کوله پشتی هوشمند با ردیابی GPS و چراغ های اتوماتیک: 15 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

در این دستورالعمل ما یک کوله پشتی هوشمند می سازیم که می تواند موقعیت ، سرعت ما را ردیابی کند و دارای چراغ های خودکار است که می تواند ما را در شب ایمن نگه دارد.

من از 2 سنسور برای تشخیص اینکه روی شانه های شما است استفاده می کنم تا مطمئن شوم در مواقع ضروری خاموش نمی شود ، یک آشکارساز کشش (که خودم ساختم) تا ببینم تسمه ها کشیده شده اند یا یک سنسور اولتراسونیک که تشخیص می دهد اگر چیزی به پشت آن نزدیک است حداقل از LDR استفاده می کنم تا ببینم تاریک است یا روشن.

همچنین چراغ های داخل آن وجود دارد که وقتی کوله را باز می کنید روشن می شود تا داخل آن روشن شود. این توسط سوئیچ نی ایجاد می شود که با میدان مغناطیسی تولید شده توسط آهنرباها تغییر می کند.

ماژول GPS برای ردیابی موقعیت شما استفاده می شود.

ماژول LCD برای نمایش آدرس IP استفاده می شود.

من سایتی را ایجاد کردم که می توانید در raspberry pi خود بارگذاری کنید و به شما امکان می دهد مسیرهایی را که طی کرده اید ببینید ، آنها را برای استفاده بعدی ذخیره کنید و برخی تنظیمات را کنترل کنید.

این دستورالعمل برای افرادی که در کار با Raspberry pi هیچ تجربه ای ندارند توصیه نمی شود

تدارکات

• رزبری پای 3 مدل B+
• تمشک PI T-cobbler
• سیم (من از 10 متر استفاده کردم ممکن است کمتر استفاده کنید)
• مقاومت 6 x 220 اهم ، 1 x 10k اهم ، 1 x 1k اهم
• تریمر 10k اهم
• کوله پشتی
• پاوربانک
• LDR
• 4 عدد قرمز قرمز و 2 عدد سفید 5 میلی متری
• سنسور اولتراسونیک HC-SR04
• تغییر دهنده سطح
• 10bit ADC MCP3008
• ماژول GPS با آنتن GY-NEO6Mv2
• صفحه نمایش ال سی دی
• یک چشمه کشسان (که تغییر شکل نمی دهد)
• رشته
• 1 مهره شش گوش (یا هر چیزی که از فلز رسانا با سوراخ ساخته شده باشد)
• لوله پلاستیکی (قطر 4 تا 3 سانتی متر)
• یک صفحه فلزی (که می تواند انتهای لوله را بپوشاند)
• سوئیچ نی
• آهنرباهای کوچک
• MDF نازک/صفحه چوبی/پلاستیکی دیگر (حدود 5 میلی متر)
• صفحه فوم سخت (ضخامت حداقل 2 سانتی متر)
• Velcro (برای مهر و موم کردن اجزای روی قاب و درب. اگر می خواهید این کار را به طور دائمی انجام دهید می توانید به جای آن از چسب استفاده کنید)
• 5 میخ را با یک سوراخ 5 میلی متری در وسط برای لامپ فشار دهید ، اگر کمتر است می توانید بعداً آن را از طریق سوراخ کنید.

برای آزمایش بر روی نان:

• نان بند
• پرش سیم ها

ابزار مورد نیاز:

• آهن لحیم کاری
• چسب حرارتی تفنگی
• اره
• قیچی
• چاقو
• سوزن و نخ
• مته (در صورت نیاز مرحله 10 را ببینید)

می توانید لیست کامل مصالح ساختمانی با قیمت را در فایل پیوست پیدا کنید

مرحله 1: ساختن مدار روی Breadboard

همه چیز را مانند شکل بالا وصل کنید

همچنین یک پی دی اف ضمیمه شده است تا بتوانید شماتیک را بزرگ کنید.

مرحله 2: آشکارساز Pull را بسازید

ابتدا فنر را با سیم بردارید و آنها را به یکدیگر بچسبانید/ببندید.

سپس مهره را برداشته و درست بالای فنر بچسبانید. (من به جای مهره از یک تکه لوله فلزی کوچک استفاده کردم).

پس از آن یک سیم را به قسمت زیرین مهره (طرفی که فنر در آن قرار دارد) لحیم کنید.

سپس صفحه فلزی ، فنر و سیم را به یک طرف لوله بچسبانید. (مطمئن شوید که سیم به اندازه کافی در داخل باشد تا فنر به طرف دیگر لوله کشیده شود).

سپس صفحه فلزی را مانند لوله روی لوله در طرف دیگر بچسبانید ، مطمئن شوید که نخ از لوله خارج می شود تا بتوانید آن را بکشید.

در نهایت یک سیم به صفحه ای که مهره هنگام کشیدن به آن برخورد می کند لحیم کنید.

در صورت بسته بودن مدار روی دو سیم هنگام کشیدن سیم ، می توانید آن را با مولتی متر آزمایش کنید.

مرحله 3: Pull Detector را وصل کنید

یک سر آشکارساز کشش را به پین GPIO 18 با مقاومت 1K اهم بین آن وصل کنید.

سر دیگر را به GND وصل کنید.

مرحله 4: Serial و SPI را در Raspi-config فعال کنید

1. پایانه Raspberry pi خود را باز کرده و عبارت sudo raspi-config را تایپ کنید
2. با کلیدهای جهت دار به گزینه Interfacing Options بروید ، Enter را بزنید
3. Serial را انتخاب کنید
4. شما دریافت خواهید کرد: "آیا می خواهید پوسته ورود به سیستم از طریق سریال قابل دسترسی باشد؟" ضربه شماره
5. "آیا دوست دارید سخت افزار پورت سریال فعال باشد؟" YES را بزنید
6. "آیا می خواهید دوباره راه اندازی مجدد کنید؟" روی "نه" ضربه بزنید
7. دوباره به Interfacing Options بروید
8. SPI را انتخاب کنید
9. "آیا دوست دارید رابط SPI فعال باشد؟" YES را بزنید
10. راه اندازی مجدد

مرحله 5: پایگاه داده

ابتدا نرم افزار پایگاه داده مورد نیاز خود را نصب می کنیم.

ترمینال rpi خود را باز کرده و تایپ کنید:

به روز رسانی sudo apt-get

sudo apt-get mysql-server install --fix-missing –y> راه اندازی مجدد sudo

منتظر بمانید تا rpi راه اندازی مجدد شود ، سپس وارد شوید و آن خطوط را تایپ کنید

sudo mysql_secure_installation

گذرواژه فعلی را برای root وارد کنید (برای هیچ کدام وارد کنید): root رمز عبور ریشه را تغییر دهید؟ [Y/n] Y رمز جدید: root123 کاربران ناشناس حذف شوند؟ [Y/n] y ورود ریشه از راه دور ممنوع است؟ [Y/n] y پایگاه داده آزمایشی و دسترسی به آن حذف شود؟ [Y/n] y اکنون مجوزهای بارگذاری مجدد انجام می شود؟ [Y/n] y

همچنین یک کاربر به نام 'mct' با رمز عبور 'mct' ایجاد می کنیم.

ریشه sudo mysql -u

MariaDB [(هیچ)]> اعطای همه مزایا به*.* به 'mct'@'٪' شناسایی توسط 'mct' با GRANT OPTION. MariaDB [(هیچکدام]> خصوصیات فلاش ؛ MariaDB [(هیچ)]> خروج ؛

اکنون ساختار پایگاه داده را وارد می کنیم

باید فایل پیوست را بارگیری کرده و با استفاده از FTP/SFTP در پوشه کاربری/home // در rpi خود بارگذاری کنید.

سپس خطوط زیر را تایپ کنید:

mysql -u ریشه -p

mysql> ایجاد پایگاه داده Smartpack؛ اکنون با فشردن CTRL + D> mysql -u mct -p Smartpack </home//data-dump.sql> sudo reboot از پوسته sql خارج شوید

پس از راه اندازی مجدد rpi ، پایگاه داده باید راه اندازی شود

مرحله ششم: آزمایش

ابتدا باید وب سرور apache را نصب کنیم

کد زیر را در ترمینال وارد کنید:

sudo apt -get apache2 -y را نصب کنید

راه اندازی مجدد sudo

اکنون همه فایلها را از فهرست FRONT از طریق مخزن github در پوشه/var/www/html/در rpi خود کپی کنید.

سپس همه فایلها را از فهرست BACK از طریق مخزن Github در یک پوشه کاربری محلی در rpi/home // smartpack خود کپی کنید.

اگر از پین های متفاوتی نسبت به شماتیک استفاده کرده اید ، باید آنها را در /home//smartpack/main.py ویرایش کنید ، آنها در سند بالا ذکر شده اند.

حالا ترمینال را باز کرده و اسکریپت را اجرا کنید

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

برای دسترسی به وب سایتی که به تازگی نصب کرده ایم ، می توانید به ip که در صفحه LCD نمایش داده می شود ، گشت و گذار کنید.

قبل از رفتن به مرحله بعد ، مطمئن شوید که همه چیز درست کار می کند!

مرحله 7: ساخت مسکن برای وسایل الکترونیکی

ما برای rpi ، powerbank و برخی از قطعات الکترونیکی خود پرونده ایجاد می کنیم.

من شما را تشویق می کنم که نسخه های موردی خود را تهیه کنید زیرا من در ساختن آن چیزها خیلی خوب نیستم

1. بشقاب پلاستیکی/چوبی خود را به 2 قسمت به ابعاد 29 سانتی متر در 15 ، 5 سانتی متر برش دهید (مطمئن شوید که طولانی ترین طرف در کوله پشتی شما قرار می گیرد)
2. 2 قطعه فوم سخت در ابعاد 29 سانتیمتر در 3 سانتیمتر و 2 تکه دیگر در ابعاد 9.5 سانتیمتر در 3 سانتیمتر برش دهید
3. قطعات را به لبه های یک صفحه بچسبانید.
4. پس از اتمام کار ، حفره ها را مانند عکس برش دهید: باید خودتان اندازه گیری کنید که چقدر حفره ها باید عرض داشته باشند. سوراخ پایین برای سنسور اولتراسونیک و بزرگترین قسمت بالا برای کابل است.

مرحله 8: همه چیز را به جای کابل های پرش با سیم لحیم کنید

همه چیز را با سیمهای معمولی بجز لامپهای سفید و قرمز ، LDR و سوئیچ نی لحیم کنید.

می توانید از نان برد برای مواردی مانند IC استفاده کنید ، اما من شخصاً آن را توصیه نمی کنم.

ماژول های GPS و LCD باید وارد سوراخ هایی شوند که در مرحله قبل برای آنها بریده ایم.

مطمئن شوید که از انزوا در همه جا استفاده کنید زیرا اتصال کوتاه می تواند Rpi شما را خراب کند.

مرحله 9: سوراخ های Leds و سنسور اولتراسونیک را بسوزانید

سوختن؟ آره! بسوزد

ما از آهن لحیم کاری برای سوزاندن سوراخ های خود استفاده می کنیم. این به این دلیل است که اکثر کوله پشتی ها در برابر آب مقاوم هستند ، بدین معنی که مواد ساخته شده از آنها پلاستیک یا لاستیک است. بنابراین اگر به جای برش آن را بسوزانیم ، لبه های سوراخ ما به خوبی ذوب می شوند و با این کار کمتر مستعد اشک می شوند.

4 سوراخ کوچک در هر کجا که می خواهید برای سرخ های قرمز اتوماتیک ایجاد کنید. اطمینان حاصل کنید که آنها در موقعیت قابل مشاهده هستند. (در حال حاضر میخ های پرس در سوراخ های عکس بالا وجود دارد)

همچنین یک سوراخ برای سنسور اولتراسونیک در پایین کوله پشتی ، در طرفی که پشت به عقب می رود و یک سوراخ کوچک در کنار آن برای رشته ای که از پشت خارج می شود ، بسازید.

سرانجام یک سوراخ برای کابل هایی که به قسمت اصلی کوله پشتی شما می روند بسوزانید ، اگر آن را در کیسه قرار داده اید ، درست بالای سوراخی که برای کابل در محفظه ایجاد کردیم انجام دهید.

مرحله 10: میخ های پرس را از طریق سوراخ ها و چسب های چسب قرار دهید

مطمئن شوید سوراخ های ناودانی 5 میلی متر است !! در غیر این صورت می توانید آنها را با مته 5 میلی متری سوراخ کنید.

میله های پرس را از طریق 4 سوراخی که سوزانده اید فشار دهید و روی آنها کلیک کنید.

4 عدد لامپ را در میخ های پرس قرار دهید و آنها را بچسبانید ، مطمئن شوید که قطعات فلزی به ستدس ها برخورد نمی کنند.

مرحله 11: Reed Switch

کلیدهای نی بسیار شکننده هستند ، بنابراین من خودم را در یک لوله پلاستیکی و آن لوله پلاستیکی را دوباره در یک لوله فلزی قرار دادم ، و سپس همه چیز را با چسب مهر و موم کردم.

نحوه انجام این کار به شما بستگی دارد ، اما من توصیه می کنم چیزی برای آن تهیه کنید تا خراب نشود.

اگر این کار انجام شد همه چیز را به بالای قسمت اصلی کوله پشتی بچسبانید. در کنار آن ، در طرف دیگر زیپ ، یک آهن ربا به اندازه کافی قوی می چسبانید تا هنگام باز کردن آن تغییر کند. من لایه خود را بین لایه داخلی و خارجی پارچه قرار داده ام تا قابل مشاهده نباشد.

مرحله 12: چوب سفید را داخل کیف بچسبانید

آنها را بچسبانید تا هنگام روشن شدن ، داخل آن روشن شود.

شما می توانید محل قرار دادن آنها را انتخاب کنید ، اما به نظر من بهترین مکان در بالای متن به سوئیچ نی است.

مرحله 13: محفظه را بچسبانید و داخل کیف قرار دهید

قبل از چسباندن آن ، مطمئن شوید که هنوز درست کار می کند.

سپس درپوش را روی بقیه محفظه بچسبانید ، مراقب کابل هایی باشید که بین صفحه و کنار محفظه قرار می گیرد ، چسباندن آن بدون کابل بین آن بسیار مشکل است.

سپس آن را داخل کوله پشتی خود قرار دهید ، مطمئن شوید سنسور اولتراسونیک رو به سوراخی است که قبلاً ایجاد کرده بودیم.

احتمالاً باید محفظه اطراف سنسور اولتراسونیک را به کوله پشتی محکم کنید تا آن را نپوشاند.

مرحله 14: ویرایش Rc.local برای اجرای اسکریپت در هنگام راه اندازی

ترمینال را باز کرده و تایپ کنید:

sudo nano /etc/rc.local

خط زیر را در انتها ، درست بالای خروجی 0 اضافه کنید

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

CTRL + X و 2x Enter را فشار دهید

حالا اسکریپت در بوت شروع می شود.

مرحله 15: پایان لمس

می توانید همه کابل ها را با هم و همچنین با سوزن و نخ به کوله پشتی بدوزید.

همچنین می توانید از لبه های قرمز از یک تکه چرم/پارچه یک روکش تهیه کنید.