Összekapcsolt tájolású karkötő: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ezt a tudományos projektet, a kapcsolódó orientációs karkötőt a Polytech Paris-UPMC mérnöki iskola négy diákja valósította meg: Sébastien Potet, Pauline Pham, Kevin Antunes és Boris Bras.

Mi a projektünk?

Egy félév során létre kellett hoznunk egy összekapcsolt karkötőt, amelyet egy futó használ majd. Versenypályáját több pont fogja orientálni, ahol megjelöli, és ez lehetővé teszi a pálya rögzítését. Ezeket az adatokat egy felhőben tárolják valós időben.

Ez a termék megadhatja a hőmérsékletet, a páratartalmat és a tájolást. Ezenkívül három gombunk van, köztük egy, amely GPS -pozíciót küld, ha a futónak problémája van (SOS gomb), ezért szükségünk van rá valós időben. A második lehetővé teszi a címkézést, az utolsó pedig a karkötő kikapcsolását, mert alacsony fogyasztású terméket szeretnénk.

Volt egy 120 eurós bugdetünk. A csatlakoztatott tájékozódási karkötő megvalósításához kövesse oktatóanyagunkat!

1. lépés: Szükséges anyag

Alkatrészek listája:

- STM32L432KC-Nucleo Ultra alacsony fogyasztású

- SigFox modul TD1208

- RFID olvasó 125 kHz

- HTU21D hőmérséklet/páratartalom érzékelő

- Gyorsulásmérő modul 3 tengelyes ADXL345

- Iránytű modul 3 tengelyes HMC5883L

- OLED ADA938 képernyő

- GPS modul Grove 31275

- Akkumulátor 1,5 V LR6

- Feszültségszabályozó Pololu 3.3V U1V11F3

- Néhány vezérlőgomb

2. lépés: Programozási rész

Először is minden egyes komponenst az mbed fejlesztői oldallal programoztunk. Ehhez egy STM32L476RG-Nucleo mikrokontrollert használtunk, ami alacsony fogyasztású.

A képernyő, a hőmérséklet/páratartalom érzékelő és az iránytű I²C kommunikációban működik. Az RFID olvasó és a gyorsulásmérő a soros kommunikációban működik. Minden komponenshez hozzá kellett adnia saját könyvtárát.

A hőmérséklet/páratartalom érzékelő, az iránytű és a gyorsulásmérő esetében meg kell hívni egy meghatározott függvényt a könyvtárukban, hogy lekérjék az adatokat.

Az RFID olvasó soros kommunikáción dolgozik, a "getc ()" függvényt kell használnia, mert a címke char -ban adja vissza az adatokat.

Minden kód fájlként elérhető, kivéve a képernyő OLED kódját.

3. lépés: Elektronikus összeszerelés

Az egyes komponensek programozása után vettünk egy labdec lemezt, és bekötöttük őket az STM32L432KC-Nucleo-ra. Kövesse a mellékelt kapcsolási rajzot az összes alkatrész összeszereléséhez, vagy minden PIN -kód a kódszerelvényen található.

Hozzáadtunk három gombot, három 10 kiló ohmos ellenállással: az egyik elküldi a GPS pozícióját veszély esetén, az egyik be-/kikapcsolja, az utolsó pedig lehetővé teszi a futó számára, hogy megjelölje a pontot. Az SOS gomb megnyomásakor hangjelzőt adtunk hozzá.

A mellékletben található "braceletOrientation" fájl a Fritzingről szóló projektünk. Ez az összefoglaló fájl az alkatrészeinkről és a vezetékekről a labdec -en és a PCB -n. Továbbá hozzáadtuk az összes alkatrész összeszerelési kódját.

4. lépés: Adatgyűjtés

Actoboard

Az Actoboard egy műszerfal-alapú eszköz. Megjeleníti a Sigfox modul által küldött összes adatot. Ezt követően URL -en keresztül elküldi ezeket az adatokat a bólogatottnak, hogy beilleszthető legyen az adatbázisba.

Küldje el az adatokat:

Az adatok kódon keresztüli elküldéséhez először be kell jelentenie a Sigfox modul PIN -kódját (Tx, Rx) (ezt a kódunkban láthatja). Ezt követően ennek a parancsnak köszönhetően: "sigfox.printf (" AT $ SF =%02X%02X%02X%02X%02X%02X / r / n ", lat_deg, long_deg, lat_10s, long_10s, lat_100s, long_100s);", ez a példa elküldi a GPS adatait az Actoboard -ra.

Fogadja el az adatokat:

Miután beállította az adatforrásokat a Sigfox modullal kapcsolatban, be kell állítania az adatformátumot az adatok kódról történő fogadásához. Az előző példához hasonlóan (GPS) be kell állítania az adatformátumot: "lat_deg:: uint: 8 long_deg:: uint: 8 lat_10s:: uint: 8 long_10s:: uint: 8 lat_100s:: uint: 8 long_100s:: uint: 8 ".

Legyen óvatos a bit típusával és számával, pontosan azonos hosszúságúnak kell lennie. Ezért azt javaslom, hogy az adatokat a kódba dobja így: "lat_deg = (int8_t) lat_deg;".

Legyen óvatos a számjegyek számával is, ebben a példában csak 2 számjegyű adatokat továbbítunk. De ha nagyobb adatokat szeretne átvinni, mint a "%04X", akkor tudhatja, hogy az Actoboard megfordítja a számjegyet. Például, ha 0x3040 -es adást küld, az Actoboard megérti a 0x4030 -at. Tehát meg kell fordítania a számjegyet, mielőtt 2 számjegyet meghaladó adatformátumot küldene.

Irányítópult szerkesztése:

Az adatok szerkesztéséhez az irányítópulton az Actoboard -on csak egy widgetet kell hozzáadnia. Van egy lista a widgetről, ki kell választania azt, amelyik a legjobban megfelel a rendszerének. És miután csak ki kell választania, hogy melyik adat melyik widgetet fogja kitölteni.

Továbbítás bólintottnak:

Ahhoz, hogy az Actoboardon kapott összes adatot URL -en keresztül csomópontig továbbítsa, csak ki kell töltenie a beállítások "továbbítási URL" mezőjét a csomózott projekt URL -jével. Például kitöltjük a mezőt "https://noderedprojet.mybluemix.net/projet" címmel.

5. lépés: Adatbázis

Bluemix

• Csomózva:
• Fogadja el az Actoboard adatlapot

Az Actoboard adatlap beszerzéséhez hozzá kell adnia egy "websocket" bemenetet, amelyet be kell állítania a "POST" módszerrel, és meg kell adnia az URL -t (példa a képen).

Az adatok formázása

Ki kell vonnia az adatbázisba hozzáadni kívánt adatokat (cloudant), és formáznia kell azokat. ehhez hozzá kell adnia egy "függvény" blokkot. Tekintse meg a mellékelt fotót, hogy megértse, hogyan kell ezt megtenni.

Hozzáadhat geomtry dolgokat a térképhez, például kaptunk egy funkciót, amely hozzáad egy pontot a GPS koordinátájával a térképen, és összekapcsolja őket. Ezt a funkciót használjuk a verseny létrehozásához, majd ezt követően megváltoztatjuk a másik funkciót, amely sokszöget hoz létre a pont körül, ha ellenőrzi az RFID TAG -ot.

Küldje a cloudant -nak

Az adatok formázása után el kell küldeni őket a cloudant DataBase -be. Ehhez hozzá kell adnia egy "cloudant" tárolóblokkot, és meg kell adnia a beállításokat, például az Adatbázis nevét, a "beszúrás" műveletet lásd a példánkban a mellékletben.

Ne felejtse el "telepíteni" a bólintott fejét, hogy a rendszer működjön.

Cloudant:

A cloudant adatbázisában mostantól a sigfox és a formázás által küldött összes adat piros csomópontban látható. Kiválaszthatja, hogy milyen információkat szeretne látni, például "dátum, eszköz, TAG RFID, GPS".

És megjelenítheti az Ön által létrehozott geomtriális dolgokat a "gps geospatial indexes" menü csomóponti funkciójában

6. lépés: demonstráció

Összefoglalva: négy emberi-gép interfészt négy nyomógombbal vezéreltünk.

Az alapfelület jelzi a hőmérsékletet, a páratartalmat, a címke számát, a kronométert és a mágneses irányt.

Az egyik nyomógombos művelet során igazi interfész iránytűt talál. Egy kört rajzolunk a képernyőre, jól irányítva.

Egy másik nyomógombos művelet során SOS üzenetet küld, amelyet az Ön tartózkodási helyének küld az adatbázisnak. Ezenkívül SOS üzenetet fog hallani morze kóddal.

Ezenkívül az utolsó nyomógombos művelet során felébreszti az RFID -címkét. Ezt követően öt másodperce van az átkelési pont megjelölésére. Ekkor sípoló hangot fog hallani. Ez a művelet növeli a számlálót a kijelzőn, és elküldi a címkét az adatbázisunkban lévő idővel. Végül minden címke lerajzolja az utat a térképen.

Óránk automatikája körülbelül 4 óra 30 perc (körülbelül 660 mA/óra). Ez az ellenőrzött címke számától függ.

A verseny befejezéséhez minden futóműveletet megtalál a bluemix adatbázisunkban.