led i 2 białe 5mm
• Czujnik ultradźwiękowy HC-SR04
• Zmieniacz poziomu
• 10-bitowy przetwornik ADC MCP3008
• Moduł GPS z anteną GY-NEO6Mv2
• wyświetlacz LCD
• Rozciągliwa sprężyna (nie odkształca się)
• Strunowy
• 1 nakrętka sześciokątna (lub cokolwiek wykonanego z przewodzącego metalu z otworem)
• Rura plastikowa (około 4-3 cm średnicy)
• Metalowa płytka (która może zakryć końce rur)
• Reed przełącznik
• Małe magnesy
• Cienka płyta MDF/inne drewno/plastik (około 5 mm)
• Płyta z twardej pianki (co najmniej 2cm grubości)
• rzep (do przyklejenia elementów do obudowy i wieka. Możesz użyć kleju, jeśli chcesz zrobić to na stałe)
• 5 zatrzasków z otworem 5mm w środku na diodę led, jeśli jest jej mniej, można ją później przewiercić.

Do testowania na płytce chlebowej:

• Tablica chlebowa
• Przewody skokowe

Potrzebne narzędzia:

• Lutownica
• Pistolet na gorący klej
• Piła
• Nożyce
• Nóż
• Igła z nitką
• Wiertarka (w razie potrzeby patrz krok 10)

w załączonym pliku znajdziesz pełną listę materiałów budowlanych wraz z cenami

Krok 1: Zbuduj obwód na tablicy do krojenia chleba

Połącz wszystko jak na schemacie powyżej

Dołączono również plik pdf, dzięki czemu można powiększyć schemat.

Krok 2: Zbuduj detektor przyciągania

Najpierw weź sprężynę do sznurka i sklej/zwiąż je ze sobą.

Następnie weź nakrętkę i przyklej ją tuż nad sprężyną. (Użyłem małego metalowego kawałka rurki zamiast nakrętki).

Następnie przylutuj drut do spodu nakrętki (strona, na której znajduje się sprężyna).

Następnie przyklej metalową płytkę, sprężynę i drut z jednej strony rury. (upewnij się, że drut ma wystarczającą długość wewnątrz, aby sprężyna mogła się rozciągnąć na drugą stronę rury).

Następnie przyklej metalową płytkę do rury po drugiej stronie, jak na rysunku, upewnij się, że sznurek wychodzi z rury, aby można go było pociągnąć.

Na koniec przylutuj drut do płytki, w którą nakrętka uderza po pociągnięciu.

Na koniec możesz przetestować to za pomocą multimetru, jeśli obwód jest zamknięty na dwóch przewodach po pociągnięciu za sznurek.

Krok 3: Podłącz wykrywacz przyciągania

Podłącz jeden koniec detektora ściągania do pinu GPIO 18 z rezystorem 1K Ohm pomiędzy.

Podłącz drugi koniec do GND.

Krok 4: Włącz Serial i SPI w Raspi-config

1. Otwórz terminal Raspberry pi i wpisz: sudo raspi-config
2. Przejdź za pomocą klawiszy strzałek do opcji interfejsu, naciśnij Enter
3. Wybierz numer seryjny
4. Otrzymasz: „Czy chcesz, aby powłoka logowania była dostępna przez port szeregowy?” Hit Nie
5. „Czy chcesz, aby sprzęt portu szeregowego był włączony?” Naciśnij TAK
6. „Czy chcesz teraz zrestartować system?” Naciśnij „NIE”
7. Przejdź ponownie do opcji interfejsu
8. Wybierz SPI
9. „Czy chcesz, aby interfejs SPI był włączony?” Naciśnij TAK
10. Restart

Krok 5: Baza danych

Najpierw zainstalujemy potrzebne oprogramowanie bazodanowe.

Otwórz terminal RPI i wpisz:

aktualizacja sudo apt-get

sudo apt-get install mysql-server --fix-missing –y > sudo restart

Poczekaj, aż rpi zrestartuje się, a następnie zaloguj się i wpisz te linie

sudo mysql_secure_installation

Wpisz aktualne hasło dla roota (wpisz dla żadnego): root Zmienić hasło roota? [T/n] T Nowe hasło: root123 Usunąć anonimowych użytkowników? [T/n] y Nie zezwalać na zdalne logowanie roota? [T/n] y Usunąć testową bazę danych i uzyskać do niej dostęp? [T/n] y Załadować teraz ponownie tabele uprawnień? [T/n] tak

Utworzymy również użytkownika o nazwie „mct” z hasłem „mct”.

sudo mysql -u root

MariaDB [(brak)] > PRZYZNAJ WSZYSTKIE UPRAWNIENIA NA*.* 'mct'@'%' ZIDENTYFIKOWANYM PRZEZ 'mct' Z OPCJĄ PRZYZNANIA; MariaDB [(brak)]> UPRAWNIENIA SPUSTU; MariaDB [(brak)]> WYJŚCIE;

Zaimportujemy teraz strukturę bazy danych

Musisz pobrać załączony plik i przesłać go do folderu użytkownika /home// na swoim RPI za pomocą FTP/SFTP.

Następnie wpisz następujące wiersze:

mysql -u root -p

mysql >UTWÓRZ BAZĘ DANYCH Smartpack; Teraz wyjdź z powłoki sql, naciskając CTRL + D > mysql -u mct -p Smartpack < /home//data-dump.sql > sudo reboot

Po ponownym uruchomieniu RPI baza danych powinna być uruchomiona

Krok 6: Testowanie

Najpierw musimy zainstalować serwer WWW Apache

Wpisz następujący kod w terminalu:

sudo apt-get zainstaluj apache2 -y

ponowne uruchomienie sudo

Teraz skopiuj wszystkie pliki z katalogu FRONT przez repozytorium github do katalogu /var/www/html/ na twoim rpi.

Następnie skopiuj wszystkie pliki z katalogu BACK przez repozytorium Github do lokalnego folderu użytkownika na twoim rpi /home//smartpack

Jeśli użyłeś innych pinów niż na schemacie, będziesz musiał je edytować w /home//smartpack/main.py, są one wymienione powyżej w dokumencie.

Teraz otwórz terminal i uruchom skrypt

python3.5 /home/username/smartpack/main.py

Możesz surfować po adresie IP, który zostanie wyświetlony na ekranie LCD, aby uzyskać dostęp do właśnie zainstalowanej witryny.

Upewnij się, że wszystko działa poprawnie, zanim przejdziesz do następnego kroku!

Krok 7: Zbuduj obudowę dla elektroniki

Zrobimy etui na nasze rpi, powerbank i niektóre elementy elektroniczne.

Zachęcam do tworzenia własnych wersji sprawy, ponieważ nie jestem w tym zbyt dobry

1. Pokrój plastikowy/drewniany talerz na 2 kawałki o wymiarach 29 cm x 15,5 cm (upewnij się, że najdłuższy bok mieści się w plecaku)
2. Wytnij 2 kawałki twardej pianki o wymiarach 29 cm x 3 cm i jeszcze 2 kawałki o wymiarach 9,5 cm x 3 cm
3. Przyklej kawałki do krawędzi talerza.
4. Po zakończeniu wytnij otwory jak na zdjęciu: Musisz zmierzyć sobie szerokość otworów. Otwór na dole jest przeznaczony na czujnik ultradźwiękowy, a górny duży na kable.

Krok 8: Przylutuj wszystko przewodami zamiast kabli skokowych

Przylutuj wszystko zwykłymi przewodami z wyjątkiem białych i czerwonych diod led, LDR i kontaktronu.

Możesz użyć płytki prototypowej do niektórych rzeczy, takich jak układy scalone, ale osobiście jej nie polecam.

Moduły GPS i LCD muszą wejść do otworów wyciętych dla nich w poprzednim kroku.

Upewnij się, że wszędzie używasz izolacji, ponieważ zwarcie może spowodować uszkodzenie twojego Rpi.

Krok 9: Wypal otwory na diody LED i czujnik ultradźwiękowy

Oparzenie? Tak! OPARZENIE

Do wypalenia dziur użyjemy lutownicy. To dlatego, że większość plecaków jest wodoodporna, co oznacza, że materiał, z którego są wykonane, jest plastikowy lub gumowy. Jeśli więc spalimy go zamiast wycinać, brzegi naszego otworu ładnie się stopią, a przez to będzie mniej podatny na rozdarcia.

Wypal 4 małe dziury w dowolnym miejscu na automatyczne czerwone diody LED. Upewnij się, że są w widocznym miejscu. (Na zdjęciu powyżej w otworach są już zatrzaski)

Wypal również otwór na czujnik ultradźwiękowy w dolnej części plecaka, z boku, z którego wychodzi tył, a obok niego mały otwór na sznurek, który wychodzi z plecaka.

Na koniec wypal otwór na kable, które będą przechodziły do głównej części plecaka, zrób to tuż nad otworem, który zrobiliśmy na kable w obudowie, jeśli chcesz go umieścić w torbie.

Krok 10: Umieść zatrzaski w otworach i przyklej diody LED

Upewnij się, że otwory w kołkach mają 5mm!! jeśli nie, możesz spróbować przewiercić je wiertłem 5 mm.

Wciśnij zatrzaski przez 4 wypalone otwory i połącz je ze sobą.

Umieść 4 diody led w zatrzaskach i przyklej je, upewniając się, że metalowe części nie dotykają kołków.

Krok 11: Kontaktron

Kontaktrony są bardzo kruche, więc włożyłem mój do plastikowej tuby, a tę plastikową rurkę ponownie do metalowej tuby, a potem wszystko zakleiłem klejem.

Jak to zrobisz, zależy od Ciebie, ale polecam zrobić coś do tego, żeby się nie zepsuło.

Jeśli to zrobisz, przyklej wszystko do górnej części głównej części plecaka. Obok, po drugiej stronie zamka przyklejamy magnes na tyle mocny, żeby przełączył się po otwarciu. Mój umieściłem między wewnętrzną i zewnętrzną warstwą materiału, żeby nie był widoczny.

Krok 12: Przyklej białe diody wewnątrz torby

Przyklej je, aby oświetliły wnętrze po włączeniu.

Możesz wybrać, gdzie je umieścić, ale moim zdaniem najlepszym miejscem jest tekst na górze do kontaktronu.

Krok 13: Przyklej obudowę i włóż do torby

Zanim go przykleisz, upewnij się, że nadal działa poprawnie.

Następnie przyklej pokrywkę do reszty obudowy, uważaj na kable, które dostaną się między płytkę a bok obudowy, bardzo trudno jest ją przykleić bez kabli pomiędzy nią.

Następnie włóż go do plecaka, upewnij się, że czujnik ultradźwiękowy jest skierowany w stronę dziury, którą wykonaliśmy wcześniej.

Prawdopodobnie musiałbyś przymocować obudowę wokół czujnika ultradźwiękowego do plecaka, aby go nie zakrywała.

Krok 14: Edytuj Rc.local, aby uruchomić skrypt podczas uruchamiania

Otwórz terminal i wpisz:

sudo nano /etc/rc.local

dodaj następującą linię na końcu, tuż nad wyjściem 0

python3.5 /home//Smartpack/main.py &

naciśnij CTRL + X i 2x Enter

Teraz skrypt uruchomi się przy starcie.

Krok 15: Ostatnie szlify

Możesz zszyć wszystkie kable razem, a także do plecaka za pomocą igły i nici.

Możesz również zrobić osłonę na czerwone diody z kawałka skóry/materiału.