Savienotā orientācijas aproce: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šo akadēmisko projektu, savienoto orientācijas aproci, realizēja četri inženierzinātņu skolas Polytech Paris-UPMC studenti: Sebastjans Potets, Paulīne Pama, Kevins Antunes un Boriss Bras.

Kāds ir mūsu projekts?

Viena semestra laikā mums bija jāizveido savienota aproce, kuru izmantos skrējējs. Viņa sacīkšu trase tiks orientēta pēc vairākiem punktiem, kur viņš atzīmēs, un tas ļaus ierakstīt tā gaitu. Šie dati tiks saglabāti mākonī reālā laikā.

Šis produkts var noteikt temperatūru, mitrumu un orientāciju. Turklāt mums ir trīs pogas, ieskaitot vienu, kas nosūta GPS pozīciju, ja skrējējam ir problēma (SOS poga), tāpēc mums tas ir vajadzīgs reālā laikā. Otrais ļauj apzīmēt, bet pēdējais - izslēgt rokassprādzi, jo mēs vēlamies mazjaudīgu produktu.

Mums bija bugdets 120 €. Lai realizētu savienotas orientācijas rokassprādzi, sekojiet mūsu apmācībai!

1. darbība. Nepieciešamais materiāls

Komponentu saraksts:

- STM32L432KC-Nucleo īpaši zema jauda

- SigFox modulis TD1208

- RFID lasītājs 125 kHz

- Temperatūras/mitruma sensors HTU21D

- Akselerometra modulis 3 asis ADXL345

- 3-asu kompasa modulis HMC5883L

- Ekrāns OLED ADA938

- GPS modulis Grove 31275

- Baterija 1,5 V LR6

- Spriegojuma regulators Pololu 3.3V U1V11F3

- dažas vadības pogas

2. darbība. Programmēšanas daļa

Pirmkārt, mēs ieprogrammējām katru komponentu ar mbed izstrādātāja vietni. Šim nolūkam mēs izmantojām mikrokontrolleri STM32L476RG-Nucleo, kas patērē maz.

Ekrāns, temperatūras/mitruma sensors un kompass darbojas I²C sakaros. RFID lasītājs un akselerometrs darbojas seriālajā komunikācijā. Katram komponentam jums bija jāpievieno sava bibliotēka.

Lai iegūtu datus, temperatūras/mitruma sensoram, kompasam un akselerometram ir jāizsauc noteikta funkcija viņu bibliotēkā.

RFID lasītājs darbojas sērijveida sakaros, jums ir jāizmanto funkcija "getc ()", jo tags atgriež datus ar char.

Visi kodi ir pieejami kā fails, izņemot ekrāna kodu OLED.

3. darbība: elektroniskā montāža

Pēc katra komponenta programmēšanas mēs paņēmām labdec plāksni un savienojām tos ar STM32L432KC-Nucleo. Sekojiet elektroinstalācijas shēmai pielikumā, lai saliktu visas sastāvdaļas, vai arī katrs PIN ir detalizēti norādīts koda komplektā.

Mēs pievienojām trīs pogas ar trīs 10 Kilo pretestību: viena nosūta GPS atrašanās vietu briesmu gadījumā, viena - lai ieslēgtu/izslēgtu, un pēdējā - lai skrējējs atzīmētu punktu. Nospiežot SOS pogu, mēs pievienojām skaņas signālu.

Fails "braceletOrientation" pielikumā ir mūsu projekts par Fritzing. Šis ir mūsu komponentu un elektroinstalācijas kopsavilkuma fails labdec, kā arī PCB. Turklāt mēs pievienojām visu komponentu montāžas kodu.

4. darbība. Datu iegūšana

Actoboard

Actoboard ir uz paneļa balstīts rīks. Tas parāda visus Sigfox moduļa nosūtītos datus. Pēc tam tā nosūtīs šos datus, izmantojot URL, uz mezgliem, lai tos varētu ievietot datu bāzē.

Nosūtiet datus:

Lai nosūtītu datus, izmantojot savu kodu, vispirms ir jādeklarē Sigfox moduļa PIN (Tx, Rx) (to var redzēt mūsu kodā). Pēc tam, pateicoties šai komandai: "sigfox.printf (" AT $ SF =%02X%02X%02X%02X%02X%02X / r / n ", lat_deg, long_deg, lat_10s, long_10s, lat_100s, long_100s);", šis piemērs nosūta GPS datus uz Actoboard.

Saņemt datus:

Kad esat iestatījis datu avotus saistībā ar savu Sigfox moduli, jums ir jāiestata datu formāts datu saņemšanai no koda. Tam pašam piemēram kā iepriekš (GPS) jums ir jāiestata datu formāts: "lat_deg:: uint: 8 long_deg:: uint: 8 lat_10s:: uint: 8 long_10s:: uint: 8 lat_100s:: uint: 8 long_100s:: uint: 8 ".

Esiet piesardzīgs ar bitu veidu un skaitu, jums ir jābūt tieši tādam pašam garumam. Tāpēc es iesaku jums ievadīt datus savā kodā šādi: "lat_deg = (int8_t) lat_deg;".

Esiet piesardzīgs arī ar ciparu skaitu, šajā piemērā mēs pārsūtām datus tikai ar 2 cipariem. Bet, ja vēlaties pārsūtīt lielākus datus, piemēram, "%04X", iespējams, zināt, ka Actoboard apvērsīs ciparu. Piemēram, ja pārraidāt 0x3040, Actoboard saprot 0x4030. Tātad, pirms nosūtāt datu formātu, kas pārsniedz 2 ciparus, jums ir jāapgriež cipars.

Rediģēt informācijas paneli:

Lai rediģētu datus Actoboard informācijas panelī, jums vienkārši jāpievieno logrīks. Ir logrīku saraksts, jums jāizvēlas tas, kas vislabāk atbilst jūsu sistēmai. Un pēc tam jums vienkārši jāizvēlas, kuri dati aizpildīs šo logrīku.

Raidījums nodedzinātajam:

Lai pārsūtītu visus Actoboard saņemtos datus uz mezgliem, izmantojot URL, jums vienkārši jāaizpilda lodziņš "pārsūtīšanas url" savos iestatījumos ar jūsu mezglotā projekta URL. Piemēram, mēs aizpildām lodziņu ar "https://noderedprojet.mybluemix.net/projet".

5. darbība: datu bāze

Bluemix

• Mezglains:
• Saņemiet datu veidlapu Actoboard

Lai iegūtu datu veidlapu Actoboard, jums jāpievieno "websocket" ievade, kas jums ir jāiestata metode pēc "POST" un jānorāda jūsu URL (piemērs fotoattēlā).

Datu formatēšana

Jums ir jāizņem dati, kurus vēlaties pievienot savai datu bāzei (mākoņains), un tie jāformatē. šim nolūkam jums jāpievieno "funkciju" bloks. Skatiet pielikumā esošo fotoattēlu, lai saprastu, kā to izdarīt.

Jūs varat pievienot ģeometrijas lietas kartē, piemēram, mēs saņēmām funkciju, kas kartē pievieno punktu ar GPS koordinātu un saista tās. Mēs izmantojam šo funkciju, lai izveidotu sacīkstes, un pēc tam mēs pārslēdzam citu funkciju, kas izveidos daudzstūri ap punktu, ja pārbaudīsit RFID TAG.

Nosūtīt uz cloudant

Pēc datu formatēšanas jums tie jānosūta uz mākoņaino datu bāzi. Lai to izdarītu, jums jāpievieno “mākoņains” krātuves bloks un jānorāda tādi iestatījumi kā jūsu datu bāzes nosaukums, darbība “ievietošana” skatiet mūsu piemēru pielikumā.

Neaizmirstiet "izvietot" savu mezglu, lai sistēma darbotos.

Mākoņains:

Savā mākoņainajā datu bāzē tagad varat redzēt visus datus, ko esat nosūtījis, izmantojot sigfox, un formatējumu sarkanā mezglā. Jūs varat izvēlēties, kādu informāciju vēlaties redzēt, piemēram, "datums, ierīce, TAG RFID, GPS".

Un jūs varat vizualizēt savas ģeometriskās lietas, kuras esat izveidojis, izmantojot mezglaino funkciju izvēlnē "GPS ģeotelpiskie indeksi"

6. solis: demonstrācija

Apkopojot, mums bija četras cilvēka un mašīnas saskarnes, kuras kontrolēja četras spiedpogas.

Pamata saskarne norāda temperatūru, mitrumu, birkas numuru, hronometru un magnētisko virzienu.

Vienā no spiedpogas darbībām jūs atradīsit īstu saskarnes kompasu. Uz ekrāna tiks uzzīmēts aplis ar labi novietotu virzienu.

Citā spiedpogas darbībā jūs nosūtīsit SOS ziņojumu, ar kuru tā nosūtīs jūsu atrašanās vietu uz datu bāzi. Turklāt jūs dzirdēsit SOS ziņojumu morzes kodā.

Turklāt pēdējā spiedpogas darbībā jūs pamodināsiet RFID tagu. Pēc tam jums ir piecas sekundes, lai atzīmētu šķērsošanas punktu. Tad jūs dzirdēsiet pīkstienu. Šī darbība palielina skaitītāju displejā un nosūta tagu ar mūsu datu bāzē esošo laiku. Visbeidzot, visi tagi zīmēs braucienu kartē.

Mūsu pulksteņa automātika ir aptuveni 4:30 (aptuveni 660 mA/h). Tas ir atkarīgs no pārbaudītā marķējuma numura.

Noslēgumā pēc sacensībām jūs atradīsiet visas skrējēja darbības mūsu datu bāzes bluemix.