حقيبة ظهر ذكية مع تتبع نظام تحديد المواقع وأضواء تلقائية: 15 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

في هذا الدليل ، سنصنع حقيبة ظهر ذكية يمكنها تتبع موقفنا وسرعتنا ولديها مصابيح آلية يمكنها أن تحافظ على سلامتنا في الليل.

أستخدم مستشعرين لاكتشاف ما إذا كان على كتفيك للتأكد من أنه لا ينفجر عندما لا يكون مضطرًا لذلك ، وكاشف سحب (صنعته بنفسي) لمعرفة ما إذا تم سحب الأشرطة وجهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية يكتشف إذا كان هناك شيء قريب من مؤخرته. على الأقل أستخدم أيضًا LDR لمعرفة ما إذا كان الظلام أو الضوء.

هناك أيضًا مصابيح LED داخلية تضيء عند فتح حقيبة الظهر لإضاءة الداخل. يتم تشغيله بواسطة مفتاح القصب الذي يتحول مع المجال المغناطيسي الناتج عن المغناطيس.

تُستخدم وحدة GPS لتتبع موقعك.

تستخدم وحدة LCD لعرض عنوان IP.

لقد أنشأت موقعًا يمكنك تحميله على raspberry pi يتيح لك رؤية المسارات التي سلكتها وحفظها لاستخدامها لاحقًا والتحكم في بعض الإعدادات.

هذه التعليمات ليست للأشخاص الذين ليس لديهم خبرة في العمل مع Raspberry Pi

اللوازم

• Raspberry Pi 3 موديل B +
• Raspberry PI T-cobbler
• سلك (لقد استخدمت 10 أمتار وقد تستخدم أقل)
• المقاومات 6 × 220 أوم ، 1 × 10 كيلو أوم ، 1 × 1 كيلو أوم
• الانتهازي 10 كيلو أوم
• حقيبة ظهر
• أداة للشحن
• LDR
• 4 المصابيح الحمراء و 2 بيضاء 5 ملم
• جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية HC-SR04
• ليفيل شيفتر
• 10 بت ADC MCP3008
• وحدة GPS مع هوائي GY-NEO6Mv2
• عرض شاشات الكريستال السائل
• زنبرك مطاطي (لا يتشوه)
• سلسلة
• 1 صمولة سداسية (أو أي شيء مصنوع من معدن موصل به ثقب)
• أنبوب بلاستيكي (قطره حوالي 4-3 سم)
• صفيحة معدنية (يمكن أن تغطي نهايات الأنابيب)
• ريد سويتش
• مغناطيس صغير
• MDF رقيق / لوح خشبي / بلاستيكي آخر (حوالي 5 مم)
• صفيحة من الفوم الصلب (بسماكة 2 سم على الأقل)
• فيلكرو (لإغلاق المكونات في العلبة والغطاء. يمكنك استخدام الغراء بدلاً من ذلك إذا كنت تريد أن تفعل ذلك بشكل دائم)
• 5 أزرار ضغط بفتحة 5 مم في المنتصف لمصباح LED ، إذا كان أقل يمكنك حفره لاحقًا.

للاختبار على الخبز:

• بريدبورد
• القفز الأسلاك

الادوات المحتاجة:

• لحام حديد
• مسدس الغراء الساخن
• رأى
• مقص
• سكين
• إبرة وخيط
• حفر (إذا لزم الأمر ، انظر الخطوة 10)

يمكنك العثور على القائمة الكاملة لمواد البناء مع الأسعار في الملف المرفق

الخطوة 1: قم ببناء الدائرة على لوحة التوصيل

قم بتوصيل كل شيء مثل التخطيطي أعلاه

يوجد أيضًا ملف pdf مرفق حتى تتمكن من تكبير التخطيطي.

الخطوة 2: بناء كاشف السحب

خذ الزنبرك أولاً في الخيط والصقه / اربطه ببعضهما البعض.

ثم خذ الجوز وألصقه فوق الربيع مباشرة. (لقد استخدمت قطعة معدنية صغيرة من الأنابيب بدلاً من الجوز).

بعد ذلك ، قم بتوصيل سلك بالجانب السفلي من الجوز (الجانب الذي يوجد فيه الزنبرك).

ثم قم بلصق اللوح المعدني والربيع والسلك على جانب واحد من الأنبوب. (تأكد من أن السلك له طول كافٍ من الداخل ليمتد الزنبرك إلى الجانب الآخر من الأنبوب).

بعد ذلك ، قم بلصق اللوح المعدني بالأنبوب الموجود على الجانب الآخر كما في الرسم ، تأكد من خروج الخيط من الأنبوب حتى تتمكن من سحبه.

أخيرًا ، قم بتوصيل سلك باللوحة التي يضربها الجوز عند سحبه.

في النهاية يمكنك اختباره باستخدام مقياس متعدد إذا كانت الدائرة مغلقة على السلكين عند سحب الخيط.

الخطوة 3: قم بتوصيل كاشف السحب

قم بتوصيل أحد طرفي كاشف السحب بدبوس GPIO 18 بمقاوم 1K أوم بينهما.

قم بتوصيل الطرف الآخر بـ GND.

الخطوة 4: تفعيل المسلسل و SPI في Raspi-config

1. افتح محطة Raspberry pi الخاصة بك واكتب: sudo raspi-config
2. انتقل باستخدام مفاتيح الأسهم إلى Interfacing Options ، واضغط على Enter
3. حدد المسلسل
4. ستحصل على: "هل ترغب في أن يكون الوصول إلى shell تسجيل الدخول عبر التسلسل؟" ضرب لا
5. "هل ترغب في تمكين أجهزة المنفذ التسلسلي؟" اضغط على YES
6. "هل ترغب في إعادة التشغيل الآن؟" اضغط على "لا"
7. انتقل مرة أخرى إلى خيارات التواصل
8. حدد SPI
9. "هل ترغب في تمكين واجهة SPI؟" اضغط على YES
10. اعادة التشغيل

الخطوة 5: قاعدة البيانات

سنقوم أولاً بتثبيت برنامج قاعدة البيانات الذي نحتاجه.

افتح محطة rpi الخاصة بك واكتب:

sudo apt-get update

sudo apt-get install mysql-server --fix-missing –y> sudo reboot.> sudo apt-get install mysql-server --fix-missing –y> sudo reboot

انتظر حتى يتم إعادة تشغيل rpi ، ثم قم بتسجيل الدخول واكتب هذه الأسطر

sudo mysql_secure_installation

أدخل كلمة المرور الحالية لـ root (أدخل بدون): root هل تريد تغيير كلمة مرور الجذر؟ [Y / n] Y كلمة المرور الجديدة: root123 إزالة المستخدمين المجهولين؟ [نعم / لا] y عدم السماح بتسجيل الدخول إلى الجذر عن بُعد؟ [Y / n] y إزالة قاعدة بيانات الاختبار والوصول إليها؟ [نعم / لا] y إعادة تحميل جداول الامتياز الآن؟ [نعم / لا] ذ

سنقوم أيضًا بإنشاء مستخدم يسمى "mct" بكلمة مرور "mct".

sudo mysql -u الجذر

MariaDB [(بلا)]> منح جميع الامتيازات *. * إلى 'mct' @ '٪' المحدد بواسطة 'mct' مع خيار المنح ؛ MariaDB [(لا شيء)]> FLUSH PRIVILEGES ؛ MariaDB [(بلا)]> EXIT؛

سنقوم الآن باستيراد بنية قاعدة البيانات

ستحتاج إلى تنزيل الملف المرفق وتحميله إلى مجلد مستخدم / home // على rpi باستخدام FTP / SFTP.

ثم اكتب الأسطر التالية:

mysql -u الجذر -p

mysql> إنشاء قاعدة بيانات Smartpack ؛ اخرج الآن من shell sql بالضغط على CTRL + D> mysql -u mct -p Smartpack </home//data-dump.sql> sudo reboot

بعد إعادة تشغيل rpi ، يجب أن تكون قاعدة البيانات قيد التشغيل

الخطوة 6: الاختبار

سنحتاج أولاً إلى تثبيت خادم ويب اباتشي

اكتب الكود التالي في المحطة:

سودو apt-get install apache2 -y

sudo إعادة التشغيل

الآن انسخ جميع الملفات من دليل FRONT عبر مستودع github إلى المجلد / var / www / html / على rpi الخاص بك.

ثم انسخ جميع الملفات من دليل BACK عبر مستودع Github إلى مجلد مستخدم محلي على rpi / home // smartpack

إذا استخدمت دبابيس مختلفة عن تلك الموجودة في التخطيطي ، فستحتاج إلى تعديلها في /home//smartpack/main.py ، فهي مدرجة أعلاه في المستند.

افتح الآن Terminal وقم بتشغيل البرنامج النصي

python3.5 / home/username/smartpack/main.py

يمكنك تصفح عنوان IP الذي سيتم عرضه على شاشة LCD للوصول إلى موقع الويب الذي قمنا بتثبيته للتو.

تأكد من أن كل شيء يعمل بشكل صحيح قبل الانتقال إلى الخطوة التالية!

الخطوة السابعة: بناء مسكن للإلكترونيات

سنقوم بعمل حالة لـ rpi و powerbank وبعض المكونات الإلكترونية.

أنا أشجعك على عمل نسختك الخاصة من القضية لأنني لست جيدًا في صنع هذه الأشياء

1. قم بتقطيع الطبق البلاستيكي / الخشبي إلى قطعتين بقياس 29 سم × 15 ، 5 سم (تأكد من أن أطول جانب يناسب حقيبة الظهر الخاصة بك)
2. قطع قطعتين من الفوم الصلب مقاس 29 سم × 3 سم وقطعتين أخريين بقياس 9.5 سم × 3 سم
3. قم بغراء القطع على حواف الطبق.
4. بعد الانتهاء من ذلك ، قم بقص الثقوب كما في الصورة: ستحتاج إلى قياس مدى اتساع الثقوب التي يجب أن تكون عليها بنفسك. الفتحة الموجودة في الأسفل مخصصة لجهاز استشعار الموجات فوق الصوتية ، والفتحة الكبيرة الأعلى للكابلات.

الخطوة 8: قم بتلحيم كل شيء بالأسلاك بدلاً من كابلات الانتقال

قم بتلحيم كل شيء بأسلاك عادية باستثناء المصابيح البيضاء والحمراء ومفتاح LDR ومفتاح القصب.

يمكنك استخدام اللوح لبعض الأشياء مثل IC ، لكنني شخصياً لا أوصي به.

تحتاج وحدات GPS و LCD إلى الدخول في الثقوب التي قطعناها لهم في الخطوة السابقة.

تأكد من استخدام العزل في كل مكان لأن ماس كهربائى يمكن أن يكسر Rpi الخاص بك.

الخطوة 9: حرق الثقوب لمصابيح LED ومستشعر الموجات فوق الصوتية

يحرق؟ نعم! يحرق

سنستخدم مكواة لحام لحرق ثقوبنا. هذا لأن معظم حقائب الظهر مقاومة للماء ، وهذا يعني أن المادة المصنوعة منها إما بلاستيك أو مطاط. لذلك إذا قمنا بحرقها بدلاً من القطع ، فإن حواف الثقب الخاص بنا سوف تذوب بشكل جيد وبهذا ستكون أقل عرضة للدموع.

احرق 4 ثقوب صغيرة أينما تريد للحصول على المصابيح الحمراء التلقائية. تأكد من أنها في وضع مرئي. (توجد بالفعل أزرار ضغط في الثقوب الموجودة في الصورة أعلاه)

احرق أيضًا ثقبًا لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في الجزء السفلي من حقيبة الظهر ، على الجانب الذي يخرج منه الظهر وثقب صغير بجانبه للخيط الذي يخرج من

أخيرًا ، احرق ثقبًا للكابلات التي ستنتقل إلى القسم الرئيسي من حقيبة ظهرك ، افعل ذلك فوق الفتحة التي صنعناها للكابلات في السكن إذا كنت تضعها في الحقيبة.

الخطوة 10: ضع الأزرار الضغط من خلال الثقوب ومصابيح الغراء

تأكد من أن الثقوب في الأزرار 5 مم !! إذا لم يكن الأمر كذلك ، يمكنك محاولة الحفر في الحوض الصغير باستخدام مثقاب 5 مم.

ادفع الأزرار الضاغطة من خلال الفتحات الأربعة التي قمت بحرقها وانقر عليها معًا.

ضع المصابيح الأربعة في الأزرار الصحافة وألصقها ، وتأكد من أن الأجزاء المعدنية لا تلامس الأزرار.

الخطوة 11: تبديل ريد

مفاتيح ريد هشة للغاية ، لذا فقد وضعت لي في أنبوب بلاستيكي وهذا الأنبوب البلاستيكي مرة أخرى في أنبوب معدني ، ثم أغلقت كل شيء بالغراء.

إن كيفية القيام بذلك متروك لك ، لكنني أوصي بعمل شيء من أجله حتى لا ينكسر.

إذا تم ذلك ، قم بلصق كل شيء أعلى القسم الرئيسي من حقيبة الظهر. بجانبه ، على الجانب الآخر من السوستة ، يوجد مغناطيس قوي بدرجة كافية بحيث يتم تبديله عند فتحه ، لقد وضعت لي بين الطبقة الداخلية والخارجية من النسيج بحيث لا يكون مرئيًا.

الخطوة 12: الصق المصابيح البيضاء داخل الحقيبة

الصقها حتى تضيء من الداخل عند تشغيلها.

يمكنك اختيار مكان وضعها ، ولكن في رأيي ، يكون أفضل مكان في النص العلوي لمفتاح القصب.

الخطوة 13: الصق الغلاف ووضعه داخل الكيس

قبل لصقها ، أغلقها تأكد من أنها لا تزال تعمل بشكل صحيح.

ثم قم بلصق الغطاء على باقي الغلاف ، وابحث عن الكابلات التي ستوصل بين اللوحة وجانب السكن ، فمن الصعب جدًا لصقها دون وجود الكابلات بينها.

بعد ذلك ، ضعه داخل حقيبة ظهرك ، وتأكد من أن المستشعر بالموجات فوق الصوتية يواجه الفتحة التي صنعناها سابقًا.

ربما تحتاج إلى تثبيت الغلاف المحيط بجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في حقيبة الظهر حتى لا يغطيه.

الخطوة 14: تحرير Rc.local لتشغيل البرنامج النصي عند بدء التشغيل

افتح الجهاز واكتب:

sudo nano /etc/rc.local

أضف السطر التالي في النهاية ، أعلى المخرج 0 مباشرة

python3.5 / home//Smartpack/main.py &

اضغط على CTRL + X و 2x أدخل

الآن سيبدأ النص عند الإقلاع.

الخطوة 15: اللمسات الأخيرة

يمكنك خياطة جميع الكابلات معًا وكذلك في حقيبة الظهر بإبرة وخيط.

يمكنك أيضًا عمل غطاء للمصابيح الحمراء من قطعة من الجلد / النسيج.