Povezana orijentacijska narukvica: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Ovaj akademski projekt, povezanu orijentacijsku narukvicu, realiziralo je četvero učenika tehničke škole Polytech Paris-UPMC: Sébastien Potet, Pauline Pham, Kevin Antunes i Boris Bras.

Što je naš projekt?

Tijekom jednog semestra morali smo stvoriti povezanu narukvicu koju će koristiti trkač. Njegova će trkačka staza biti orijentirana s nekoliko točaka gdje će označiti, a to će omogućiti bilježenje njezine staze. Ti će podaci biti pohranjeni u oblaku u stvarnom vremenu.

Ovaj proizvod može dati temperaturu, vlažnost i orijentaciju. Štoviše, imamo tri gumba uključujući jedan koji šalje GPS poziciju u slučaju da trkač ima problem (SOS gumb), zato nam je potreban u stvarnom vremenu. Drugi omogućuje označavanje, a posljednji isključivanje narukvice jer želimo proizvod male snage.

Imali smo bugdet od 120 €. Da biste ostvarili povezanu orijentacijsku narukvicu, slijedite naš vodič!

Korak 1: Potreban materijal

Popis komponenti:

- STM32L432KC-Nucleo ultra niske snage

- SigFox modul TD1208

- RFID čitač 125 kHz

- Senzor temperature/vlažnosti HTU21D

- Modul ubrzanja troosni ADXL345

- Modul kompasa 3-osi HMC5883L

- Ekran OLED ADA938

- GPS modul Grove 31275

- Baterija 1,5 V LR6

- Regulator napetosti Pololu 3.3V U1V11F3

- Neki kontrolni gumbi

Korak 2: Dio programiranja

Prije svega, svaku smo komponentu programirali s web mjestom za razvojne programere mbed. Za to smo koristili mikrokontroler STM32L476RG-Nucleo koji ima nisku potrošnju.

Zaslon, senzor temperature/vlažnosti i kompas rade u komunikaciji I²C. RFID čitač i mjerač ubrzanja rade u serijskoj komunikaciji. Za svaku komponentu morali ste dodati vlastitu knjižnicu.

Za senzor temperature/vlažnosti, kompas i mjerač ubrzanja morate pozvati definiranu funkciju u njihovoj biblioteci da biste dobili podatke.

RFID čitač radi na serijskoj komunikaciji, morate koristiti funkciju "getc ()" jer oznaka vraća podatke u char.

Svi su kodovi dostupni kao datoteka, osim koda ekrana OLED.

Korak 3: Elektronička montaža

Nakon programiranja svake komponente uzeli smo labdec ploču i ožičili ih na STM32L432KC-Nucleo. Slijedite dijagram ožičenja u privitku za sastavljanje svih komponenti ili je svaki PIN naveden na sklopu koda.

Dodali smo tri gumba s tri otpornosti od 10 Kilo ohma: jedan šalje GPS poziciju u slučaju opasnosti, jedan za uključivanje/isključivanje, a posljednji za omogućavanje trkaču da označi točku. Dodali smo zujalicu kada pritisnete tipku SOS.

Datoteka "braceletOrientation" u privitku naš je projekt o Fritzingu. Ovo je zbirna datoteka naših komponenti i našeg ožičenja na labdec -u, kao i na PCB -u. Nadalje, dodali smo kod montaže svih komponenti.

Korak 4: Prikupljanje podataka

Actoboard

Actoboard je alat temeljen na nadzornoj ploči. Prikazuje sve podatke koje šalje Sigfox modul. Zatim će te podatke putem URL -a poslati u nodered kako bi se unijeli u bazu podataka.

Pošaljite podatke:

Za slanje podataka putem vašeg koda, prvo morate prijaviti PIN (Tx, Rx) modula Sigfox (možete ga vidjeti u našem kodu). Nakon toga, zahvaljujući ovoj naredbi: "sigfox.printf (" AT $ SF =%02X%02X%02X%02X%02X%02X / r / n ", lat_deg, long_deg, lat_10s, long_10s, lat_100s, long_100s);", ovaj primjer šalje podatke GPS -a na Actoboard.

Primite podatke:

Nakon što postavite svoje izvore podataka u odnosu na vaš Sigfox modul, morate postaviti format podataka za primanje podataka iz koda. Za isti primjer nego prije (GPS) morate postaviti format podataka ovako: "lat_deg:: uint: 8 long_deg:: uint: 8 lat_10s:: uint: 8 long_10s:: uint: 8 lat_100s:: uint: 8 long_100s:: uint: 8 ".

Budite oprezni s vrstom i brojem bitova, morate imati potpuno istu duljinu. Zato vam preporučujem da svoje podatke unesete u svoj kod ovako: "lat_deg = (int8_t) lat_deg;".

Budite također oprezni s brojem znamenki, u ovom primjeru prenosimo samo podatke s najviše 2 znamenke. No, ako želite prenijeti veće podatke poput "%04X", možda znate da će Actoboard obrnuti brojku. Na primjer, ako emitirate 0x3040, Actoboard će razumjeti 0x4030. Stoga morate obrnuti znamenku prije slanja formata podataka koji prelazi 2 znamenke.

Uređivanje nadzorne ploče:

Za uređivanje podataka na nadzornoj ploči na Actoboardu morate samo dodati widget. Postoji popis widgeta, morate odabrati onaj koji najbolje odgovara vašem sustavu. A nakon toga samo morate izabrati koji će podaci koji widget ispuniti.

Prijenos na nodered:

Da biste sve podatke koje primite na Actoboard -u prenijeli u noderirane putem URL -a, samo morate ispuniti okvir "URL za prosljeđivanje" u vašim postavkama sa svojim URL -om projekta. Na primjer, okvir smo ispunili s "https://noderedprojet.mybluemix.net/projet".

Korak 5: Baza podataka

Bluemix

• Noderirano:
• Primajte obrazac podataka Actoboard

Da biste dobili podatkovni obrazac Actoboard, trebate dodati "websocket" ulaz koji morate postaviti metodom "POST" i navesti svoj URL (primjer na fotografiji).

Oblikovanje podataka

Morate izdvojiti podatke koje želite dodati u svoju bazu podataka (oblačno) i oblikovati ih. za to morate dodati blok "funkcija". Kako biste to učinili, pogledajte fotografiju u privitku.

Možete dodati geomtry stvari na kartu, na primjer, dobili smo funkciju koja dodaje točku s GPS koordinatom na kartu i povezuje ih. Ovu funkciju koristimo za stvaranje utrke, a nakon toga mijenjamo drugu funkciju koja će stvoriti poligon oko točke ako provjerite RFID oznaku.

Pošalji na cloudant

Nakon formatiranja vaših podataka, morate ih poslati u svoju zatamnjenu bazu podataka. Za to morate dodati "oblačni" blok za pohranu i navesti postavke poput naziva vaše baze podataka, operaciju "umetanje" pogledajte u našem primjeru u privitku.

Ne zaboravite "Implementirati" svoj čvor kako bi vaš sustav radio.

Oblačno:

U svojoj zamagljenoj bazi podataka sada možete vidjeti sve podatke koje ste poslali sigfoxom i oblikovanje u crvenom čvoru. Možete odabrati koje podatke želite vidjeti, primjerice "datum, uređaj, TAG RFID, GPS".

Možete i vizualizirati geomtrijske stvari koje ste stvorili u funkciji s čvorovima u izborniku "GPS geoprostorni indeksi"

Korak 6: Demonstracija

Ukratko, imali smo četiri sučelja čovjek-stroj kojima se upravlja pomoću četiri tipke.

Osnovno sučelje prikazuje temperaturu, vlažnost, broj oznake, kronometar i magnetski smjer.

Na jednoj od radnji pritiskom na gumb pronaći ćete pravi kompas sučelja. Na ekranu će biti nacrtan krug s dobro postavljenim smjerom.

Na drugu radnju pritiskom na gumb, poslat ćete SOS poruku koja vam šalje vašu lokaciju u bazu podataka. Osim toga, čut ćete SOS poruku u Morzeovom kodu.

Osim toga, pri posljednjoj radnji pritiskom na gumb probudit ćete RFID oznaku. Nakon toga imate pet sekundi da označite svoje mjesto prijelaza. Tada ćete čuti zvučni signal. Ova radnja povećava brojač na zaslonu i šalje oznaku s vremenom u našoj bazi podataka. Konačno, sve će oznake nacrtati vožnju na karti.

Automobil našeg sata je oko 4h30 (oko 660mA/h). Ovisi o označenom broju oznake.

Za kraj nakon utrke, sve radnje trkača pronaći ćete u našoj bazi podataka bluemix.