سوار التوجيه المتصل: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

تم إنجاز هذا المشروع الأكاديمي ، وهو سوار التوجيه المتصل ، من قبل أربعة طلاب من كلية الهندسة Polytech Paris-UPMC: سيباستيان بوتيه ، وبولين فام ، وكيفن أنتونيس ، وبوريس براس.

ما هو مشروعنا؟

خلال فصل دراسي واحد ، كان علينا إنشاء سوار متصل يستخدمه عداء. سيتم توجيه مسار السباق الخاص به من خلال عدة نقاط حيث سيضع علامة ، وهذا سيسمح بتسجيل مساره. سيتم تخزين هذه البيانات على السحابة في الوقت الفعلي.

يمكن أن يعطي هذا المنتج درجة الحرارة والرطوبة والاتجاه. علاوة على ذلك ، لدينا ثلاثة أزرار بما في ذلك زر يرسل موقع GPS في حالة وجود مشكلة في العداء (زر SOS) ، وهذا هو سبب حاجتنا إليه في الوقت الفعلي. يسمح الثاني بوضع علامة وآخر واحد لإيقاف السوار لأننا نريد منتجًا منخفض الطاقة.

كان لدينا bugdet 120 €. لتحقيق سوار التوجيه المتصل ، اتبع البرنامج التعليمي الخاص بنا!

الخطوة 1: المواد المطلوبة

قائمة المكونات:

- STM32L432KC-Nucleo طاقة منخفضة للغاية

- وحدة SigFox TD1208

- قارئ RFID 125 كيلو هرتز

- مستشعر درجة الحرارة / الرطوبة HTU21D

- وحدة مقياس التسارع 3 محاور ADXL345

- وحدة البوصلة 3 محاور HMC5883L

- شاشة OLED ADA938

- وحدة GPS Grove 31275

- بطارية 1.5 فولت LR6

- منظم شد Pololu 3.3V U1V11F3

- بعض أزرار التحكم

الخطوة 2: برمجة الجزء

بادئ ذي بدء ، قمنا ببرمجة كل مكون مع موقع المطور mbed. لذلك ، استخدمنا وحدة تحكم دقيقة STM32L476RG-Nucleo وهي منخفضة الاستهلاك.

تعمل الشاشة ومستشعر درجة الحرارة / الرطوبة والبوصلة في اتصال I²C. يعمل قارئ RFID ومقياس التسارع في الاتصال التسلسلي. لكل مكون ، كان عليك إضافة مكتبته الخاصة.

بالنسبة لمستشعر درجة الحرارة / الرطوبة ، والبوصلة ومقياس التسارع ، تحتاج إلى استدعاء وظيفة محددة في مكتبتهم للحصول على البيانات.

يعمل قارئ RFID على الاتصال التسلسلي ، يجب عليك استخدام الوظيفة "getc ()" لأن العلامة ترجع البيانات في char.

تتوفر جميع الرموز كملف ، باستثناء رمز شاشة OLED.

الخطوة 3: التجميع الإلكتروني

بعد برمجة كل مكون ، أخذنا لوحة labdec وقمنا بتوصيلها على STM32L432KC-Nucleo. اتبع مخطط الأسلاك في المرفق لتجميع جميع المكونات ، أو يتم تفصيل كل رقم PIN في تجميع الكود.

أضفنا ثلاثة أزرار بثلاثة مواضع مقاومة 10 كيلو أوم: أحدها يرسل موقع GPS في حالة الخطر ، وآخر واحد للتشغيل / الإيقاف ، والأخير للسماح للعدّاء بوضع علامة على النقطة. أضفنا صفارة عند الضغط على زر SOS.

ملف "braceletOrientation" في المرفق هو مشروعنا على Fritzing. هذا ملف ملخص لمكوناتنا وأسلاكنا على labdec وكذلك على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. علاوة على ذلك ، أضفنا رمز التجميع لجميع المكونات.

الخطوة 4: الحصول على البيانات

اكتوبورد

Actoboard هي أداة قائمة على لوحة القيادة. يعرض جميع البيانات المرسلة بواسطة وحدة Sigfox. سيقوم بعد ذلك بإرسال هذه البيانات عبر عنوان URL لإيماءة ليتم إدراجها في قاعدة البيانات.

أرسل البيانات:

لإرسال البيانات عبر الرمز الخاص بك ، تحتاج أولاً إلى إعلان PIN (Tx ، Rx) للوحدة النمطية Sigfox (يمكنك رؤيتها في الكود الخاص بنا). بعد ذلك ، بفضل هذا الأمر: "sigfox.printf (" AT $ SF =٪ 02X٪ 02X٪ 02X٪ 02X٪ 02X٪ 02X / r / n "، lat_deg ، long_deg ، lat_10s ، long_10s ، lat_100s ، long_100s) ؛" ، يرسل هذا المثال بيانات GPS إلى Actoboard.

استلام البيانات:

بعد أن تقوم بإعداد مصادر البيانات الخاصة بك فيما يتعلق بوحدة Sigfox الخاصة بك ، تحتاج إلى تعيين تنسيق البيانات الخاص بك لتلقي البيانات من الكود الخاص بك. لنفس المثال من قبل (GPS) ، تحتاج إلى تعيين تنسيق البيانات مثل: "lat_deg:: uint: 8 long_deg:: uint: 8 lat_10s:: uint: 8 long_10s:: uint: 8 lat_100s:: uint: 8 long_100s:: uint: 8 ".

كن حذرًا مع نوع وعدد البتات ، يجب أن يكون لديك نفس الطول بالضبط. لذلك أوصيك بإرسال بياناتك في التعليمات البرمجية الخاصة بك على هذا النحو: "lat_deg = (int8_t) lat_deg؛".

كن حذرًا أيضًا مع عدد الأرقام ، في هذا المثال ، نقوم فقط بنقل البيانات المكونة من رقمين كحد أقصى. ولكن إذا كنت تريد نقل بيانات أكبر مثل "٪ 04X" ، فقد تعلم أن Actoboard ستعكس الرقم. على سبيل المثال ، إذا قمت بإرسال 0x3040 ، فإن Actoboard ستفهم 0x4030. لذلك يجب عليك عكس الرقم قبل إرسال تنسيق بيانات يتجاوز رقمين.

تحرير لوحة المعلومات:

لتحرير بياناتك في Dashboard on Actoboard ، عليك فقط إضافة عنصر واجهة مستخدم. توجد قائمة بالقطعة ، يجب عليك اختيار الأداة التي تتوافق مع نظامك بشكل أفضل. وبعد أن عليك فقط اختيار البيانات التي ستملأ القطعة.

نقل إلى إيماءة:

لنقل جميع البيانات التي تتلقاها على Actoboard إلى إيماءة عبر عنوان URL ، عليك فقط ملء مربع "عنوان URL لإعادة التوجيه" في إعداداتك باستخدام عنوان URL الخاص بمشروعك. على سبيل المثال ، قمنا بملء المربع بـ "https://noderedprojet.mybluemix.net/projet".

الخطوة 5: قاعدة البيانات

بلوميكس

• أومأ:
• تلقي نموذج البيانات Actoboard

للحصول على نموذج البيانات Actoboard ، تحتاج إلى إضافة إدخال "websocket" الذي يجب عليك إعداد الطريقة عن طريق "POST" وتحديد عنوان URL الخاص بك (المثال في الصورة).

تنسيق البيانات

تحتاج إلى استخراج البيانات التي تريد إضافتها إلى قاعدة البيانات الخاصة بك (cloudant) وتنسيقها. لذلك ، يجب عليك إضافة كتلة "دالة". شاهد الصورة في المرفق لفهم كيفية القيام بذلك.

يمكنك إضافة أشياء geomtry على الخريطة ، على سبيل المثال ، حصلنا على وظيفة تضيف نقطة بإحداثيات GPS على الخريطة وتربطها. نستخدم هذه الوظيفة لإنشاء السباق وبعد ذلك ، نقوم بتبديل الوظيفة الأخرى التي ستنشئ مضلعًا حول النقطة إذا قمت بفحص RFID TAG.

أرسل إلى Cloudant

بعد تنسيق بياناتك ، تحتاج إلى إرسالها إلى قاعدة البيانات السحابية الخاصة بك. لذلك ، يجب عليك إضافة كتلة تخزين "cloudant" وتحديد الإعدادات مثل اسم قاعدة البيانات الخاصة بك ، والعملية "insert" انظر المثال الخاص بنا في المرفق.

لا تنس "نشر" برأسك حتى يعمل نظامك.

غائم:

في قاعدة البيانات السحابية الخاصة بك ، يمكنك الآن رؤية جميع البيانات التي أرسلتها باستخدام sigfox والتنسيق باللون الأحمر العقدة. يمكنك اختيار المعلومات التي تريد رؤيتها مثل "التاريخ ، الجهاز ، TAG RFID ، GPS".

ويمكنك تصور أشياء geomtry التي قمت بإنشائها في funtion بإيماءة في القائمة "GPS Geospatial Indexes"

الخطوة 6: العرض التوضيحي

وخلاصة القول ، كان لدينا أربعة واجهات يتحكم فيها الإنسان والآلة بأربعة أزرار انضغاطية.

تشير الواجهة الأساسية إلى درجة الحرارة والرطوبة ورقم العلامة والكرونومتر والاتجاه المغناطيسي.

في أحد عمليات الضغط على الزر ، ستجد بوصلة واجهة حقيقية. سيتم رسم دائرة على الشاشة بالاتجاه في وضع جيد.

في إجراء زر ضغط آخر ، سترسل رسالة استغاثة ترسل موقعك إلى قاعدة البيانات. علاوة على ذلك سوف تسمع رسالة SOS في كود مورس.

بالإضافة إلى ذلك ، في آخر إجراء ضغط ، سوف تستيقظ علامة RFID. بعد ذلك لديك خمس ثوان لتمييز نقطة العبور الخاصة بك. بعد ذلك سوف تسمع صفيرًا. يؤدي هذا الإجراء إلى زيادة عداد على الشاشة وإرسال العلامة مع الوقت على قاعدة البيانات الخاصة بنا. أخيرًا ، سترسم جميع العلامات الرحلة على الخريطة.

تبلغ آلية عمل ساعتنا حوالي 4h30 (حوالي 660 مللي أمبير / ساعة). يعتمد ذلك على رقم البطاقة المحددة.

للاختتام بعد السباق ، ستجد جميع إجراءات العداء على bluemix لقاعدة البيانات الخاصة بنا.