אסימונים ללא ידיים: 15 שלבים (עם תמונות)

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

היי חנונים, עכשיו אני לומד ב- +2 השווה לכיתה י ב. אני מאוד מתעניין במדעי המחשב וגם הנושא העיקרי שלי הוא זה. ביליתי הרבה זמן בפיתוח פרויקטים Embedded. יש לי ניסיון של כ -3 שנים בתחום המשובץ. אני תמיד מתמקד בפתרונות חדשניים ומגוונים. הוריי נתנו לי תמיכה עצומה בהכנת הפרויקט הזה.

הנושא המרכזי של התחרות הוא יצירת פתרונות ללא דיבורית.

כאן אני יוצר מכשיר בשם QMN (צומת ניהול תורים) שיכול ליצור אסימון וירטואלי וכך הוא יכול לשמור על התור הווירטואלי.

בתורים מסוימים, עלינו לקבל אסימונים פיזיים מהדלפק שכנראה יובילו אותך לסכנה. אז על ידי שימוש באסימונים וירטואליים אלה תוכל להימנע מסכנה זו. למעשה אתה מקבל אסימונים וירטואליים בסמארטפון שלך. האסימון דיבורי לחלוטין.

זהו יצרנית תורים וירטואלית פשוטה וידידותית למשתמש המופעלת על ידי Arduino MKR WiFI 1010.

שלב 1: סרטון הדגמה

צפה בסרטון ההדגמה כדי לדעת על כך.

שלב 2: דברים שאנחנו צריכים

רכיבי חומרה

• Arduino MKR WiFi 1010 x 1
• מודול לחצן לחיצה x 1
• TM1637 מודול תצוגת LED דיגיטלי עם 4 ביטים x 1
• מגשרים x 1

רכיבי תוכנה

• Arduino IDE
• Twilio SMS API
• ממשק API של ThingSpeak

כלים

• חוט חשפן וחותך x 1
• מלחם x 1
• הלחמה x 1

שלב 3: איך זה עובד?

צומת ניהול תורים (QMN) הוא המכשיר שיוצר אסימונים חכמים. ליצירת האסימונים החכמים, האדם צריך להיות בטווח ה- wifi של Arduino MKR 1010. האדם צריך גם סמארטפון כדי לבצע את התהליך. תהליך העבודה יתנהל כדלקמן …

• נקודת גישה WI-FI תיווצר על ידי Arduino MKR 1010.
• האדם שרוצה אסימון צריך לחבר את הטלפון לנקודת הגישה וזה ינותב למארח המקומי.
• בדף זה האדם צריך להזין את מספר הטלפון שלו. באותו רגע, OTP יישלח למספר הנוגע בכדי לאמת אותו. מספר הטלפון נלקח בכוונה לתת הודעה.
• לאחר אימות מספר הטלפון, האסימון יוצג במארח המקומי.
• כשהגיע תורו המכשיר (QMN) ישלח הודעת הודעה לאדם הנוגע בדבר על מנת להגיע לתורו.

מכשיר זה למעשה מקבל את הבקשה מאנשים ונותן להם את האסימונים החכמים. לשליחת ההודעה אנו משתמשים ב- API Twilio SMS במכשיר ה- QMN. ניתן לשלוח את ההודעה על Turn על ידי לחיצה על הכפתור ב- QMN.

כאשר כל האסימונים נקראים, תוכל לנקות את הזיכרון על ידי לחיצה על כפתור האיפוס ב- Arduino MKR WiFi 1010.

שלב 4: ממשק משתמש

*) כאשר אתה מתחבר לנקודת הגישה, תנותב לדף כמו הראשון.

*) לאחר שליחת מספר הטלפון, תקבל OTP על מספר זה. לאחר מכן הוא מציג את דף ה- OTP כדי להזין את מספר ה- OTP שלך.

*) כשאתה שולח את ה- OTP הנכון, תקבל את האסימון בדף האסימון הזה.

*) אם הזנת את ה- OTP הלא נכון, הוא יציג OTP לא חוקי.

*) אם המספר שלך כבר קיבל את האסימון, הוא יגיד לך שכבר נרשמת.

כל זה קשור לממשק המשתמש.

אני לא יודע הרבה על ה- HTML. אבא שלי הפך את הדפים לאטרקטיביים יותר באמצעות CSS.

שלב 5: שימוש במקרים ויתרונות

ניתן להשתמש בו בכל מקום כמו בתי חולים, חנויות ובתי מלון.

יתרונות

• אין צורך בחיבור אינטרנט לצורך קבלת אסימונים
• ממשק אינטרנט פשוט וידידותי למשתמש.
• הודעה על מכשיר מקורי, כשהתור יגיע.
• ללא אסימונים פיזיים.
• קל ליישום.
• אין זמן המתנה מיותר, הופיע כשיגיע תורך.

שלב 6: Arduino MKR WiFi 1010

מוחו של המכשיר הוא Arduino MKR WiFi 1010. זו נקודת הכניסה הקלה ביותר לעיצוב בסיסי של IoT ו- pico-network. המעבד הראשי של הלוח הוא Arm® Cortex®-M0 32-bit SAMD21 בעל הספק נמוך, כמו בלוחות האחרים במשפחת Arduino MKR. קישוריות ה- WiFi ו- Bluetooth מתבצעת באמצעות מודול של u-blox, ה- NINA-W10.

מכשיר זה מסתמך לחלוטין על קישוריות ה- WiFi של Arduino MKR WiFi 1010. המכשיר משתמש גם במצב AP (נקודת גישה) וגם במצב STA (תחנת) של מודול ה- wifi. המכשיר יעבור בצורה חכמה בין מצבים אלה להפעלה תקינה של מכשיר זה.

שלב 7: Arduino IDE

ה- Arduino IDE משמש כאן לתכנות ה- Arduino MKR WiFI 1010. אנא עיין כאן כדי להתחיל עם המכשיר. השתמש ב- Arduino IDE העדכני ביותר לתכנות ה- Arduino MKR wifi 1010. לפני שאתה נכנס לתכנות בדוק אם יש עדכון קושחה אחרון למכשיר. אנא עיין כאן כדי לדעת כיצד לעדכן את הקושחה.

שלב 8: פורטל Captive

למעשה אנו יוצרים נקודת גישה (AP) על ידי Arduino MKR WiFI 1010, ניתן לחבר כל מכשיר (נייד) ל- AP זה. כדי להיכנס לממשק האינטרנט בעבר, אדם צריך להקליד את כתובת ה- IP או את שם המארח בדפדפן. זה כמעט בסדר, אבל המשתמש צריך לשים ידנית את ה- IP או את שם המארח בדפדפן. זה דבר ממש מוזר. אך במקרה זה, המכשיר המתחבר ל- QMN ינותב אוטומטית לממשק האינטרנט באמצעות פורטל Captive. כאן פורטל השבי תפקיד גדול בהפחתת המאמץ של המשתמש. יש הרבה פרויקטים של Captive Portal עם מכשירי Espressif, למרבה הצער אין כאלה עם ספריית NINA. כי ה- WiFi 1010 של MKR משתמש בספריית NINA. סוף סוף מצאתי פרויקט במרכז Arduino שמשתמש בפורטל Captive כדברים המרכזיים של JayV ואז התחלתי את הפרויקט שלי על ידי התייחסותו כקוד הבסיס. זה כמעט עובד מצוין.

מה שאנחנו בעצם עושים הוא שאנחנו מגדירים DNS ומחזיקים בנקודת גישה (AP) - כתובת IP ובודקים בקשות DNS ראשונות (16) באמצעות יציאת UDP 53. לאחר בדיקת 16 הבקשות הראשונות נשלח תגובה לבקשות ה- DNS. עם כתובת ה- IP המנותבת מחדש של נקודת גישה משלך. אז הטלפון יטען אוטומטית את ממשק האינטרנט דרך דפדפני האינטרנט. האפקט הסופי יהיה כזה כאשר מכשיר המחובר ל- AP שצוין, הטלפון יטען את ממשק האינטרנט באופן אוטומטי. שרת UDP ושרת האינטרנט פועלים שניהם בו זמנית. שרת האינטרנט הוא דף ראשי פשוט עם כפתור טופס להזנת מספר הטלפון.

שלב 9: Twilio & Things Speak

למרבה הצער, אין לי מודול GSM לשליחת ההודעות. לשליחת ה- OTP והודעת המכשיר עלינו להשתמש בכל API של SMS. אז בפרויקט הזה השתמשתי ב- API של SMS של טווילי לביצוע המשימה. כפי שאנו יודעים זאת, כדי שה- API יפעל עלינו לתת את בקשת HTTP לשרת. ראשית נתתי לבקשת HTTP רגילה ללא הצפנה ל- Twilio, אך Twilio לא התייחס לבקשה שלי. הם זקוקים לטביעות אצבע SSL כדי להבטיח אבטחה. לא ראיתי פונקציות בספריות NINA התומכות ב- SSL אלה. אז השתמשתי ב- Thingsspeak כדי להפעיל את הטוויליו. כדי להשתמש בשירותים אלה עליך להירשם בשתי הפלטפורמות.

ב- Twilio צור מספר חדש וזה יהיה המספר שבו שלחת את הנתונים. תקבל אשראי בחינם ב- Twilio על העברת הודעות. עבור חשבון הניסיון, עליך לאמת את המספרים שבהם ברצונך לשלוח את הנתונים.

עבור אל Thingspeak.com, לחץ על אפליקציות, ואז על ThingHTTP ולאחר מכן על ThingHTTP חדש. זה יוביל אותך לדף ההתקנה. יהיה עליך למצוא את SID ואת אסימון האימות של חשבון Twilio שלך בדף לוח המחוונים של Twilio.

• תן לו שם Twilio שלח SMS
• כתובת האתר היא https://api.twilio.com/2010-04-01/Accounts/ SID החשבון שלך ב- TWILIO/SMS/הודעות
• שם המשתמש לאימות HTTP הוא דף החשבון שלך ב- TWILIO
• סיסמת אימות HTTP היא האסימון של TWILIO AUTHY שלך
• הגדר את השיטה ל- POST
• סוג התוכן הוא application/x-www-form-urlencoded
• לחץ על הסר כותרות והשאיר את המארח ריק
• גוף = מאת = המספר TWILIO שלך ועד = %% number %% & Body = %% message %%

לחץ על שמור דבר HTTP. יש לכלול את מפתח ה- API של ThingHTTp בסקיצה של Arduino.

שלב 10: מצב AP או STA

כל לוחות ה- Arduino בעלי מודול נינה ממלאים תפקיד אחד בכל פעם, כלומר מצב תחנה או מצב נקודת גישה. אנחנו צריכים כל הזמן לעבור בין המצבים האלה כדי לבצע את העבודה. ראשית, ה- QMN יהיה במצב AP לאחר קבלת המספר הוא יעבור למצב STA לשליחת ה- OTP. לאחר שליחת ה- OTP ה- QMN יחזור למצב AP. אם אדם הפעיל את לחצן הלחיצה, ה- QMN יעבור למצב STA למתן הודעת SMS. לאחר מכן, הוא יחזור למצב AP. לצורך מתן חיבור לאינטרנט אנו מחליפים את ה- QMN למצב STA. ה- API API דורש חיבור לאינטרנט.

שלב 11: TM1637 תצוגת LED צינור דיגיטלי 4 ביטים וכפתור לחיצה

מודול תצוגת ה- LED LED T1637 4 Bits Digital Tube הוא פתרון זול להצגת נתוני הפלט של הפרויקט המוטבע שלך. למרות שהנתונים המוצגים מוגבלים במספרים עדיין הם מאפשרים למשתמשים להציג כמה תווים כמו A, B, C וכו '. מספר האסימון הנוכחי שיופעל מוצג על LED זה בן 4 סיביות בן שבעה פלחים. זו 7 קטע LED Dsiplay בעלת 4 ספרות הנשלטות על ידי שבב נהג TM1637. זה דורש שני חיבורים בלבד כדי לשלוט במודול תצוגת LED מסוג TM1637 4 ביט דיגיטלי מסוג T1637. על ידי התבוננות בתצוגה זו כל אחד יכול להבין בקלות את מספר האסימון. זהו השימוש האמיתי במכשיר זה.

אתה צריך ספרייה בשם TM1637Display.h לעבודה עם מודול זה. פשוט הורד את הספרייה מכאן.

כאן כפתור הלחיצה משמש לקריאת האסימונים. השתמשתי במודול הלחצנים כך שקל מאוד לשלב אותו. כאן כפתור הלחיצה נמצא במצב הנפתח. אתה יכול גם ליצור מודול בקלות עם נגד ולחצן הלחיצה.

שלב 12: מעגל

המעגל פשוט מאוד, הוא אינו מורכב מחומרה מורכבת כלשהי. פשוט התחבר לפי הסכימות. תחילה עשיתי את המעגל על לוח הלחם. אחר כך חיברתי עם המגשרים.

שלב 13: מארז

קיבלתי את המארז הזה מחנות מקומית. פשוט חתכתי חתיכה קטנה מלפנים להצגת שבעת הקטעים שהובילו להצגת האסימון. קרעתי גם שני חלקים מהצד, האחד מיועד ללחצן הלחיצה והשני לכבל ה- USB. לתת כוח לצומת. מארז זה מתאים מאוד, כל הרכיבים ממוקמים היטב.

שלב 14: סקיצה של ארדואינו

כל דפי ה- HTML המוצגים בממשק מאוחסנים בזיכרון הפלאש של Arduino MKR WiFi 1010. לצורך אחסון השתמשתי בכלי השירות PROGMEM.

PROGMEM הוא חלק מספריית pgmspace.h. הוא נכלל אוטומטית בגרסאות מודרניות של IDE. עם זאת, אם אתה משתמש בגרסת IDE מתחת ל -1.0 (2011), תחילה עליך לכלול את הספרייה בראש הסקיצה שלך, כך:

#כלול.

למרות שניתן להשתמש ב- PROGMEM במשתנה אחד, זה באמת שווה את המהומה רק אם יש לך בלוק נתונים גדול יותר שצריך לאחסן, וזה בדרך כלל הכי קל במערך. יש לנו כאן גוש נתונים גדול אז אנחנו הולכים על זה.

כל קבצי ה- HTML מאוחסנים בכרטיסייה "source.h". ניתן למצוא את כל הקוד לפרויקט זה כאן. פשוט העלה את הקוד הזה למכשיר ה- Arduino.

שלב 15: ה- QMN

ההשקפה הסופית של המכשיר. המכשיר מוכן לשימוש. פשוט הפעל אותו באמצעות כבל USB ותהנה!

סגנית בתחרות המשפחתית "לא יכול לגעת בזה"