เป้สะพายหลังอัจฉริยะพร้อมการติดตาม Gps และไฟอัตโนมัติ: 15 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในคำแนะนำนี้ เราจะสร้างกระเป๋าเป้อัจฉริยะที่สามารถติดตามตำแหน่ง ความเร็ว และมีไฟอัตโนมัติที่ช่วยให้เราปลอดภัยในเวลากลางคืน

ฉันใช้เซ็นเซอร์ 2 ตัวเพื่อตรวจจับว่าสายอยู่บนไหล่ของคุณหรือไม่ เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่ดับเมื่อไม่จำเป็น เครื่องตรวจจับแรงดึง (ที่ฉันทำเอง) เพื่อดูว่าสายรัดถูกดึงหรือไม่ และเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกที่ตรวจจับ หากมีสิ่งใดอยู่ใกล้ด้านหลัง อย่างน้อยฉันก็ใช้ LDR เพื่อดูว่ามืดหรือสว่าง

นอกจากนี้ยังมีไฟ LED ที่ส่องสว่างเมื่อคุณเปิดกระเป๋าเป้เพื่อให้แสงสว่างภายใน มันถูกกระตุ้นโดยสวิตช์กกที่สลับกับสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแม่เหล็ก

โมดูล GPS ใช้สำหรับติดตามตำแหน่งของคุณ

โมดูล LCD ใช้เพื่อแสดงที่อยู่ IP

ฉันสร้างไซต์ที่คุณสามารถอัปโหลดไปยัง raspberry pi ของคุณได้ ซึ่งช่วยให้คุณเห็นเส้นทางที่คุณไป บันทึกไว้เพื่อใช้ในภายหลัง และควบคุมการตั้งค่าบางอย่างได้

คำแนะนำนี้ไม่เหมาะสำหรับผู้ที่ไม่มีประสบการณ์ในการทำงานกับ Raspberry pi

เสบียง

• Raspberry Pi 3 รุ่น B+
• ราสเบอร์รี่ PI T-cobbler
• ลวด (ฉันใช้ 10 เมตรคุณอาจใช้น้อยกว่า)
• ตัวต้านทาน6 x 220 โอห์ม, 1 x 10k โอห์ม, 1 x 1k โอห์ม
• ทริมเมอร์ 10k โอห์ม
• กระเป๋าเป้สะพายหลัง
• พาวเวอร์แบงค์
• LDR
• ไฟ LED สีแดง 4 ดวงและ 5 มม. สีขาว 2 ดวง
• อัลตราโซนิกเซนเซอร์ HC-SR04
• ตัวเลื่อนระดับ
• 10 บิต ADC MCP3008
• โมดูล GPS พร้อมเสาอากาศ GY-NEO6Mv2
• จอ LCD
• สปริงยืดได้ (ที่ไม่เสียรูป)
• สตริง
• 1 น็อตหกเหลี่ยม (หรืออะไรก็ได้ที่ทำด้วยโลหะนำไฟฟ้าที่มีรู)
• ท่อพลาสติก (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4-3 ซม.)
• แผ่นโลหะ (ที่สามารถปิดปลายท่อได้)
• รีด สวิตซ์
• แม่เหล็กขนาดเล็ก
• MDF บาง/ไม้อื่นๆ/แผ่นพลาสติก (ประมาณ 5 มม.)
• แผ่นโฟมแข็ง (หนาอย่างน้อย 2 ซม.)
• เวลโคร (สำหรับปิดผนึกส่วนประกอบเข้ากับเคสและฝาปิด คุณสามารถใช้กาวแทนได้หากต้องการทำถาวร)
• 5 กดสตั๊ดที่มีรูตรงกลาง 5 มม. สำหรับไฟ LED หากน้อยกว่าคุณสามารถเจาะรางได้ในภายหลัง

สำหรับการทดสอบบน breadbord:

• เขียงหั่นขนม
• สายกระโดด

เครื่องมือที่จำเป็น:

• หัวแร้ง
• ปืนกาวร้อน
• เลื่อย
• กรรไกร
• มีด
• เข็มและด้าย
• สว่าน (ถ้าจำเป็น ดูขั้นตอนที่ 10)

คุณสามารถดูรายการวัสดุประกอบพร้อมราคาได้ในไฟล์แนบ

ขั้นตอนที่ 1: สร้างวงจรบนเขียงหั่นขนม

เชื่อมต่อทุกอย่างเหมือนในแผนผังด้านบน

นอกจากนี้ยังมีไฟล์ PDF ที่แนบมาเพื่อให้คุณสามารถขยายแผนผังได้

ขั้นตอนที่ 2: สร้างตัวตรวจจับแรงดึง

ขั้นแรก นำสปริงไปร้อยเชือกแล้วทากาว/มัดเข้าด้วยกัน

จากนั้นนำน็อตและทากาวเหนือสปริง (ผมใช้ท่อโลหะชิ้นเล็กๆ แทนน็อต)

หลังจากนั้นบัดกรีลวดที่ด้านล่างของน็อต (ด้านที่เป็นสปริง)

จากนั้นติดแผ่นโลหะ สปริง และลวดที่ด้านหนึ่งของท่อ (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลวดมีความยาวเพียงพอภายในสปริงที่จะยืดไปอีกด้านหนึ่งของท่อ)

หลังจากนั้นกาวแผ่นโลหะกับท่ออีกด้านหนึ่งเช่นเดียวกับภาพวาด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายดึงออกมาจากท่อเพื่อให้คุณสามารถดึงมัน

ในที่สุดก็ประสานลวดเข้ากับแผ่นที่น็อตชนเมื่อดึง

ในตอนท้ายคุณสามารถทดสอบด้วยมัลติมิเตอร์ได้หากวงจรปิดบนสายไฟสองเส้นเมื่อคุณดึงสตริง

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อตัวตรวจจับแรงดึง

เชื่อมต่อปลายด้านหนึ่งของตัวตรวจจับการดึงเพื่อตรึง GPIO 18 ด้วยตัวต้านทาน 1K Ohm ระหว่าง

เชื่อมต่อปลายอีกด้านเข้ากับ GND

ขั้นตอนที่ 4: เปิดใช้งาน Serial และ SPI ใน Raspi-config

1. เปิดเทอร์มินัล Raspberry pi ของคุณและพิมพ์:sudo raspi-config
2. นำทางด้วยปุ่มลูกศรไปยังตัวเลือกการเชื่อมต่อ กด Enter
3. เลือกซีเรียล
4. คุณจะได้รับ: "คุณต้องการให้สามารถเข้าถึงเชลล์การเข้าสู่ระบบผ่านซีเรียลได้หรือไม่" ตีไม่
5. "คุณต้องการเปิดใช้ฮาร์ดแวร์พอร์ตอนุกรมหรือไม่" กด YES
6. "คุณต้องการรีบูตตอนนี้หรือไม่" กด "ไม่"
7. ไปที่ตัวเลือกการเชื่อมต่ออีกครั้ง
8. เลือก SPI
9. "คุณต้องการเปิดใช้อินเทอร์เฟซ SPI หรือไม่" กด YES
10. รีบูต

ขั้นตอนที่ 5: ฐานข้อมูล

ก่อนอื่นเราจะติดตั้งซอฟต์แวร์ฐานข้อมูลที่เราต้องการ

เปิดเทอร์มินัล rpi ของคุณและพิมพ์ใน:

sudo apt-get update

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

รอจนกว่า rpi ของคุณจะรีบูต จากนั้นเข้าสู่ระบบและพิมพ์บรรทัดเหล่านั้น

sudo mysql_secure_installation

ป้อนรหัสผ่านปัจจุบันสำหรับรูท (ไม่ต้องใส่): รูท เปลี่ยนรหัสผ่านรูทหรือไม่ [Y/n] Y รหัสผ่านใหม่: root123 ลบผู้ใช้ที่ไม่ระบุชื่อ? [ใช่/ไม่ใช่] y ไม่อนุญาตให้รูทล็อกอินจากระยะไกล? [ใช่/ไม่ใช่] y ลบฐานข้อมูลทดสอบและเข้าถึงหรือไม่ [ใช่/ไม่ใช่] y โหลดตารางสิทธิ์ใหม่ตอนนี้หรือไม่ [ใช่/n] y

เราจะสร้างผู้ใช้ชื่อ 'mct' ด้วยรหัสผ่าน 'mct'

sudo mysql -u root

MariaDB [(ไม่มี)] > ให้สิทธิ์ทั้งหมดบน*.* เป็น 'mct'@'%' ที่ระบุโดย 'mct' ด้วยตัวเลือก GRANT; MariaDB [(ไม่มี)]> สิทธิ์ในการล้าง; MariaDB [(ไม่มี)]> ออก;

ตอนนี้เราจะนำเข้าโครงสร้างฐานข้อมูล

คุณจะต้องดาวน์โหลดไฟล์ที่แนบมาและอัปโหลดไปยังโฟลเดอร์ผู้ใช้ /home// บน rpi ของคุณโดยใช้ FTP/SFTP

จากนั้นพิมพ์บรรทัดต่อไปนี้:

mysql -u root -p

mysql >สร้างฐานข้อมูล Smartpack; ตอนนี้ออกจาก sql shell โดยกด CTRL + D > mysql -u mct -p Smartpack < /home//data-dump.sql > sudo reboot

หลังจากรีบูต rpi ของคุณแล้ว ฐานข้อมูลควรจะเริ่มทำงาน

ขั้นตอนที่ 6: การทดสอบ

ก่อนอื่นเราต้องติดตั้ง apache webserver

พิมพ์รหัสต่อไปนี้ลงในเทอร์มินัล:

sudo apt-get ติดตั้ง apache2 -y

sudo รีบูต

ตอนนี้คัดลอกไฟล์ทั้งหมดจากไดเร็กทอรี FRONT ผ่านที่เก็บ github ลงในไดเร็กทอรี /var/www/html/ บน rpi ของคุณ

จากนั้นคัดลอกไฟล์ทั้งหมดจากไดเร็กทอรี BACK ผ่านที่เก็บ Github ไปยังโฟลเดอร์ผู้ใช้ในเครื่องบน rpi /home//smartpack ของคุณ

หากคุณใช้หมุดที่แตกต่างจากในแผนผัง คุณจะต้องแก้ไขหมุดเหล่านี้ใน /home//smartpack/main.py ซึ่งมีระบุไว้ข้างต้นในเอกสาร

ตอนนี้เปิดเทอร์มินัลแล้วเรียกใช้สคริปต์

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

คุณสามารถท่องไปยัง ip ที่จะแสดงบนหน้าจอ LCD เพื่อเข้าถึงเว็บไซต์ที่เราเพิ่งติดตั้ง

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างทำงานอย่างถูกต้องก่อนที่จะไปยังขั้นตอนถัดไป!

ขั้นตอนที่ 7: สร้างที่อยู่อาศัยสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เราจะจัดทำกรณีสำหรับ rpi, powerbank และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บางส่วน

ฉันแนะนำให้คุณสร้างเคสของคุณเองเพราะฉันทำสิ่งเหล่านั้นไม่เก่ง

1. ตัดแผ่นพลาสติก/แผ่นไม้ออกเป็น 2 ชิ้น ขนาด 29 ซม. x 15, 5 ซม. (ตรวจสอบให้แน่ใจว่าด้านที่ยาวที่สุดพอดีกับกระเป๋าเป้ของคุณ)
2. ตัดโฟมแข็ง 2 ชิ้น ขนาด 29 ซม. x 3 ซม. และอีก 2 ชิ้น ขนาด 9.5 ซม. x 3 ซม.
3. กาวชิ้นที่ขอบของจาน
4. หลังจากทำเสร็จแล้ว ให้เจาะรูเหมือนในรูป: คุณจะต้องวัดตัวเองว่าต้องเจาะรูกว้างแค่ไหน รูด้านล่างสำหรับ Ultrasonic sensor และช่องใหญ่ด้านบนสำหรับสายเคเบิล

ขั้นตอนที่ 8: บัดกรีทุกอย่างด้วยสายไฟแทนสายกระโดด

บัดกรีทุกอย่างด้วยสายไฟธรรมดา ยกเว้นไฟ LED สีขาวและสีแดง, LDR และสวิตช์กก

คุณสามารถใช้เขียงหั่นขนมสำหรับบางอย่างเช่น IC แต่โดยส่วนตัวฉันไม่แนะนำ

โมดูล GPS และ LCD ต้องเข้าไปในรูที่เราตัดในขั้นตอนก่อนหน้า

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใช้การแยกทุกที่เนื่องจากไฟฟ้าลัดวงจรอาจทำให้ Rpi ของคุณเสียหายได้

ขั้นตอนที่ 9: เบิร์นรูสำหรับไฟ LED และ Ultrasonic Sensor

เผา? ใช่! เผา

เราจะใช้หัวแร้งเผารูของเรา เนื่องจากกระเป๋าเป้ส่วนใหญ่กันน้ำได้ นั่นหมายความว่าวัสดุที่ทำเป็นพลาสติกหรือยาง ดังนั้นถ้าเราเผามันแทนที่จะตัด ขอบรูของเราจะละลายอย่างดีและจะทำให้รอยฉีกขาดน้อยลง

เผา 4 รูเล็ก ๆ ทุกที่ที่คุณต้องการสำหรับไฟ LED สีแดงอัตโนมัติ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกเขาอยู่ในตำแหน่งที่มองเห็นได้ (มีสตั๊ดกดอยู่ในรูตามรูปด้านบนแล้ว)

ยังเผารูสำหรับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกที่ด้านล่างของกระเป๋าเป้สะพายหลังด้านที่ออกไปด้านหลังและรูเล็ก ๆ ถัดจากนั้นสำหรับสตริงที่ออกมาจาก

สุดท้าย เผาสายไฟที่จะไปส่วนหลักของเป้ของคุณ ทำเหนือรูที่เราทำไว้สำหรับสายเคเบิลในเคส ถ้าคุณใส่ไว้ในกระเป๋า

ขั้นตอนที่ 10: ใส่หมุดกดผ่านรูและไฟ LED กาว

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูในกระดุมเป็น 5 มม. !! ถ้าไม่คุณสามารถลองเจาะรางด้วยสว่าน 5 มม.

ดันสลักกดตาม 4 รูที่คุณเผาแล้วคลิกเข้าด้วยกัน

ใส่ไฟ LED 4 ดวงในหมุดกดแล้วทากาว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนโลหะไม่ได้สัมผัสกับกระดุม

ขั้นตอนที่ 11: Reed Switch

สวิตช์กกมีความเปราะบางมาก ดังนั้นฉันจึงใส่ของฉันลงในหลอดพลาสติกและหลอดพลาสติกนั้นอีกครั้งในหลอดโลหะ จากนั้นฉันก็ปิดผนึกทุกอย่างด้วยกาว

คุณจะทำอย่างไรขึ้นอยู่กับคุณ แต่ฉันแนะนำให้ทำบางอย่างเพื่อไม่ให้พัง

หากเสร็จแล้ว ให้ทากาวทั้งหมดไว้ที่ส่วนบนของส่วนหลักของกระเป๋าเป้ ถัดจากนั้น กาวแม่เหล็กที่แข็งแรงเพียงพออีกด้านของซิป ดังนั้นมันจะเปลี่ยนเมื่อคุณเปิดมัน ฉันวางของฉันระหว่างชั้นในและชั้นนอกของสิ่งทอเพื่อไม่ให้มองเห็น

ขั้นตอนที่ 12: กาวไฟ LED สีขาวภายในกระเป๋า

ติดกาวเพื่อให้สว่างขึ้นภายในเมื่อเปิด

คุณสามารถเลือกตำแหน่งที่จะวางได้ แต่ในความคิดของฉัน ตำแหน่งที่ดีที่สุดคือข้อความด้านบนสุดของสวิตช์กก

ขั้นตอนที่ 13: กาวตัวเรือนและใส่ในกระเป๋า

ก่อนที่คุณจะปิดกาว ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามันยังทำงานอย่างถูกต้อง

จากนั้นปิดฝาบนส่วนที่เหลือของเคส มองหาสายเคเบิลที่จะเข้าไประหว่างเพลตกับด้านข้างของเคส การติดกาวโดยไม่ต้องมีสายเคเบิลอยู่ระหว่างนั้นเป็นเรื่องยากมาก

หลังจากนั้นใส่ไว้ในกระเป๋าเป้ของคุณ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกหันไปทางรูที่เราทำไว้ก่อนหน้านี้

คุณอาจต้องยึดตัวเรือนรอบ ๆ เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเข้ากับกระเป๋าเป้สะพายหลังเพื่อไม่ให้ปิดบัง

ขั้นตอนที่ 14: แก้ไข Rc.local เพื่อเรียกใช้สคริปต์บน Startup

เปิดเทอร์มินัลแล้วพิมพ์:

sudo nano /etc/rc.local

เพิ่มบรรทัดต่อไปนี้ในตอนท้าย เหนือทางออก 0

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

กด CTRL + X และ 2x Enter

ตอนนี้สคริปต์จะเริ่มเมื่อบูต

ขั้นตอนที่ 15: เสร็จสิ้นการสัมผัส

คุณสามารถเย็บสายเคเบิลทั้งหมดเข้าด้วยกันและเย็บเข้ากับกระเป๋าเป้สะพายหลังด้วยเข็มและด้าย

คุณยังสามารถทำฝาครอบไฟ LED สีแดงจากหนัง/สิ่งทอได้อีกด้วย