Шамалга негизделген чөйрө дисплейин жасаңыз: 8 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул Ринчестер Технология Институтунда Трин Л Ле жана Мэтт Арлакас тарабынан HCIN 720 үчүн иштелип чыккан жана курулган класстын долбоору: Кийиле турган буюмдарды жана Интернетти түзмөктөрдүн прототиптөөсү.

Бул долбоордун максаты - RFID токендери менен байланышкан жерлерде шамалдын багытын жана ылдамдыгын абстракттуу түрдө элестетүү. Бул эки ченем кайыктарды башкарган, учкучсуз учуучу аппараттар, батперекчелер, ракеталар модели жана башкалар үчүн пайдалуу болмок.

Дисплей столдун үстүндө кездеменин толкундарын жана "бийлөөнү" ленталарын жасоо үчүн өйдө көтөрүлүүчү желдеткичтен турмак. Тасмалардын жандуулугу шамалдын ылдамдыгын көрсөтөт. Шамалдын багыты базадагы тепкичтүү моторго туташкан жана толук 360 ° айлана алган индикатор менен көрсөтүлөт.

1 -кадам: материалдар жана инструменттер

Турак жай

• 1/8”Акрил (PMMA) барактар, лазер менен кесүүгө ылайыктуу
• 1/8”акрил таякчалары (муундарды толтуруу үчүн)
• Бузулган нерселер

Электрондук тетиктер

• Бөлүк Photon (https://store.particle.io/collections/photon)
• 2.1мм DC баррель уячасы (https://www.adafruit.com/product/373)
• 12VDC 600мА 2.1мм сайгыч менен камсыздоо (https://www.adafruit.com/product/798)
• DC-DC Power Converter (https://www.digikey.com/product-detail/en/murata-power-solutions-inc/OKI-78SR-12-1.0-W36-C/811-3293-ND/6817698) ЖЕ 7805 Voltage Regulator схемасы (https://www.instructables.com/howto/7805/)
• MFRC522 RFID окурмандар кеңеши (https://www.amazon.com/dp/B00VFE2DO6/ref=cm_sw_su_dp)
• L293D Dual H-Bridge Motor Driver (https://www.adafruit.com/product/807)
• 12V Stepper Motor (https://www.adafruit.com/product/918)
• 120мм 12VDC күйөрманы (https://www.amazon.com/Kingwin-CF-012LB-Efficient-Excellent-Ventilation/dp/B002YFP8BK)
• S9013 NPN транзистору (же окшош)
• 2 - 220 Ом каршылыгы
• 1N4001 диод
• 5мм көк LED
• Mifare Classic 1K RFID чаптама тэгдери (https://www.amazon.com/YARONGTECH-MIFARE-Classic-Material-adhesive/)

Электр өткөргүчтөрү

• Adafruit Perma-Proto Half Board (https://www.adafruit.com/product/1609)
• 22 AWG зымы, катуу жана тыгыз
• 20 AWG, эки өткөргүч зым (бийлик үчүн)
• Эркек баштын туташтыргычы (желдеткич жана мотор байланыштары үчүн)
• 2 - 12 пин ургаачы стеклдүү баш тилкелери (Photon үчүн)
• 1 - 1х3 0,1 дюймдук ургаачы баш тилке (желдеткич транзистору үчүн)
• 1 - 1x8 0,1 дюймдук баштыктын туташтыргычы жана кысылган розетка байланыштары (RFID окурман)
• 1 - 1x2 0,1 дюймдук баштыктын туташтыргычы жана кысылган розетка контактылары (желдеткич)
• 4 - 1x1 0,1 дюймдук баштыктын туташтыргычы жана кысылган розетка байланыштары (кадам мотору)
• 1-16-пин DIP розеткасы (H-көпүрө үчүн)
• Кичинекей нейлон галстуктар (милдеттүү эмес)
• Жылуулукту кыскартуучу түтүк (милдеттүү эмес)

Аппараттык

• 2 - M3x6mm бурамалар (тепкич моторун орнотуу үчүн)
• 4 - M3x35mm бурамалар (желдеткичти орнотуу үчүн)
• 8 - М3 жалпак кир жуугучтар
• 4 - М3 жаңгактар

Куралдар

• Лазердик кескич
• 3D принтер
• Лайкоо куралдары
• Акрил клей (https://www.amazon.com/Acrylic-Plastic-Cement-Applicator-Bottle/)
• Жалпак гофр картон барактары (жыйноо үчүн)

2 -кадам: Берилүүчү маалыматтар

Шамал дисплейи шамалдын багытын жана ылдамдыгын RFID менен белгиленген токен менен байланышкан жерден көрсөтөт. Бул маалыматтар WeatherUnderground APIден алынат. Бул APIди колдонуу үчүн, https://www.wunderground.com/weather/api дарегинде каттоо эсебин түзүңүз жана сиздин керектөөлөрүңүзгө ылайыктуу планды тандаңыз.

3 -кадам: Дисплейдин курулушу

Лазердик кесүү

Сиз колдоно турган лазер кескичтин инструкциясынан кийин Adobe Illustrator файлдарын (төмөндө) кесүүгө даярдаңыз. Файлдардагы объектилерди сиз колдонуп жаткан лазер кескичтин өлчөмүнө ылайыкташтыруу керек болушу мүмкүн.

Лазер плиталарды 1/8 дюймдук акрил (PMMA) пластикалык барактан кесип салат.

Assembly Jig

Кадимки беш бурчтуктун сырткы бурчун 116.6 ° кармап туруу үчүн, биз плиталарды чогултууга жардам берүү үчүн тез приборду (Assembly_jig.ai) иштеп чыктык.

1. Assembly_jig.ai файлын ачыңыз жана гофр картонунан бир нече бөлүктөрдү кесип алыңыз.
2. Стек төрт бурчтуу бойдон калып жатканына көз салып, аларды стекке чаптаңыз.

Бурч толтургуч таякчалар

Бурчтар бири-бирине ортогоналдуу болбогондуктан, биз боштукту толтуруу үчүн 1/8 дюймдук акрил таякчаларды колдонуп жатабыз жана жабыштыруу үчүн көбүрөөк жерди камсыздайбыз. Чыбыктын алдын ала кесилген узундугу ар бир табактын ортосуна жайгашып, бир аз орун калтырат. бурчтары бириккен жер үчүн ар бир учунда.

Базаны чогултуу

Негизги бөлүктөн чоң желдеткич тешиктен жана акрил таяктын беш четинен клейден баштаңыз.

Бул желдеткичти монтаж джигинин бир эңкейишине, ал эми карама -каршы кыйшайган жагына базалык каптал бөлүгүн коюңуз.

Этияттык менен клейди муунга сүйкөп, анын батышын күтүңүз.

Негизги бөлүктүн башка жактарын айланып иштөөнү улантыңыз, эки пластинка кайда болбосун толтуруучу таяктын бир бөлүгүн бекитип коюңуз.

DeckGlue эки тепкичтүү моторду орнотуу дисктерин артка-артка чогултуу, тешиктерди тизип коюуну унутпаңыз. Орнотулганда, M3 бурамалары үчүн эки кичинекей тешикти кылдаттык менен таптап колдонуңуз. Эми муну палубанын ортосуна жабыштырыңыз, дагы бир жолу тешикти тизип коюңуз.

Эки M3x6mm бурамасын колдонуп, тепкич моторун тиркеңиз.

Чокуну чогултуу

Үстү астынкыдай эле чогултулган, бирок болгону төрт табак менен. Сиз бешинчи табак "болушу мүмкүн" турган боштукту калтырасыз. Үстүнкү плиталарды жабыштыруу менен акрил таягын колдонууну унутпаңыз.

4 -кадам: Электроника

Бул долбоорду нан тактасы жана секирүүчү зымдарды колдонуу менен тез чогултса болот. Жөн гана жогорудагы схеманы ээрчиңиз.

Көбүрөөк берилгендик үчүн, анда ошол жинди ширетүү жөндөмдөрүн жок кылуу убактысы келди.

Сизде жинди ширетүү жөндөмү бар, туурабы? Болбосо, бул жерде оңдоого жардам берүү үчүн бир нече шилтемелер …

• Instructables: Кантип Solder
• Adafruit Мыкты Пайдаланууга Жетектөөчү

Adafruit Perma-proto жарым панелин колдонуп, компоненттерди Fritzing диаграммасында көрсөтүлгөндөй жайыңыз. Интегралдык микросхемалардын жана транзисторлордун розеткаларын колдонуу, эгер сиз кандайдыр бир Magic Smoke чыгарсаңыз (https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_smoke) тез жана оңой алмаштырууга мүмкүндүк берет.

Тышкы бөлүктөрдү (тепкич мотору жана желдеткич) туташтырууга жана аларды оңой алмаштырууга жардам берүү үчүн доскага төөнөгүч казыктарды/розеткаларды орнотуңуз (жогорудагы "Сыйкырдуу түтүндү" караңыз). Мүмкүн болушунча кыска жана түз сактоого аракет кылып, биринчи кезекте Solder күчү менен жер зымы. DC электр уячасын 20AWG эки өткөргүч зымдын бир четине, экинчисин жогорку электр рельстерине (солго Photon аталыштары менен багытталган такта) кошуңуз.

Райондук байланыштарды жасоо үчүн зымдарды ширетүү. Кээ бир учурларда, тактанын түбүндө зымдарды иштетүү оңой. RFID окурманы үчүн, Photon үчүн топтолуучу аталыштар Photon астына туташууга кеңири орун берет. RFID зымдарын 1x8 атооч туташтыргычы менен токтотуңуз, RFID окурмандын башына тиркөө үчүн.

5 -кадам: Электрониканы орнотуңуз

Негизи жабышкандан кийин, желдеткичти M3x35 өлчөмүндөгү төрт бураманы, шайбаны жана гайканы колдонуп орнотуңуз.

Негизги тактаны көбүк колдогон монтаж лентасын колдонуп, арткы табактын ичине (DC баррелинин уячасы үчүн тик бурчтуу кесилген табак) тиркеңиз.

DC баррелинин уячасын тик бурчтуу тешикке салыңыз жана акрил клейин колдонуп цементтин ордуна.

RFID окурман тактасын туташтыргычка туташтырыңыз жана көбүк колдонгон лента аркылуу ыңгайлуу жерге орнотуңуз. Эгерде тактанын арткы бети дисплейдин сыртына караса, антенна дагы RFID сигналын алат. Жакын жердеги Көк LEDди коопсуз кылыңыз.

Вентиляторду жана тепкич моторун башкы тактага сайыңыз.

6 -кадам: Программалоо

Particle Photon жаңыбы?

Бул долбоор шамал маалыматын чогултуу үчүн Particle Webhooks колдонот. Бул жерде процесс, кыскача айтканда.

1. Түзмөк токендин сканерленишин күтөт.
2. Токен сканерленгенде, уникалдуу токен ID сакталат.
3. Андан кийин түзмөк бул токен идентификаторун Particle.ioго жарыялайт.
4. Бул маалыматты алгандан кийин, Particle.io маалыматтарды API беттерибизге webhook интеграциясы аркылуу жөнөтөт.
5. API барагы токен идентификаторун алат жана аны менен байланышкан шаарды жана мамлекетти Жайгашуулар массивинен издейт.
6. API баракчасы жайгашуу маалыматын колдонуп, WeatherUndergroundга (WU) AP чалуусун жасайт.
7. WU API API бетине ошол жердин толук аба ырайынын JSON объектисин кайтарат.
8. API баракчасы бул маалыматты талдайт, шамалдын багытын жана шамалдын ылдамдыгын чыгарат жана айлантат жана аларды JSON объектиси катары түзмөккө кайтарат.
9. Түзмөк JSON объектисин талдап, шамалдын багытын жана ылдамдыгын сактоочу моторду жана желдеткичти башкаруу үчүн колдонулат.

Камтылган программа

"Wind_display" деп аталган жаңы Photon долбоорун түзүңүз жана wind_display.ino коду менен негизги файлдын үстүнө жазыңыз (төмөндө).

Андан кийин, долбооруңузда төмөнкү китепканаларды таап, орнотуңуз:

• MFRC522 - v0.1.4 Бөлүкчө түзмөктөрү үчүн RFID китепканасы
• SparkJSON - v0.0.2 JSON китепканасы Ported from @bblanchon
• Stepper - v1.1.3 Stepper Motor китепканасы Arduino үчүн

Долбоорду түзүп, Photonго жүктөп алыңыз.

API баракчасы

API баракчасын колдонуу үчүн, аны PHP иштеткен веб-серверге жүктөшүңүз керек болот. Жеткиликтүү көптөгөн акысыз PHP веб хостинг варианттары бар.

GetWindData.txt жүктөп алып, файлдын кеңейтүүсүн.php деп өзгөртүңүз. Тандалган редактордо ачып, төмөнкү өзгөртүүлөрдү киргизиңиз:

Сизге Photon Core ID кошуңуз:

// Фотондорго core_id кошуңуз, бул API колдонууга уруксат бергиңиз келет $ allowedCores = array ('Сиздин CoreID бул жерге барат');

WeatherUnderground API ачкычыңызды кошуңуз:

// WeatherUnderground API ачкычы $ wu_apikey = "Сиздин WU API ачкычыңыз";

Бул учурда, токендерди/жерлерди коюу жөнүндө кабатыр болбоңуз. Баары жөндөлгөндөн кийин биз аны карайбыз.

Файлды сактаңыз жана веб -серверге жүктөңүз. API баракчасынын жандуу URL дарегин жазыңыз.

Бөлүкчө Webhook

Particle Console'го кириңиз жана сол жактагы Integrations сөлөкөтүн чыкылдатыңыз.

1. "Жаңы интеграцияга" чыкылдатыңыз, андан кийин "Webhook" тандаңыз.
2. Окуянын атын 'wind_display' деп коюңуз.
3. URL'ди API барагынын жандуу URL дарегине коюңуз.
4. 'Webhook түзүү' чыкылдатыңыз.

RFID Токен идентификаторлорун алыңыз жана API баракчасын өзгөртүңүз

Photon компьютериңизге USB аркылуу туташтырылганда жана тышкы электр булагынан ажыратылганда, терминалдык терезени ачыңыз жана Бөлүкчөлөрдүн сериялык мониторун иштетиңиз.

1. RFID тегин сканерлеп, сериялык монитордо көрсөтүлгөн 8 белгиден турган токен IDсин жазыңыз.
2. Колдонууну каалаган кошумча белгилер үчүн кайталаңыз.

Эми getWindData.phpге кайтып, Жайлар массивинин бөлүмүн табыңыз:

// Жайгашкан жерлер массиви // "TokenID n" сканерленген токен идентификатору менен алмаштырыңыз // "Citynди" токен ID менен байланышкан шаарга алмаштырыңыз // "Sn" дегенди $ char = $ array менен байланышкан эки char абалына алмаштырыңыз ("TokenID 1" => array ("city" => "City1", "state" => "S1"), "TokenID 2" => array ("city" => "City2", "state" => "S2"), "TokenID 3" => массив ("city" => "City3", "state" => "S3"));

Ар бир энбелгини идентификаторуңузду белгилердин идентификаторлору менен алмаштырыңыз жана ар бирин шамал тууралуу маалымат алгыңыз келген шаар жана мамлекет менен байланыштырыңыз.

Файлды сактап, веб -сервериңизге жүктөңүз.

7 -кадам: Аны колдон

1. Каалаган жерде көрсөтүңүз.
2. Шамал калканчын түндүктү карагыла.
3. Электр энергиясын сайыңыз.
4. RFID окурманынын жанына токен коюп, көк LEDдин өчүп күйүшүн күтүңүз.

8 -кадам: Мындан аркы идеялар

Бул жерде долбоорду кеңейтүү үчүн кээ бир идеялар бар!