Салхинд суурилсан орчны дэлгэц хийх: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Энэ бол Тринх Ле, Мэтт Арлаукас нарын HCIN 720: Rochester Institute of Technology -д өмсөж болох эд зүйлсийн интернет загварыг загварчлах, бүтээх ангийн төсөл юм.

Энэхүү төслийн зорилго нь RFID жетонтой холбоотой байршил дахь салхины чиглэл, хурдыг хийсвэр байдлаар төсөөлөх явдал юм. Эдгээр хоёр хэмжээс нь завь, нисдэг дрон, цаасан шувуу, пуужингийн загвар гэх мэт нисгэгчдэд хэрэгтэй болно.

Дэлгэц нь ширээний дээд талд даавууны долгион хийх, бүжиглэх зориулалттай дээш чиглэсэн сэнсээс бүрдэх болно. Туузны амьд байдал нь салхины хурдны хэмжээг харуулах болно. Салхины чиглэлийг суурин дахь stepper мотортой холбож, 360 градус эргүүлэх чадвартай заагчаар дүрсэлнэ.

Алхам 1: Материал ба багаж хэрэгсэл

Орон сууц

• 1/8”нийлэг (PMMA) хуудас, лазераар огтлоход тохиромжтой
• 1/8 "нийлэг саваа (үеийг дүүргэх зориулалттай)
• Уйтгартай зүйл

Цахим эд анги

• Фотон бөөмс (https://store.particle.io/collections/photon)
• 2.1 мм DC баррель үүр (https://www.adafruit.com/product/373)
• 2.1V залгууртай 12VDC 600mA цахилгаан хангамж (https://www.adafruit.com/product/798)
• DC-DC цахилгаан хөрвүүлэгч (https://www.digikey.com/product-detail/en/murata-power-solutions-inc/OKI-78SR-12-1.0-W36-C/811-3293-ND/6817698) OR 7805 Voltage Regulator хэлхээ (https://www.instructables.com/howto/7805/)
• MFRC522 RFID уншигчдын самбар (https://www.amazon.com/dp/B00VFE2DO6/ref=cm_sw_su_dp)
• L293D хос H-Bridge мотор жолооч (https://www.adafruit.com/product/807)
• 12V Stepper мотор (https://www.adafruit.com/product/918)
• 120мм 12VDC сэнс (https://www.amazon.com/Kingwin-CF-012LB-Efficient-Excellent-Ventilation/dp/B002YFP8BK)
• S9013 NPN транзистор (эсвэл үүнтэй төстэй)
• 2 - 220 Ом эсэргүүцэл
• 1N4001 диод
• 5 мм цэнхэр LED
• Mifare Classic 1K RFID наалт хаягууд (https://www.amazon.com/YARONGTECH-MIFARE-Classic-Material-adhesive/)

Цахилгаан утас

• Adafruit Perma-Proto хагас самбар (https://www.adafruit.com/product/1609)
• 22 AWG утас, хатуу ба судалтай
• 20 AWG, хоёр дамжуулагч утас (тэжээлийн хувьд)
• Эрэгтэй толгой холбогч тууз (сэнс ба мотор холболтын хувьд)
• 2 - 12 зүү эмэгтэй овоолсон толгойн тууз (Photon -ийн хувьд)
• 1 - 1х3 0.1 "давирхайтай эмэгтэй толгойн тууз (сэнсний транзисторын хувьд)
• 1 - 1x8 0.1 "давирхайтай толгой холбогч ба хавчаарын залгуурын контактууд (RFID уншигч)
• 1 - 1x2 0.1 "давирхай толгой холбогч ба хавчаарын залгуур контактууд (сэнс)
• 4 - 1x1 0.1 "давирхай толгой холбогч ба хавчаарын залгуур контактууд (stepper мотор)
• 1-16-зүү DIP залгуур (H-гүүрний хувьд)
• Жижиг Nylon зангиа боолт (заавал биш)
• Дулаан багасгах хоолой (заавал биш)

Техник хангамж

• 2 - M3x6mm эрэг (stepper мотор суурилуулах зориулалттай)
• 4 - M3x35mm шураг (сэнс суурилуулах зориулалттай)
• 8 - М3 хавтгай угаагч
• 4 - М3 самар

Багаж хэрэгсэл

• Лазер таслагч
• 3D хэвлэгч
• Гагнуурын хэрэгсэл
• Нийлэг наалдамхай (https://www.amazon.com/Acrylic-Plastic-Cement-Applicator-Bottle/)
• Атираат картон хавтгай хуудас (угсрах зориулалттай)

Алхам 2: Төлөөлөх өгөгдөл

Салхины дэлгэц нь RFID тэмдэглэгдсэн жетонтой холбоотой газраас салхины чиглэл, хурдыг харуулах болно. Энэхүү өгөгдлийг WeatherUnderground API -аас авах болно. Энэхүү API -ийг ашиглахын тулд https://www.wunderground.com/weather/api хаягаар данс үүсгэж, таны хэрэгцээнд тохирсон төлөвлөгөөний сонголтыг сонгоно уу.

Алхам 3: Дэлгэцийн барилгын ажил

Лазер хайчлах

Хэрэглэх лазер зүсэгчийг ашиглах зааварчилгааны дагуу Adobe Illustrator файлуудыг (доорх) дэлгэцийг бэлтгэхэд бэлтгэ. Та ашиглаж буй лазер таслагчийн хэмжээгээр тааруулахын тулд файлууд дахь объектуудыг дахин зохион байгуулах шаардлагатай болж магадгүй юм.

Лазер нь 1/8 нийлэг (PMMA) хуванцар хавтангаас ялтсуудыг хайчилж авдаг.

Ассамблейн Jig

Таван өнцөгтийн гадна өнцгийг 116.6 ° байлгахын тулд бид ялтсуудыг угсрахад туслах хурдан jig (Assembly_jig.ai) загвар зохион бүтээжээ.

1. Assembly_jig.ai файлыг нээж, Атираат картоноос хэд хэдэн хэсгийг хайчилж ав.
2. Тэдгээрийг овоолсон хэлбэрээр нааж, стек нь дөрвөлжин хэвээр байгаа эсэхийг шалгаарай.

Өнцөг дүүргэгч саваа

Өнцөг нь хоорондоо тэгш өнцөгт биш тул бид цоорхойг дүүргэхийн тулд 1/8 нийлэг саваа ашиглаж, наах гадаргууг илүү ихээр хангаж байна. Урд өмнө нь зүссэн уртыг хавтан бүрийн хооронд байрлуулж, жаахан зай үлдээнэ. булангууд нийлж буй хэсгийн төгсгөл бүрт.

Суурийг угсрах

Сэнсний том нүхтэй суурийн хэсгээс эхэлж, таван ирмэг дээр нийлэг саваа цавуугаар хий.

Энэхүү сэнсний хэсгийг угсрах хөшүүргийн нэг ташуу дээр байрлуулж, хажуугийн хажуугийн хэсгийг хажуугийн хажуу талд байрлуулна.

Цавууг үе рүү болгоомжтой түрхэж, бэхлэх хүртэл хүлээнэ үү.

Суурь хэсгийн нөгөө талыг тойруулан үргэлжлүүлэн хийж, хоёр хавтан уулзах газар дүүргэгч саваа бэхлэх хэрэгтэй.

DeckGlue-ийг хоёр шатлалт мотор холбох дискийг ар араас нь угсарч, нүхийг эгнээнд нь байрлуулахаа мартуузай. Тохируулахдаа цорго ашиглан M3 эрэгний хоёр жижиг нүхийг сайтар боож өгнө. Одоо үүнийг тавцангийн тавцангийн төв хэсэгт нааж, төвийн нүхийг эгнээнд нь байрлуулахаа мартуузай.

M3x6 мм хэмжээтэй хоёр боолтыг ашиглан stepper моторыг холбоно уу.

Дээд хэсгийг угсрах

Дээд талыг нь ёроолтой адилхан угсардаг, гэхдээ зөвхөн дөрвөн хавтантай. Та тав дахь хавтан байж болох цоорхойг орхих болно. Дээд хавтанг наалдуулахдаа нийлэг саваа ашиглахаа бүү мартаарай.

Алхам 4: Электроник

Энэхүү төслийг талх, холбогч утас ашиглан хурдан угсарч болно. Дээрх диаграмыг дагана уу.

Илүү үнэнч байхын тулд галзуурах чадвараа арилгах цаг болжээ.

Танд галзуу гагнах ур чадвар бий, тийм үү? Үгүй бол энд залруулахад туслах хэдэн холбоосыг энд оруулав.

• Зааварчилгаа: Хэрхэн гагнах
• Adafruit Маш сайн гагнах гарын авлага

Adafruit Perma-proto хагас самбар ашиглан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дээрх Fritzing диаграммд үзүүлсэн шиг байрлуулна. Нэгдсэн хэлхээ ба транзисторын залгуурыг ашиглах нь хэрэв та Magic Smoke (https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_smoke) гаргавал хурдан, хялбар солих боломжтой болно.

Гагнуурын толгойн зүү/залгуурыг самбар дээр холбож, гаднах эд ангиудыг (step мотор ба сэнс) холбож, амархан сольж болно (дээрх "Шидэт утаа" -г үзнэ үү). Гагнуурын цахилгаан болон газардуулгын утсыг эхлээд байрлуулж, аль болох богино, шууд байлгахыг хичээ. Тогтмол гүйдлийн цахилгаан залгуурыг 20AWG урттай хоёр дамжуулагчтай утасны нэг үзүүрт, нөгөө үзүүрийг дээд талын цахилгаан төмөр замд гагнана (самбар нь зүүн талд Photon толгойтой).

Хэлхээ холболтыг хийхийн тулд гагнуурын утас. Зарим тохиолдолд самбарын доод хэсэгт утас ажиллуулах нь илүү хялбар байдаг. RFID уншигчийн хувьд Photon -ийн овоолсон толгой нь Photon -ийн доор холболт хийх өргөн боломжийг олгодог. RFID уншигчийн толгой руу залгахын тулд 1x8 толгой холбогчоор RFID утсыг таслаарай.

Алхам 5: Электроникийг суулгана уу

Суурийг наалдсаны дараа дөрвөн M3x35 эрэг, угаагч, самар ашиглан сэнсийг сууринд суулгана.

Үндсэн хавтанг арын хавтангийн дотор талд (DC баррель үүрэнд тэгш өнцөгт зүсэлт бүхий хавтан) хөөсөөр бэхэлсэн бэхэлгээний соронзон хальс ашиглан бэхлээрэй.

DC баррель үүрийг тэгш өнцөгт нүхэнд хийж, нийлэг цавуу ашиглан цементийг байрлуулна.

RFID уншигчийн самбарыг холбогчдод холбож, хөөсөөр бэхэлсэн бэхэлгээний туузыг ашиглан хаана ч хамаагүй холбох боломжтой. Самбарын арын хэсэг нь дэлгэцийн гадна талд байвал антенн RFID дохиог авах болно. Цэнхэр LED -ийг ойрхон бэхлээрэй.

Сэнс болон stepper моторыг үндсэн самбар руу залгаарай.

Алхам 6: Програмчлал

Particle Photon -д шинээр орсон уу?

Энэхүү төсөл нь Particle Webhooks ашиглан салхины мэдээллийг цуглуулах болно. Энд үйл явцыг товчхон хэлье.

1. Төхөөрөмж жетоныг сканнердахыг хүлээж байна.
2. Токенийг сканнердах үед өвөрмөц жетоны ID хадгалагдана.
3. Дараа нь төхөөрөмж энэхүү жетоны ID -г Particle.io дээр нийтэлдэг.
4. Энэхүү өгөгдлийг хүлээн авсны дараа Particle.io нь өгөгдлийг webhook интеграцаар дамжуулан манай API хуудсанд илгээдэг.
5. API хуудас нь жетоны ID хүлээн авч, түүнтэй холбоотой хот, мужийг Байршлын массиваас хайж олдог.
6. API хуудас нь байршлын мэдээллийг ашиглан WeatherUnderground (WU) руу AP дуудлага хийдэг.
7. WU API нь тухайн газрын цаг агаарын бүрэн нөхцөл байдлын JSON объектыг API хуудас руу буцаана.
8. API хуудас нь энэ мэдээллийг задлан шинжилж, салхины чиглэл, салхины хурдыг гаргаж, хөрвүүлж, JSON объект болгон төхөөрөмж рүү буцаана.
9. Төхөөрөмж нь JSON объектыг задлан шинжилж, салхины чиглэл, хурдыг хадгалж, stepper мотор ба сэнсийг хянахад ашиглах болно.

Firmware

"Wind_display" нэртэй Photon төсөл шинээр үүсгээд wind_display.ino кодтой үндсэн файлыг дарж бичнэ үү (доор).

Дараа нь төсөл дээрээ дараах номын сангуудыг олж суулгаарай.

• MFRC522 - бөөмийн төхөөрөмжүүдэд зориулсан v0.1.4 RFID номын сан
• SparkJSON - v0.0.2 JSON номын сан @bblanchon -ээс авав
• Stepper - v1.1.3 Arduino -д зориулсан Stepper Motor номын сан

Төслийг эмхэтгээд Photon дээрээ татаж аваарай.

API хуудас

API хуудсыг ашиглахын тулд та үүнийг PHP идэвхжүүлсэн вэб сервер рүү байршуулах хэрэгтэй болно. PHP вэб хостинг хийх олон үнэгүй сонголтууд байдаг.

GetWindData.txt татаж аваад файлын өргөтгөлийг.php болгон өөрчилнө үү. Өөрийн дуртай редактор дээр нээгээд дараах өөрчлөлтүүдийг хийнэ үү.

Танд Photon Core ID нэмэх:

// Энэхүү API -ийг ашиглахыг зөвшөөрөхийг хүсч буй Photons -д зориулсан core_id -ийг нэмнэ үү $ allowedCores = array ('Таны CoreID энд очдог');

WeatherUnderground API түлхүүрээ нэмнэ үү:

// WeatherUnderground API түлхүүр $ wu_apikey = "Таны WU API түлхүүр";

Энэ үед жетон/байршлыг тохируулах талаар санаа зовох хэрэггүй. Бүх зүйлийг тохируулсны дараа бид үүнийг зохицуулах болно.

Файлыг хадгалаад вэб серверт байршуулна уу. API хуудасны шууд URL хаягийг бичнэ үү.

Бөөмийн Webhook

Particle Console руу нэвтэрч, зүүн талд байгаа Integrations дүрс дээр дарна уу.

1. 'New Integration' дээр дараад 'Webhook' -г сонгоно уу.
2. Үйл явдлын нэрийг 'wind_display' болгож тохируулна уу.
3. API хуудасны шууд URL руу URL тохируулна уу.
4. 'Webhook үүсгэх' дээр дарна уу.

RFID Token ID -г аваад API хуудсыг өөрчилнө үү

Photon -ийг компьютерт USB -ээр залгаж, гадаад тэжээлийн эх үүсвэрээс салгасны дараа терминалын цонхыг нээж, Particle Serial Monitor -ийг ажиллуулна уу.

1. RFID тагийг скан хийж, цуваа дэлгэц дээр гарч буй 8 тэмдэгт токен ID-г бичнэ үү.
2. Ашиглахыг хүссэн нэмэлт тэмдэглэгээг давтана уу.

GetWindData.php руу буцаж очоод Байршлын массив хэсгийг олоорой:

// Байршлын массив // "TokenID n" -г сканнердсан жетоны ID-ээр солих // "Cityn" -г токен ID-той холбоотой хотоор солих // "Sn" -г хоттой холбоотой хоёр байрлалаар солих $ locations = array ("TokenID 1" => массив ("хот" => "Хот1", "муж" => "S1"), "TokenID 2" => массив ("хот" => "Хот2", "муж" => "S2"), "TokenID 3" => массив ("хот" => "Хот3", "муж" => "S3"));

Токен ID бүрийг шошгоны таних тэмдгээр сольж, салхины мэдээллийг авахыг хүссэн хот, мужтай холбоно уу.

Файлыг хадгалаад вэб сервер дээрээ байршуулна уу.

Алхам 7: Үүнийг ашиглаарай

1. Хүссэн газартаа үзүүлээрэй.
2. Салхины сэнсийг хойд зүг рүү чиглүүл.
3. Цахилгаан тэжээлийг залгаарай.
4. RFID уншигчийн ойролцоо токен байрлуулж, цэнхэр LED анивчихыг хүлээнэ үү.

Алхам 8: Нэмэлт санаа

Төслийг өргөжүүлэх зарим санаанууд энд байна!