Gelang Orientasi Bersambung: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Projek akademik ini, gelang orientasi bersambung, direalisasikan oleh empat pelajar dari sekolah teknik Polytech Paris-UPMC: Sébastien Potet, Pauline Pham, Kevin Antunes dan Boris Bras.

Apa projek kami?

Sepanjang satu semester, kami terpaksa membuat gelang bersambung yang akan digunakan oleh pelari. Kursus perlumbaannya akan berorientasi pada beberapa titik di mana dia akan menandakannya, dan ini memungkinkan untuk merakam perjalanannya. Data tersebut akan disimpan di awan dalam masa nyata.

Produk ini dapat memberikan suhu, kelembapan, dan orientasi. Selain itu, kami mempunyai tiga butang termasuk satu yang menghantar kedudukan GPS sekiranya pelari mengalami masalah (butang SOS), sebab itulah kami memerlukannya dalam masa nyata. Yang kedua memungkinkan untuk memberi tag dan yang terakhir untuk mematikan gelang kerana kami mahukan produk dengan kuasa rendah.

Kami mempunyai bugdet 120 €. Untuk merealisasikan gelang orientasi yang terhubung, ikuti tutorial kami!

Langkah 1: Bahan Diperlukan

Senarai komponen:

- Kuasa Ultra Rendah STM32L432KC-Nucleo

- Modul SigFox TD1208

- Pembaca RFID 125 kHz

- Sensor suhu / kelembapan HTU21D

- Modul Accelerometer 3-axes ADXL345

- Modul kompas 3-sumbu HMC5883L

- Skrin OLED ADA938

- Modul GPS Grove 31275

- Bateri 1.5 V LR6

- Pengatur ketegangan Pololu 3.3V U1V11F3

- Beberapa butang kawalan

Langkah 2: Bahagian Pengaturcaraan

Pertama sekali, kami memprogram setiap komponen dengan laman web pembangun mbed. Untuk itu, kami menggunakan mikrokontroler STM32L476RG-Nucleo yang penggunaannya rendah.

Layar, sensor suhu / kelembapan, dan kompas berfungsi dalam komunikasi I²C. Pembaca RFID dan accelerometer berfungsi dalam komunikasi Serial. Untuk setiap komponen, anda harus menambah perpustakaan mereka sendiri.

Untuk sensor suhu / kelembapan, kompas dan akselerometer, anda perlu memanggil fungsi yang ditentukan di perpustakaan mereka untuk mendapatkan data.

Pembaca RFID berfungsi pada komunikasi bersiri, anda harus menggunakan fungsi "getc ()" kerana tag mengembalikan data dalam char.

Semua kod tersedia sebagai fail, kecuali kod layar OLED.

Langkah 3: Pemasangan Elektronik

Setelah memprogram setiap komponen, kami mengambil plat labdec dan memasangnya pada STM32L432KC-Nucleo. Ikuti rajah pendawaian pada lampiran untuk memasang semua komponen, atau setiap PIN diperincikan pada pemasangan kod.

Kami menambah tiga butang dengan tiga resitansi 10 Kilo ohm: satu menghantar kedudukan GPS sekiranya berlaku bahaya, satu untuk menghidupkan / mematikan, dan yang terakhir untuk membolehkan pelari menandai titik. Kami menambahkan bel semasa anda menekan butang SOS.

Fail "braceletOrientation" dalam lampiran adalah projek kami di Fritzing. Ini adalah fail ringkasan komponen dan pendawaian kami di labdec dan juga pada PCB. Selanjutnya, kami menambahkan kod pemasangan semua komponen.

Langkah 4: Pemerolehan Data

Papan kenyataan

Actoboard adalah alat berasaskan papan pemuka. Ia memaparkan semua data yang dihantar oleh Modul Sigfox. Ia kemudian akan menghantar melalui URL data ini untuk mengangguk agar dapat dimasukkan ke dalam pangkalan data.

Hantarkan data:

Untuk menghantar data melalui kod anda, pertama anda perlu menyatakan PIN (Tx, Rx) modul Sigfox (anda dapat melihatnya dalam kod kami). Selepas itu, terima kasih kepada arahan ini: "sigfox.printf (" AT $ SF =% 02X% 02X% 02X% 02X% 02X% 02X / r / n ", lat_deg, long_deg, lat_10s, long_10s, lat_100s, long_100s);", contoh ini menghantar data GPS ke Actoboard.

Terima data:

Setelah anda menyiapkan sumber Data anda berkaitan dengan modul Sigfox anda, anda perlu menetapkan format Data anda untuk menerima data dari kod anda. Untuk contoh yang sama daripada sebelumnya (GPS) anda perlu menetapkan format data seperti itu: "lat_deg:: uint: 8 long_deg:: uint: 8 lat_10s:: uint: 8 long_10s:: uint: 8 lat_100s:: uint: 8 panjang_100s:: uint: 8 ".

Berhati-hati dengan jenis dan bilangan bit, anda mesti mempunyai panjang yang sama. Oleh itu, saya mengesyorkan anda memasukkan data dalam kod anda seperti itu: "lat_deg = (int8_t) lat_deg;".

Berhati-hatilah dengan bilangan digit, dalam contoh ini kita hanya menghantar data dengan maksimum 2 digit. Tetapi jika anda ingin memindahkan data yang lebih besar seperti "% 04X", anda mungkin tahu bahawa Actoboard akan membalikkan digit. Contohnya jika anda menghantar 0x3040, Actoboard akan memahami 0x4030. Oleh itu, anda mesti membalikkan digit sebelum menghantar format data yang melebihi 2 digit.

Edit Papan Pemuka:

Untuk mengedit data anda di Dashboard on Actoboard, anda hanya perlu menambahkan widget. Terdapat senarai widget, anda mesti memilih yang sesuai dengan sistem anda. Dan setelah anda hanya perlu memilih data mana yang akan mengisi widget mana.

Hantar ke mengangguk:

Untuk memindahkan semua data yang anda terima di Actoboard untuk mengangguk melalui URL, anda hanya perlu mengisi kotak "forwarding url" dalam tetapan anda dengan URL projek anda yang mengangguk. Sebagai contoh, kami telah mengisi kotak dengan "https://noderedprojet.mybluemix.net/projet".

Langkah 5: Pangkalan Data

Bluemix

• Mengekori:
• Terima borang data Actoboard

Untuk mendapatkan borang data Actoboard, anda perlu menambahkan input "websocket" yang harus anda siapkan kaedahnya dengan "POST" dan tentukan URL anda (contoh dalam foto).

Memformat data

Anda perlu mengekstrak data yang ingin anda tambahkan dalam pangkalan data anda (cloudant) dan memformatnya. untuk itu, anda mesti menambah blok "fungsi". Lihat gambar di lampiran untuk memahami cara melakukannya.

Anda boleh menambahkan perkara geomtry pada peta, misalnya, kami mendapat fungsi yang menambahkan titik dengan koordinat GPS pada peta dan menghubungkannya. Kami menggunakan fungsi ini untuk membuat perlumbaan dan setelah itu, kami menukar fungsi lain yang akan membuat poligon di sekitar titik jika anda memeriksa RFID TAG.

Hantar ke cloudant

Selepas pemformatan data anda, anda perlu menghantarnya ke DataBase anda yang mendung. Untuk itu, anda mesti menambah blok penyimpanan "mendung" dan menentukan tetapan seperti nama DataBase anda, operasi "sisipkan" lihat contoh kami dalam lampiran.

Jangan lupa untuk "Menyebarkan" anda mengangguk agar sistem anda berfungsi.

Mendung:

Di Pangkalan Data awan anda, kini anda dapat melihat semua data yang anda kirimkan dengan sigfox dan memformat dalam node merah. Anda boleh memilih maklumat yang ingin anda lihat seperti "tarikh, peranti, TAG RFID, GPS".

Dan anda dapat memvisualisasikan perkara-perkara geomtry yang telah anda buat dalam fungsi mengangguk di menu "gps Geospatial Indexes"

Langkah 6: Demonstrasi

Kesimpulannya, kami mempunyai empat Mesin Antarmuka Manusia yang dikendalikan oleh empat butang tekan.

Antara muka asas menunjukkan suhu, kelembapan, nombor tag, kronometer dan arah magnet.

Pada salah satu tindakan tekan butang, anda akan menemui kompas antara muka yang sebenar. Lingkaran akan dilukis di layar dengan arahnya diposisikan dengan baik.

Pada tindakan tekan butang lain, anda akan menghantar mesej SOS yang mana ia menghantar lokasi anda ke pangkalan data. Lebih-lebih lagi anda akan mendengar mesej SOS dalam kod morse.

Sebagai tambahan, pada tindakan butang tekan terakhir anda akan membangunkan tag RFID. Selepas itu anda mempunyai lima saat untuk menandai titik persimpangan anda. Kemudian anda akan mendengar bunyi bip. Tindakan ini meningkatkan penghitung pada paparan dan mengirim tag dengan masa di pangkalan data kami. Akhirnya, semua tanda akan menarik perjalanan di peta.

Automatik jam tangan kami adalah sekitar 4h30 (kira-kira 660mA / j). Itu bergantung pada nombor tag yang diperiksa.

Untuk membuat kesimpulan selepas perlumbaan, anda akan mendapat semua aksi pelari pada bluemix pangkalan data kami.