Կատարեք քամու վրա հիմնված միջավայրի էկրան. 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Սա դասական նախագիծ է, որը նախագծվել և կառուցվել է Թրին Լիի և Մեթ Արլաուկասի կողմից HCIN 720- ի համար. Ռոչեսթերյան տեխնոլոգիական ինստիտուտի Wearable և իրերի ինտերնետի սարքերի նախատիպավորում:

Այս նախագծի նպատակն է վերացական պատկերացնել քամու ուղղությունը և արագությունը RFID նշանների հետ կապված վայրերում: Այս երկու չափերը օգտակար կլինեն բոլոր նրանց համար, ովքեր նավեր են վարում, թռչում են անօդաչու թռչող սարքեր, օդապարիկներ, հրթիռների մոդել և այլն:

Theուցադրումը բաղկացած կլինի դեպի վեր փչող երկրպագուից, որը հյուսվածքների ժապավեններ է ծածանում և «պարում» սեղանի վերևում: Bապավենների աշխուժությունը ցույց կտա քամու արագության մեծությունը: Քամու ուղղությունը ներկայացված կլինի ցուցիչով, որը միացված է հիմքում ընկած շարժիչային շարժիչին և կարող է պտտել ամբողջ 360 ° -ով:

Քայլ 1: Նյութեր և գործիքներ

Բնակարանաշինություն

• 1/8”Ակրիլային (PMMA) թերթեր, հարմար լազերային կտրման համար
• 1/8 "Ակրիլային ձողեր (հոդերի լրացման համար)
• Ingայրահեղ իրեր

Էլեկտրոնային մասեր

• Particle Photon (https://store.particle.io/collections/photon)
• 2.1 մմ DC տակառի խցիկ (https://www.adafruit.com/product/373)
• 12VDC 600mA Սնուցում ՝ 2.1 մմ վարդակից (https://www.adafruit.com/product/798)
• DC-DC Power Converter (https://www.digikey.com/product-detail/hy/murata-power-solutions-inc/OKI-78SR-12-1.0-W36-C/811-3293-ND/6817698) ԿԱՄ 7805 Լարման կարգավորիչի միացում (https://www.instructables.com/howto/7805/)
• MFRC522 RFID ընթերցողի խորհուրդ (https://www.amazon.com/dp/B00VFE2DO6/ref=cm_sw_su_dp)
• L293D Dual H-Bridge շարժիչ (https://www.adafruit.com/product/807)
• 12V Stepper Motor (https://www.adafruit.com/product/918)
• 120 մմ 12VDC օդափոխիչ (https://www.amazon.com/Kingwin-CF-012LB-Efficient-Excellent-Ventilation/dp/B002YFP8BK)
• S9013 NPN տրանզիստոր (կամ նմանատիպ)
• 2 - 220 Օմ դիմադրություն
• 1N4001 դիոդ
• 5 մմ կապույտ LED
• Mifare Classic 1K RFID կպչուն պիտակներ (https://www.amazon.com/YARONGTECH-MIFARE-Classic-Material-adhesive/)

Հաղորդալարեր

• Adafruit Perma-Proto կիսատախտակ (https://www.adafruit.com/product/1609)
• 22 AWG մետաղալար ՝ պինդ և լարված
• 20 AWG, երկու հաղորդիչ մետաղալար (հոսանքի համար)
• Արական վերնագրի միակցիչի ժապավեն (օդափոխիչի և շարժիչի միացման համար)
• 2 - 12 փին իգական հավաքվող վերնագրի շերտեր (Photon- ի համար)
• 1 - 1x3 0.1”սկիպիդար կանացի վերնագրի ժապավեն (օդափոխիչի տրանզիստորի համար)
• 1 - 1x8 0.1”սկավառակի վերնագրի միակցիչ և սեղմիչ վարդակից կոնտակտներ (RFID ընթերցող)
• 1 - 1x2 0.1”սկավառակի վերնագրի միակցիչ և սեղմիչ վարդակից կոնտակտներ (օդափոխիչ)
• 4 - 1x1 0.1”սկավառակի վերնագրի միակցիչ և սեղմիչ վարդակից կոնտակտներ (քայլող շարժիչ)
• 1-16-պինանոց DIP վարդակից (H- կամրջի համար)
• Փոքր նեյլոնե փողկապներ (ըստ ցանկության)
• Atերմակծկման խողովակ (ըստ ցանկության)

Սարքավորումներ

• 2 - M3x6 մմ պտուտակներ (քայլք տեղադրելու համար)
• 4 - M3x35 մմ պտուտակներ (օդափոխիչի տեղադրման համար)
• 8 - M3 հարթ լվացքի մեքենաներ
• 4 - M3 ընկույզ

Գործիքներ

• Լազերային կտրիչ
• 3D տպիչ
• Sոդման գործիքներ
• Ակրիլային սոսինձ (https://www.amazon.com/Acrylic-Plastic-Cement-Applicator-Bottle/)
• Հարթ ծալքավոր ստվարաթղթե թերթեր (հավաքման ժիգի համար)

Քայլ 2: Ներկայացնելու տվյալները

Քամու ցուցադրումը կցուցադրի քամու ուղղության և արագության ներկայացում RFID պիտակով նշանի հետ կապված վայրից: Այս տվյալները կհավաքվեն WeatherUnderground API- ից: Այս API- ից օգտվելու համար ստեղծեք հաշիվ https://www.wunderground.com/weather/api հասցեով և ընտրեք ձեր կարիքներին առավել համապատասխանող ծրագրի տարբերակը:

Քայլ 3: Displayուցադրման կառուցում

Լազերային կտրում

Հետևելով այն լազերային դանակի ցուցումներին, որոնք օգտագործելու եք, պատրաստեք ցուցադրման Adobe Illustrator ֆայլերը (ստորև) կտրելու համար: Հնարավոր է, որ անհրաժեշտ լինի ֆայլերի առարկաները վերադասավորել ՝ ձեր օգտագործած լազերային դանակի չափերը տեղավորելու համար:

Լազերը թիթեղները կտրեց 1/8 ակրիլային (PMMA) պլաստիկ թերթերից:

Մոնտաժային ջիգ

Պենտագոնը կանոնավոր 116.6 ° արտաքին անկյունը պահպանելու համար մենք նախագծեցինք արագ ջիգ (հավաքման_ջիգ.այ), որը կօգնի սալերի հավաքմանը:

1. Բացեք Assembly_jig.ai ֆայլը և մի քանի կտոր ծալքավոր ստվարաթղթից կտրեք:
2. Կպցրեք դրանք մի կույտի մեջ ՝ համոզվելով, որ կույտը մնում է քառակուսի:

Անկյունի լցոնման ձողեր

Քանի որ անկյունները միմյանց ուղղանկյուն չեն, մենք օգտագործում ենք 1/8 ակրիլային ձողեր` բացը լրացնելու և սոսնձման ավելի մեծ մակերես ապահովելու համար: Յուրաքանչյուր ափսեի միջև պետք է տեղադրվեն գավազանի երկարություններ `թողնելով մի փոքր տարածք: յուրաքանչյուր ծայրում, որտեղ անկյունները հավաքվում են:

Հիմքի հավաքում

Սկսեք բազայի կտորից ՝ օդափոխիչի մեծ անցքով, իսկ հինգ եզրերից յուրաքանչյուրի վրա սոսնձեցեք ակրիլային ձողի կտոր:

Տեղադրեք այս օդափոխիչի կտորը հավաքման ոլորանի մեկ թեքության վրա և տեղադրեք հիմքի կողային հատվածը հակառակ թեք կողմում:

Fullyգուշորեն կպցրեք սոսինձը հոդի վրա և սպասեք, որ այն ամրանա:

Շարունակեք աշխատել հիմնական մասի մյուս կողմերի շուրջ ՝ համոզվելով, որ երկու թիթեղների հանդիպելու դեպքում կցեք լցոնիչի գավազան:

DeckGlue- ը հավաքելով երկու սլաքային շարժիչի ամրացման սկավառակներ ՝ մեջքով դեպի ետ ՝ վստահ լինելով, որ շարված են անցքերը: Տեղադրվելուց հետո զգուշորեն օգտագործեք ծորակը ՝ M3 պտուտակների երկու փոքր անցքերն անցնելու համար: Այժմ, սոսնձեք այն տախտակամածի կենտրոնի վրա ՝ կրկին վստահ լինելով, որ շարեք կենտրոնական անցքը:

Կցեք stepper շարժիչը `օգտագործելով երկու M3x6 մմ պտուտակներ:

Վերևի հավաքում

Վերևը հավաքվում է այնպես, ինչպես ներքևում, բայց ընդամենը չորս ափսեով: Դուք բաց կթողնեք, որտեղ հինգերորդ ափսեն «կարող է» գտնվել: Մի մոռացեք օգտագործել ակրիլային գավազանը ՝ սոսնձելով վերին թիթեղները:

Քայլ 4: Էլեկտրոնիկա

Այս նախագիծը կարելի է արագ հավաքել ՝ օգտագործելով գրատախտակ և ցատկող լարեր: Պարզապես հետևեք վերը նշված դիագրամին:

Ավելի հավատարիմ կառուցված լինելու համար, դե, ժամանակն է, որ ջնջենք այդ խելագար զոդման հմտությունները:

Չէ՞ որ դուք խելագար զոդման հմտություններ ունեք: Եթե ոչ, ահա մի քանի հղումներ, որոնք կօգնեն շտկել դա…

• Հրահանգներ. Ինչպես զոդել
• Adafruit- ի գերազանց զոդման ուղեցույց

Օգտագործելով Adafruit Perma-proto կիսատախտակը, շարեք բաղադրիչները, ինչպես ցույց է տրված վերևի Fritzing դիագրամում: Ինտեգրալ սխեմաների և տրանզիստորների համար վարդակների օգտագործումը թույլ է տալիս արագ և հեշտ փոխարինել, եթե պատահաբար արձակեք որևէ կախարդական ծուխ (https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_smoke):

Oldոդման վերնագիրն ամրացնում է գրատախտակին տախտակին `օգնելու միացնել ծայրամասային բաղադրիչները (սուզվող շարժիչ և օդափոխիչ) և դրանք հեշտությամբ փոխանակելի դարձնել (տե՛ս« Կախարդական ծուխը »վերևում): Firstոդման հոսանքն ու հողալարերը սկզբում տեղադրեք ՝ փորձելով դրանք հնարավորինս կարճ և անմիջական պահել: Powerոդեք DC հոսանքի խցիկը 20AWG երկահաղորդալարերի երկարության մի ծայրին, իսկ մյուս ծայրը ՝ վերին հոսանքի ռելսերին (տախտակը կողմնորոշված է դեպի Ֆոտոն վերնագրերով ձախ):

Circuitոդման լարեր `միացման միացումներն ապահովելու համար: Որոշ դեպքերում ավելի հեշտ է էլեկտրագծեր անցկացնել տախտակի ներքևի մասում: RFID ընթերցողի համար Photon- ի կուտակվող վերնագրերը թույլ են տալիս ընդարձակ տարածք միացնել Photon- ի ներքո: Դադարեցրեք RFID լարերը 1x8 վերնագրի միակցիչով ՝ RFID ընթերցողի վերնագրին ամրացնելու համար:

Քայլ 5: Տեղադրեք էլեկտրոնիկա

Երբ հիմքը սոսնձված է, տեղադրեք երկրպագուն հիմքում ՝ օգտագործելով չորս M3x35 պտուտակներ, լվացարաններ և ընկույզներ:

Կցեք հիմնական տախտակը հետևի ափսեի ներսում (ափսե ՝ ուղղանկյուն կտրվածքով ՝ տակառի խցիկի համար), օգտագործելով փրփուրով ամրացված ամրացման ժապավենը:

Տեղադրեք DC տակառի խրոցը ուղղանկյուն անցքի մեջ, իսկ ցեմենտը տեղադրեք տեղում ՝ օգտագործելով ակրիլային սոսինձ:

Կցեք RFID ընթերցողի տախտակը միակցիչին և ամրացրեք այնտեղ, որտեղ հարմար է, օգտագործելով փրփուրով ամրացված ամրացման ժապավենը: Ոչինչ, եթե տախտակի հետևի կողմը երևում է էկրանին արտաքինից, ալեհավաքը դեռ կվերցնի RFID ազդանշանը: Ապահովեք կապույտ LED- ը մոտակայքում:

Միացրեք երկրպագուն և շարժիչով շարժիչը հիմնական տախտակին:

Քայլ 6: mingրագրավորում

Նոր եք Particle Photon- ում:

Այս նախագիծը Particle Webhooks- ի միջոցով կօգտագործի քամու տվյալները: Ահա գործընթացը, մի խոսքով:

1. Սարքը սպասում է նշանի սկանավորմանը:
2. Երբ նշանը սկանավորվում է, յուրահատուկ նշանի ID- ն պահվում է:
3. Այնուհետեւ սարքը հրապարակում է այս խորհրդանիշի ID- ն Particle.io- ին:
4. Այս տվյալները ստանալուց հետո Particle.io- ն տվյալները վեբհուք ինտեգրման միջոցով ուղարկում է մեր API էջին:
5. API- ի էջը ստանում է խորհրդանիշի ID- ն և տեղադրությունների զանգվածից փնտրում է դրա հետ կապված քաղաքն ու նահանգը:
6. API էջն այնուհետև AP- ն զանգահարում է WeatherUnderground (WU) ՝ օգտագործելով տեղադրության տվյալները:
7. WU API- ն այդ գտնվելու վայրի ամբողջական ընթացիկ եղանակային պայմանների JSON օբյեկտ է վերադարձնում API էջին:
8. API- ի էջը վերլուծում է այս տեղեկատվությունը, արդյունահանում և փոխարկում է քամու ուղղությունը և քամու արագությունը և դրանք վերադարձնում սարքին որպես JSON օբյեկտ:
9. Սարքը վերլուծում է JSON օբյեկտը ՝ պահելով քամու ուղղությունը և արագությունը, որոնք կօգտագործվեն սլաքի շարժիչը և օդափոխիչը կառավարելու համար:

Որոնվածը

Ստեղծեք նոր Photon նախագիծ, որը կոչվում է «wind_display» և վերագրանցեք հիմնական ֆայլը wind_display.ino ծածկագրով (ստորև):

Հաջորդը, ձեր նախագծում գտեք և տեղադրեք հետևյալ գրադարանները.

• MFRC522 - v0.1.4 RFID գրադարան մասնիկների սարքերի համար
• SparkJSON - v0.0.2 JSON գրադարան Տեղադրված է @bblanchon- ից
• Stepper - v1.1.3 Stepper Motor գրադարան Arduino- ի համար

Կազմեք նախագիծը և ներբեռնեք ձեր Photon- ում:

API էջ

API էջից օգտվելու համար հարկավոր է այն վերբեռնել PHP- ի հնարավորություն ունեցող վեբ սերվերում: Կան բազմաթիվ անվճար PHP վեբ հոստինգի տարբերակներ:

Ներբեռնեք getWindData.txt և փոխեք ֆայլի ընդլայնումը.php. Բացեք ձեր նախընտրած խմբագրում և կատարեք հետևյալ փոփոխությունները.

Ավելացրեք ձեզ Photon Core ID:

// Ավելացրեք core_id լուսանկարների համար, որոնք կցանկանայիք թույլ տալ օգտագործել այս API $ allowCores = զանգվածը («Ձեր CoreID- ը գնում է այստեղ»);

Ավելացրեք ձեր WeatherUnderground API բանալին ՝

// WeatherUnderground API Key $ wu_apikey = "Ձեր WU API բանալին";

Այս պահին մի անհանգստացեք նշանների/վայրերի տեղադրման մասին: Մենք կհոգանք այդ մասին ամեն ինչ կարգավորելուց հետո:

Պահպանեք և վերբեռնեք ֆայլը վեբ սերվերում: Գրանցեք API էջի կենդանի URL- ը:

Particle Webhook

Մուտք գործեք ձեր Particle Console և կտտացրեք «Ինտեգրումներ» պատկերակին ձախ կողմում:

1. Կտտացրեք «Նոր ինտեգրում», այնուհետև ընտրեք «Webhook»:
2. Միջոցառման անունը սահմանել «wind_display»:
3. Տեղադրեք URL- ը API էջի կենդանի URL- ին:
4. Կտտացրեք «Ստեղծել վեբ -որսորդ»:

Ստացեք RFID նշանների ID- ներ և փոփոխեք API էջը

Ֆոտոնը USB- ի միջոցով միացված ձեր համակարգչին և անջատված արտաքին սնուցման աղբյուրից, բացեք տերմինալի պատուհան և գործարկեք Particle Serial Monitor- ը:

1. Սկանավորեք RFID պիտակը և գրեք 8 նիշանոց նշանի ID- ն, որը ցուցադրվում է սերիական մոնիտորում:
2. Կրկնեք ցանկացած լրացուցիչ պիտակի համար, որը ցանկանում եք օգտագործել:

Այժմ վերադարձեք getWindData.php և գտեք Տեղադրությունների զանգված բաժինը:

// Տեղադրությունների զանգված // Փոխարինեք «TokenID n»-ը սկանավորված նշանային ID- ով // «Cityn»-ը փոխարինեք նշանի ID- ի հետ կապված քաղաքով // «Sn»-ը փոխարինեք $ location = array («TokenID 1» քաղաքի հետ կապված երկու նշանով): => array ("city" => "City1", "state" => "S1"), "TokenID 2" => array ("city" => "City2", "state" => "S2"), "TokenID 3" => զանգված ("city" => "City3", "state" => "S3"));

Փոխարինեք յուրաքանչյուր խորհրդանիշ ID- ն ձեր պիտակների ID- ի ID- ով և յուրաքանչյուրը կապեք այն քաղաքի և նահանգի հետ, որտեղից ցանկանում եք քամու մասին տեղեկություններ:

Պահպանեք ֆայլը և վերբեռնեք ձեր վեբ սերվերին:

Քայլ 7: Օգտագործեք այն:

1. Displayուցադրեք այն որտեղ ցանկանում եք:
2. Տեղադրեք քամու ուղղությունը դեպի հյուսիս:
3. Միացրեք էլեկտրասնուցումը:
4. Տեղադրեք նշան RFID ընթերցողի մոտ և սպասեք, որ կապույտ LED- ը թարթվի:

Քայլ 8: Լրացուցիչ գաղափարներ

Ահա մի քանի գաղափար ՝ նախագիծը երկարաձգելու համար: