Желге негізделген дисплей жасаңыз: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Бұл Рочестер Технологиялық Институтында HCIN 720: Киінетін заттар мен Интернет құрылғыларының прототиптелуі үшін Trinh Le және Matt Arlauckas әзірлеген және салған сыныптық жоба.

Бұл жобаның мақсаты - RFID таңбалауыштарымен байланысты жерлерде желдің бағыты мен жылдамдығын дерексіз түрде визуализациялау. Бұл екі өлшем қайықтарды басқаратын, ұшқышсыз ұшатын аппараттар, батпырауықтар, ракеталық модельдер және т.б. ұшатындар үшін пайдалы болар еді.

Дисплей матаның ленталары мен үстелдің үстінде «билеу» ленталарын жасау үшін жоғары қарай желдеткіштен тұрады. Таспалардың тіршілігі жел жылдамдығының шамасын көрсетеді. Желдің бағыты негіздегі қадамдық қозғалтқышқа қосылған және толық 360 ° айнала алатын индикатормен ұсынылатын болады.

1 -қадам: материалдар мен құралдар

Тұрғын үй

• 1/8 дюймдік акрил (PMMA) парақтар, лазермен кесуге жарамды
• 1/8 дюймдік акрил шыбықтар (буындарды толтыру үшін)
• Ұсақ заттар

Электронды бөлшектер

• Photon бөлшектері (https://store.particle.io/collections/photon)
• 2,1мм тұрақты ток баррелі ұясы (https://www.adafruit.com/product/373)
• 2.1V штепсельді 12VDC 600mA қуат көзі (https://www.adafruit.com/product/798)
• DC-DC қуат конвертері (https://www.digikey.com/product-detail/kz/murata-power-solutions-inc/OKI-78SR-12-1.0-W36-C/811-3293-ND/6817698) НЕМЕСЕ 7805 кернеу реттегіш схемасы (https://www.instructables.com/howto/7805/)
• MFRC522 RFID оқу тақтасы (https://www.amazon.com/dp/B00VFE2DO6/ref=cm_sw_su_dp)
• L293D қос H-Bridge мотор драйвері (https://www.adafruit.com/product/807)
• 12 В қадамдық мотор (https://www.adafruit.com/product/918)
• 120 мм 12VDC желдеткіші (https://www.amazon.com/Kingwin-CF-012LB-Efficient-Excellent-Ventilation/dp/B002YFP8BK)
• S9013 NPN транзисторы (немесе ұқсас)
• 2 - 220 Ом резистор
• 1N4001 диод
• 5 мм көк жарық диоды
• Mifare Classic 1K RFID жапсырма тегтері (https://www.amazon.com/YARONGTECH-MIFARE-Classic-Material-adhesive/)

Сымдар

• Adafruit Perma-Proto жарты тақтасы (https://www.adafruit.com/product/1609)
• 22 AWG сымы, қатты және бұрандалы
• 20 AWG, екі өткізгіш сым (қуат үшін)
• Еркек басының қосқыш жолағы (желдеткіш пен қозғалтқышты қосу үшін)
• 2 - 12 түйреуішті әйелдер жиналатын тақырыптық жолақтар (Photon үшін)
• 1 - 1х3 0,1 дюймдік аналық бас жолағы (желдеткіш транзисторы үшін)
• 1 - 8 дюймдік 0,1 дюймдік ағытпа коннекторы мен қысқыш розетка контактілері (RFID оқу құралы)
• 1 - 1х2 0,1 дюймдік ағытпа коннекторы мен қысқыш розетка контактілері (желдеткіш)
• 4 - 1x1 0,1 дюймдік ағытпа коннекторы мен қысқыш розетка контактілері (қадамдық қозғалтқыш)
• 1-16 істікшелі DIP ұясы (H-көпір үшін)
• Кішкентай нейлон байланысы (міндетті емес)
• Жылуды төмендететін құбырлар (міндетті емес)

Аппараттық құрал

• 2 - M3x6 мм бұрандалар (қадамдық қозғалтқышты орнату үшін)
• 4 - M3x35 мм бұрандалар (желдеткішті орнату үшін)
• 8 - М3 тегіс шайбалар
• 4 - М3 жаңғақтар

Құралдар

• Лазерлік кескіш
• 3D принтері
• Дәнекерлеу құралдары
• Акрил желімі (https://www.amazon.com/Acrylic-Plastic-Cement-Applicator-Bottle/)
• Гофр картоннан жасалған жалпақ табақтар (құрастыру қондырғысы үшін)

2 -қадам: Деректерді ұсыну

Жел дисплейі RFID белгісімен байланысты жерден желдің бағыты мен жылдамдығын көрсетеді. Бұл деректер WeatherUnderground API -ден жиналады. Бұл API -ды пайдалану үшін https://www.wunderground.com/weather/api сайтында есептік жазба жасаңыз және сіздің қажеттіліктеріңізге сәйкес келетін жоспар опциясын таңдаңыз.

3 -қадам: дисплей құрылысы

Лазерлік кесу

Қолданылатын лазерлік кескішке арналған нұсқаулыққа сәйкес Adobe Illustrator файлдарын (төменде) кесуге дайындаңыз. Сіз пайдаланатын лазерлік кескіштің өлшеміне сәйкес файлдардағы объектілерді қайта реттеу қажет болуы мүмкін.

Пластиналарды 1/8 дюймдік акрил (PMMA) пластиктен лазермен кесіңіз.

Ассамблея Джиг

Тұрақты бесбұрыштың сыртқы бұрышын 116,6 ° ұстап тұру үшін біз плиталарды жинауға көмектесу үшін жылдам қондырғы (Assembly_jig.ai) жасадық.

1. Assemb_jig.ai файлын ашып, гофр картоннан бірнеше бөлікті кесіңіз.
2. Десте төртбұрышты екеніне көз жеткізу үшін оларды бумаға жабыстырыңыз.

Бұрыштық толтырғыштар

Бұрыштар бір-біріне ортогональды емес болғандықтан, біз бос орынды толтыру үшін 1/8 дюймдік акрил шыбықтарды қолданамыз және желімдеу үшін көбірек бетті қамтамасыз етеміз. Өзекшенің алдын ала кесілген ұзындықтары әр пластинаның арасына орналастырылады, біраз орын қалдырады. бұрыштардың біріккен жері үшін әр шетінде.

Негізді жинау

Үлкен желдеткіш тесігі бар негізгі бөліктен бастаңыз, ал бес жиектің әрқайсысына акрил таяқшасын жабыстырыңыз.

Бұл желдеткіш бөлігін жинау қондырғысының бір көлбеуіне қойыңыз, ал негізгі бүйірлік бөлікті қарсы көлбеу жағына қойыңыз.

Желімді түйіспеге абайлап жағыңыз және оның бекітілуін күтіңіз.

Негізгі бөліктің басқа жақтары бойынша жұмысты жалғастырыңыз, екі пластина түйіскен жерде толтырғыш штанганы бекітіңіз.

DeckGlue екі қадамдық қозғалтқышты орнату дискілерін жинау, тесіктерді міндетті түрде реттеңіз. Орнатылған кезде, M3 бұрандаларының екі кішкене тесіктерін бұрау үшін ағынды мұқият қолданыңыз. Енді оны палубаның ортасына жабыстырыңыз, қайтадан орталық тесікті бекітіңіз.

Қадамдық қозғалтқышты M3x6 мм екі бұрандамен бекітіңіз.

Жоғарғы бөлікті жинау

Үстіңгі жағы астыңғы тәрізді жиналады, бірақ тек төрт пластинамен. Сіз «мүмкін» бесінші табақша орналасатын бос орын қалдырасыз. Үстіңгі тақталарды жабыстыратын акрил таяқшасын қолдануды ұмытпаңыз.

4 -қадам: электроника

Бұл жобаны тақта мен секіргіш сымдардың көмегімен тез жинауға болады. Тек жоғарыдағы схеманы орындаңыз.

Неғұрлым берік құрылыс үшін, міне, сол дәнекерлеу дағдыларын жоюға уақыт келді.

Сізде дәнекерлеу дағдылары бар, солай емес пе? Олай болмаған жағдайда, оны түзетуге көмектесетін бірнеше сілтемелер бар …

• Нұсқау: қалай дәнекерлеу керек
• Adafruit тамаша дәнекерлеуге арналған нұсқаулық

Adafruit Perma-proto жартылай тақтасын қолдана отырып, компоненттерді жоғарыдағы Фритзинг диаграммасында көрсетілгендей орналастырыңыз. Интегралды микросхемалар мен транзисторларға арналған розеткаларды пайдалану кез келген Magic Smoke түтінін шығарсаңыз тез және оңай ауыстыруға мүмкіндік береді (https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_smoke).

Дәнекерлеу тақтасының түйреуіштері/розеткалары тақтаға қосалқы компоненттерді (қадамдық қозғалтқыш пен желдеткішті) қосуға және оларды оңай ауыстыруға мүмкіндік береді (жоғарыдағы «Сиқырлы түтін» бөлімін қараңыз). Дәнекерлеу қуаты мен жерге тұйықтау сымы мүмкіндігінше қысқа және тікелей болуға тырысады. Тұрақты ток розеткасын ұзындығы 20AWG екі өткізгіш сымның бір ұшына, ал екінші ұшын жоғарғы қуат рельстеріне дәнекерлеңіз (тақта сол жақта Photon тақырыптарымен бағытталған).

Тізбекті қосуға арналған дәнекерлеу сымдары. Кейбір жағдайларда тақтаның төменгі жағындағы сымдарды қосу оңайырақ. RFID оқу құралы үшін Photon үшін жиналатын тақырыптар Photon астында қосылымдар жасауға жеткілікті орын береді. RFID сымдарын RFID оқу құрылғысының үстіңгі деректемесіне бекіту үшін 1x8 тақырып қосқышымен ажыратыңыз.

5 -қадам: Электрониканы орнатыңыз

Негіз жабыстырылғаннан кейін желдеткішті төрт M3x35 бұранда, шайба және жаңғақ көмегімен негізге орнатыңыз.

Негізгі тақтаны артқы пластинаның ішкі жағына бекітіңіз (тұрақты ток баррель ұясына арналған тікбұрышты кесіндісі бар пластина) көбікпен бекітілген таспаны қолданып.

Тұрақты ток баррель ұясын тіктөртбұрышты тесікке салыңыз да, орнына акрилді желімді қолданыңыз.

RFID оқу тақтасын коннекторға бекітіңіз және көбікке бекітілген таспаны қолданып, ыңғайлы жерде орнатыңыз. Егер тақтаның артқы жағы дисплейдің сыртына қараса, антенна RFID сигналын қабылдайды. Көк жарық диодты жақын жерде бекітіңіз.

Желдеткіш пен қадамдық қозғалтқышты негізгі тақтаға қосыңыз.

6 -қадам: Бағдарламалау

Бөлшек фотоны үшін жаңа?

Бұл жоба жел туралы мәліметтерді жинау үшін Particle Webhooks -ты қолданады. Міне, процесс, қысқаша айтқанда.

1. Құрылғы таңбалауышты сканерлеуді күтеді.
2. Белгі сканерленген кезде бірегей таңбалауыш идентификаторы сақталады.
3. Содан кейін құрылғы Particle.io сайтында осы белгі идентификаторын жариялайды.
4. Бұл деректерді алғаннан кейін Particle.io деректерді біздің веб -ілгектермен біріктіру арқылы біздің API бетіне жібереді.
5. API беті таңбалауыш идентификаторын алады және Орналасу массивінен онымен байланысты қала мен мемлекетті іздейді.
6. API беті орналасқан жер туралы ақпаратты қолдана отырып, WeatherUnderground (WU) мекенжайына қоңырау шалады.
7. WU API API бетіне сол жердің толық ауа райы жағдайының JSON нысанын қайтарады.
8. API беті бұл ақпаратты талдайды, желдің бағыты мен жылдамдығын шығарады және түрлендіреді және оларды құрылғыға JSON нысаны ретінде қайтарады.
9. Құрылғы қадамдық қозғалтқыш пен желдеткішті басқару үшін қолданылатын желдің бағыты мен жылдамдығын сақтай отырып, JSON объектісін талдайды.

Микробағдарлама

«Wind_display» деп аталатын жаңа Photon жобасын жасаңыз және wind_display.ino кодымен негізгі файлды қайта жазыңыз (төменде).

Содан кейін жобаңызда келесі кітапханаларды тауып орнатыңыз:

• MFRC522 - v0.1.4 бөлшектерге арналған RFID кітапханасы
• SparkJSON - v0.0.2 JSON кітапханасы @bblanchon сайтынан алынды
• Stepper - v1.1.3 Arduino үшін Stepper Motor кітапханасы

Жобаны құрастырып, Photon -ға жүктеңіз.

API беті

API бетін пайдалану үшін оны PHP қолдайтын веб-серверге жүктеу қажет. PHP веб -хостингінің көптеген ақысыз нұсқалары бар.

GetWindData.txt жүктеп алып, файл кеңейтімін.php етіп өзгертіңіз. Қалаған редакторда ашыңыз және келесі өзгерістерді енгізіңіз:

Сізге Photon Core идентификаторын қосыңыз:

// Осы API қолдануға рұқсат еткіңіз келетін Photons үшін core_id қосыңыз $ allowedCores = array ('Сіздің CoreID осында өтеді');

WeatherUnderground API кілтін қосыңыз:

// WeatherUnderground API кілті $ wu_apikey = «Сіздің WU API кілтіңіз»;

Бұл кезде таңбалауыштарды/орындарды орнату туралы алаңдамаңыз. Біз бәрі реттелгеннен кейін оны шешеміз.

Файлды сақтаңыз және веб -серверге жүктеңіз. API бетінің тірі URL мекенжайын жазыңыз.

Бөлшек Webhook

Бөлшектер консоліне кіріп, сол жақтағы Интеграция белгішесін нұқыңыз.

1. «Жаңа интеграция» түймесін басыңыз, содан кейін «Webhook» таңдаңыз.
2. Оқиға атауын 'wind_display' күйіне орнатыңыз.
3. URL мекенжайын API бетінің тікелей URL мекенжайына орнатыңыз.
4. 'Webhook жасау' түймесін басыңыз.

RFID Token идентификаторларын алыңыз және API бетін өзгертіңіз

Photon компьютерге USB арқылы қосылғанда және сыртқы қуат көзінен ажыратылғанда, терминал терезесін ашып, бөлшектердің сериялық мониторын іске қосыңыз.

1. RFID тегін сканерлеңіз және сериялық мониторда көрсетілетін 8 таңбалы токен идентификаторын жазыңыз.
2. Қолданғыңыз келетін қосымша тегтер үшін қайталаңыз.

Енді getWindData.php -ге оралыңыз және Орындар жиымы бөлімін табыңыз:

// Орналасу массиві // «TokenID n» сканерленген таңбалауыш идентификаторымен ауыстырыңыз // «Cityn» белгісін ID идентификаторымен байланыстырылған қаламен ауыстырыңыз // «Sn» қаласын $ location = array («TokenID 1») байланысты екі таңбалы күйге ауыстырыңыз. => массив («city» => «City1», «state» => «S1»), «TokenID 2» => массив («city» => «City2», «state» => «S2»), «TokenID 3» => массив («city» => «City3», «state» => «S3»));

Әрбір таңбалауыш идентификаторын тегтеріңіздің идентификаторларымен алмастырыңыз және олардың әрқайсысы жел туралы ақпаратты алғыңыз келетін қала мен штатпен байланыстырыңыз.

Файлды сақтап, веб -серверге жүктеңіз.

7 -қадам: қолданыңыз

1. Қалаған жерде көрсетіңіз.
2. Жел қалқанын солтүстікке қарай орнатыңыз.
3. Қуат көзіне қосыңыз.
4. RFID оқу құралының жанына белгі қойыңыз және көк жарық диодының жыпылықтағанын күтіңіз.

8 -қадам: қосымша идеялар

Міне, жобаны кеңейтуге арналған бірнеше идеялар!