צמיד כיוון מחובר: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

את הפרויקט האקדמי הזה, צמיד ההתמצאות המחוברת, מימשו ארבעה סטודנטים מבית הספר להנדסה Polytech Paris-UPMC: סבסטיאן פוטט, פאולין פאם, קווין אנטונס ובוריס בראס.

מהו הפרויקט שלנו?

במהלך סמסטר אחד, היינו צריכים ליצור צמיד מחובר שישמש את הרץ. מסלול המירוצים שלו יכוון למספר נקודות שבהן הוא יתייג, וזה יאפשר לרשום את המסלול שלו. נתונים אלה יאוחסנו בענן בזמן אמת.

מוצר זה יכול לתת את הטמפרטורה, הלחות והכיוון. יתר על כן, יש לנו שלושה כפתורים כולל אחד ששולח מיקום GPS למקרה שלרץ יש בעיה (כפתור SOS), לכן אנו זקוקים לה בזמן אמת. השני מאפשר לתייג והאחרון לכבות את הצמיד כי אנחנו רוצים מוצר בעל צריכת חשמל נמוכה.

היה לנו באג'ט של 120 €. למימוש צמיד אוריינטציה מחובר, עקוב אחר ההדרכה שלנו!

שלב 1: חומר נחוץ

רשימת רכיבים:

- STM32L432KC-Nucleo Ultra Low Power

- מודול SigFox TD1208

- קורא RFID 125 קילוהרץ

- חיישן טמפרטורה/לחות HTU21D

- מודול תאוצה 3 צירים ADXL345

- מודול מצפן 3 צירים HMC5883L

- מסך OLED ADA938

- מודול GPS Grove 31275

- סוללה 1.5 V LR6

- ווסת המתח Pololu 3.3V U1V11F3

- כמה כפתורי שליטה

שלב 2: חלק תכנות

קודם כל, תיכנתנו כל רכיב באתר מפתחי mbed. לשם כך השתמשנו במיקרו-בקר STM32L476RG-Nucleo שהוא צריכת נמוכה.

המסך, חיישן הטמפרטורה/לחות והמצפן עובדים בתקשורת I²C. קורא ה- RFID ומד התאוצה פועלים בתקשורת סדרתית. עבור כל רכיב, היה עליך להוסיף ספרייה משלהם.

עבור חיישן הטמפרטורה/לחות, המצפן ומד התאוצה, עליך להתקשר לפונקציה מוגדרת בספרייה שלהם כדי לקבל את הנתונים.

קורא ה- RFID עובד על תקשורת טורית, עליך להשתמש בפונקציה "getc ()" מכיוון שהתג מחזיר נתונים ב char.

כל הקודים זמינים כקובץ, למעט הקוד של OLED המסך.

שלב 3: הרכבה אלקטרונית

לאחר שתכנת כל רכיב, לקחנו צלחת labdec וחיברנו אותם על STM32L432KC-Nucleo. עקוב אחר תרשים החיווט המצורף להרכבת כל הרכיבים, או שכל PIN מפורט במכלול הקוד.

הוספנו שלושה כפתורים עם שלושה מחזורי 10 קילו אוהם: אחד שולח את מיקום ה- GPS במקרה של סכנה, אחד להפעלה/כיבוי, והאחרון לאפשר לרץ לתייג את הנקודה. הוספנו זמזם בעת לחיצה על כפתור ה- SOS.

הקובץ "braceletOrientation" המצורף הוא הפרויקט שלנו בנושא Fritzing. זהו קובץ סיכום של הרכיבים שלנו והחיווט שלנו ב- labdec וכן ב- PCB. יתר על כן, הוספנו את קוד ההרכבה של כל הרכיבים.

שלב 4: רכישת נתונים

Actoboard

Actoboard הוא כלי מבוסס לוח מחוונים. הוא מציג את כל הנתונים שנשלחו על ידי מודול Sigfox. לאחר מכן הוא ישלח באמצעות כתובת URL את הנתונים האלה למסודר על מנת להכניס אותם למסד הנתונים.

שלח את הנתונים:

כדי לשלוח את הנתונים באמצעות הקוד שלך, ראשית עליך להצהיר על מספר ה- PIN (Tx, Rx) של מודול Sigfox (אתה יכול לראות אותו בקוד שלנו). לאחר מכן, הודות לפקודה זו: "sigfox.printf (" AT $ SF =%02X%02X%02X%02X%02X%02X / r / n ", lat_deg, long_deg, lat_10s, long_10s, lat_100s, long_100s);", דוגמה זו שולחת את נתוני ה- GPS ל- Actoboard.

קבלו את הנתונים:

לאחר שתגדיר את מקורות הנתונים שלך ביחס למודול Sigfox שלך, עליך להגדיר את פורמט הנתונים שלך לקבלת הנתונים מהקוד שלך. עבור אותה דוגמה מבעבר (GPS) עליך להגדיר את תבנית הנתונים כך: "lat_deg:: uint: 8 long_deg:: uint: 8 lat_10s:: uint: 8 long_10s:: uint: 8 lat_100s:: uint: 8 long_100s:: uint: 8 ".

היזהר מהסוג ומספר הביטים, עליך לקבל אותו אורך בדיוק. אז אני ממליץ לך להטיל את הנתונים שלך בקוד שלך כך: "lat_deg = (int8_t) lat_deg;".

היזהר גם במספר הספרות, בדוגמה זו אנו מעבירים נתונים עם 2 ספרות לכל היותר. אבל אם אתה רוצה להעביר נתונים גדולים יותר כמו "%04X" אתה עשוי לדעת כי Actoboard עומד להפוך את הספרה. לדוגמה, אם אתה משדר 0x3040, Actoboard יבין 0x4030. אז עליך להפוך את הספרה לפני שליחת פורמט נתונים העולה על 2 ספרות.

ערוך לוח מחוונים:

כדי לערוך את הנתונים שלך במרכז השליטה ב- Actoboard, עליך להוסיף widget. יש רשימה של יישומונים, עליך לבחור את המתאים ביותר למערכת שלך. ואחרי שאתה רק צריך לבחור אילו נתונים הולכים למלא איזה יישומון.

העבר למסדר:

כדי להעביר את כל הנתונים שאתה מקבל ב- Actoboard למסודר באמצעות כתובת URL, עליך רק למלא את תיבת "כתובת אתר ההעברה" בהגדרות שלך עם כתובת ה- URL של הפרויקט המתוזמן שלך. לדוגמה, מילאנו את התיבה "https://noderedprojet.mybluemix.net/projet".

שלב 5: בסיס נתונים

Bluemix

• מצוין:
• קבל את טופס הנתונים Actoboard

כדי לקבל את טופס הנתונים Actoboard, עליך להוסיף קלט "WebSocket" שעליך להגדיר את השיטה על ידי "POST" ולציין את כתובת האתר שלך (דוגמה בתמונה).

עיצוב נתונים

עליך לחלץ את הנתונים שברצונך להוסיף במסד הנתונים שלך (עכור) ולעצב אותם. לשם כך עליך להוסיף גוש "פונקציה". עיין בתמונה המצורפת להבנת כיצד לעשות זאת.

אתה יכול להוסיף דברים של geomtry במפה, למשל, קיבלנו פונקציה שמוסיפה נקודה עם קואורדינטת ה- GPS על המפה ומקשרת אותם. אנו משתמשים בפונקציה זו כדי ליצור את המרוץ ולאחר מכן, אנו מחליפים את הפונקציה הנוספת אשר הולכת ליצור מצולע סביב הנקודה אם תבדוק תג RFID.

שלח ל- cloudant

לאחר עיצוב הנתונים שלך, עליך לשלוח אותם ל- DataBase הענן שלך. לשם כך עליך להוסיף גוש אחסון "עכור" ולציין את ההגדרות כמו שם בסיס הנתונים שלך, הפעולה "הכנס" ראו את הדוגמה שלנו בקובץ המצורף.

אל תשכח "לפרוס" את המספר שלך כדי שהמערכת תפעל.

עכור:

במסד הנתונים הענן שלך, כעת תוכל לראות את כל הנתונים ששלחת עם הסיגפוקס והעיצוב באדום הצומת. אתה יכול לבחור איזה מידע אתה רוצה לראות כמו "תאריך, מכשיר, TAG RFID, GPS".

ואתה יכול לדמיין את הדברים הגיאומטרי שיצרת בתפקיד המתוזן בתפריט "אינדקס גיאו -מרחבי של gps"

שלב 6: הפגנה

לסיכום, היו לנו ארבעה ממשקים אנושיים-מכונה הנשלטים על ידי ארבעה לחצני לחיצה.

הממשק הבסיסי מציין את הטמפרטורה, הלחות, מספר התג, כרונומטר והכיוון המגנטי.

באחת מפעולות כפתור הלחיצה תמצאו מצפן ממשק אמיתי. עיגול יישרטט על המסך כאשר הכיוון ממוקם היטב.

בפעולת כפתור לחיצה נוספת, תשלח הודעת SOS שהיא שולחת את מיקומך לבסיס הנתונים. יתר על כן, תשמע הודעת SOS בקוד מורס.

בנוסף, בפעולת כפתור הלחיצה האחרונה תתעורר תג ה- RFID. לאחר מכן יש לך חמש שניות לתייג את נקודת המעבר שלך. ואז תשמע צפצוף. פעולה זו מגדילה מונה בתצוגה ושולחת את התג עם הזמן על בסיס הנתונים שלנו. לבסוף, כל התגים יציירו את הנסיעה על מפה.

האוטומיה של השעון שלנו היא בערך 4h30 (בערך 660mA/h). זה תלוי במספר התג שנבדק.

לסיום לאחר המירוץ, תוכלו למצוא את כל פעולות הרץ במערך ה- bluemix של בסיס הנתונים שלנו.