Shamolga asoslangan muhit displeyini yarating: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Bu Trinh Le va Mett Arlakaslar tomonidan HCIN 720: Rochester Texnologiya Institutida kiyiladigan buyumlar va Internet qurilmalarini prototiplash uchun ishlab chiqilgan va qurilgan sinf loyihasi.

Ushbu loyihaning maqsadi - RFID tokenlari bilan bog'liq bo'lgan joylarda shamol yo'nalishini va tezligini mavhum tasavvur qilish. Bu ikki o'lchov qayiq, uchuvchisiz uchuvchi, uchuvchi, raketali model va boshqalarni boshqaradiganlar uchun foydali bo'ladi.

Ko'rgazmali mato to'lqinlari va stol usti ustida "raqs" lentalarini yasash uchun yuqoriga ko'tariladigan fanatdan iborat bo'ladi. Lentalarning tirikligi shamol tezligini ko'rsatadi. Shamol yo'nalishi bazadagi qadam dvigatelga ulangan va to'liq 360 ° burilishga qodir ko'rsatkich bilan ifodalanadi.

1 -qadam: Materiallar va asboblar

Uy -joy

• 1/8 dyuymli akril (PMMA) plitalar, lazer bilan kesish uchun mos
• 1/8 dyuymli akril novdalar (bo'g'inlarni to'ldirish uchun)
• Achchiq narsalar

Elektron qismlar

• Foton zarrachalari (https://store.particle.io/collections/photon)
• 2,1 mm shahar barreli uyasi (https://www.adafruit.com/product/373)
• 12VDC 600mA quvvat manbai 2,1 mm vilkasi bilan (https://www.adafruit.com/product/798)
• DC-DC quvvat konverteri (https://www.digikey.com/product-detail/en/murata-power-solutions-inc/OKI-78SR-12-1.0-W36-C/811-3293-ND/6817698) OR 7805 kuchlanish regulyatori sxemasi (https://www.instructables.com/howto/7805/)
• MFRC522 RFID o'quvchi kengashi (https://www.amazon.com/dp/B00VFE2DO6/ref=cm_sw_su_dp)
• L293D Dual H-Bridge dvigatel haydovchisi (https://www.adafruit.com/product/807)
• 12V kuchlanishli dvigatel (https://www.adafruit.com/product/918)
• 120mm 12VDC fanati (https://www.amazon.com/Kingwin-CF-012LB-Efficient-Excellent-Ventilation/dp/B002YFP8BK)
• S9013 NPN tranzistor (yoki shunga o'xshash)
• 2 - 220 Ohm qarshilik
• 1N4001 diodi
• 5 mm ko'k LED
• Mifare Classic 1K RFID stiker teglari (https://www.amazon.com/YARONGTECH-MIFARE-Classic-Material-adhesive/)

Ulanish

• Adafruit Perma-Proto yarim pansion (https://www.adafruit.com/product/1609)
• 22 AWG sim, qattiq va tor
• 20 AWG, ikkita o'tkazgichli sim (quvvat uchun)
• Erkaklar sarlavhasi ulagichi (fan va dvigatel ulanishlari uchun)
• 2 - 12 pinli, bir -biriga bog'lab qo'yiladigan ayol chiziqlar (Photon uchun)
• 1 - 1 x 3 0,1 dyuymli ayol boshli chiziq (fan tranzistor uchun)
• 1 - 1 x 8 0,1 dyuymli sarlavhali ulagich va burama rozetka kontaktlari (RFID o'quvchi)
• 1 - 1x2 0,1 dyuymli pitch sarlavhasi ulagichi va burama rozetka kontaktlari (fan)
• 4 - 1x1 0,1 dyuymli pitch sarlavhasi ulagichi va burilish rozetkasi kontaktlari (step motor)
• 1-16-pinli DIP uyasi (H-ko'prigi uchun)
• Kichik neylon bintlar (ixtiyoriy)
• Issiqlikka chidamli quvurlar (ixtiyoriy)

Uskuna

• 2 - M3x6 mm vintlardek (step motorini o'rnatish uchun)
• 4 - M3x35 mm vintlardek (fanni o'rnatish uchun)
• 8 - M3 tekis yuvish mashinalari
• 4 - M3 yong'oqlar

Asboblar

• Lazerli kesuvchi
• 3D printer
• Lehimlash asboblari
• Akril yopishtiruvchi (https://www.amazon.com/Acrylic-Plastic-Cement-Applicator-Bottle/)
• Yassi gofrirovka qilingan karton varaqlar (yig'ish moslamasi uchun)

2 -qadam: Ma'lumotlarni taqdim etish

Shamol displeyi shamol yo'nalishi va tezligini RFID belgisi bilan bog'langan joydan ko'rsatadi. Bu ma'lumotlar WeatherUnderground API -dan yig'iladi. Ushbu API -dan foydalanish uchun https://www.wunderground.com/weather/api saytida hisob yarating va sizning ehtiyojlaringizga mos keladigan reja variantini tanlang.

3 -qadam: Displey qurilishi

Lazerli kesish

Foydalanadigan lazerli kesgichni ishlatish bo'yicha qo'llanmaga binoan, Adobe Illustrator fayllari ekranini (pastda) kesishga tayyorlang. Siz foydalanayotgan lazer kesgichning o'lchamiga mos keladigan fayllar ob'ektlarini qayta tartibga solishingiz kerak bo'lishi mumkin.

Plitalarni 1/8 dyuymli akril (PMMA) plastmassalardan lazer kesadi.

Jig yig'ish

Doimiy beshburchakning tashqi burchagini 116,6 ° ushlab turish uchun biz plitalarni yig'ishda yordam beradigan tez yig'gich (assemb_jig.ai) yaratdik.

1. Assembly_jig.ai faylini oching va gofrokartondan bir nechta bo'laklarni kesib oling.
2. Stack kvadrat bo'lib turishiga ishonch hosil qilib, ularni suyakka yopishtiring.

Burchak to'ldiruvchi tayoqlar

Burchaklar bir-biriga ortogonal bo'lmaganligi uchun biz bo'shliqni to'ldirish uchun 1/8 dyuymli akril tayoqlardan foydalanamiz va yopishtirish uchun ko'proq sirt maydonini ta'minlaymiz. Tayoqning oldindan kesilgan uzunliklari har bir plastinka orasiga joylashtiriladi va biroz bo'sh joy qoldiriladi. burchaklar birlashadigan joy uchun har bir uchida.

Baza yig'ish

Katta fan teshigi bo'lgan asosiy qismdan boshlang va beshta qirrada akril novda yopishtiring.

Ventilyator bo'lagini yig'ish moslamasining bir burchagiga qo'ying va asosiy yon qismini qarama -qarshi tomonga joylashtiring.

Yopishqoqni bo'g'imga ehtiyotkorlik bilan qo'llang va uning o'rnatilishini kuting.

Asosiy bo'lakning boshqa tomonlari bo'ylab ishlashni davom ettiring va ikkita plastinka uchraydigan joyga plomba tayog'ini mahkamlang.

DeckGlue ikkita qadamli dvigatel o'rnatish disklarini bir-birining orqasiga yig'ib, teshiklarni bir qatorga qo'yganingizga ishonch hosil qiling. O'rnatilganda, M3 vintlari uchun ikkita kichik tuynukni tiqish uchun musluk yordamida ehtiyotkorlik bilan ishlating. Endi, uni pastki plastinkaning o'rtasiga yopishtiring va yana markaziy teshikni tekislang.

Bosqichli dvigatelni ikkita M3x6 mm vint yordamida ulang.

Yuqori qismini yig'ish

Yuqori qismi xuddi pastki bilan bir xil tarzda yig'ilgan, lekin faqat to'rtta plastinka bilan. Siz beshinchi plastinka joylashishi mumkin bo'lgan bo'sh joy qoldirasiz. Yuqori plitalarni yopishtirishda akril tayoqni ishlatishni unutmang.

4 -qadam: elektronika

Ushbu loyiha tezda taxta va o'tish simlari yordamida yig'ilishi mumkin. Faqat yuqoridagi sxemaga amal qiling.

Aniqroq qilib aytganda, lehimlash qobiliyatini yo'q qilish vaqti keldi.

Sizda aqldan ozish qobiliyati bor, shunday emasmi? Agar yo'q bo'lsa, buni tuzatishga yordam beradigan bir nechta havolalar …

• Ko'rsatmalar: Lehimlash usuli
• Adafruit zo'r lehim uchun qo'llanma

Adafruit Perma-proto yarim taxtasidan foydalanib, komponentlarni yuqoridagi Fritzing diagrammasida ko'rsatilgandek joylashtiring. Integral mikrosxemalar va tranzistorlar uchun rozetkalardan foydalanish, agar biron bir sehrli tutun chiqsa, tez va oson almashtirish imkonini beradi (https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_smoke).

Chiquvchi qismlarni (qadam dvigateli va fan) ulash va ularni osongina almashtirishga yordam berish uchun lehim sarlavhasi pinlari/rozetkalari (yuqoridagi "Sehrli tutun" ga qarang). Lehimlash quvvati va er simlari birinchi navbatda, ularni iloji boricha qisqa va to'g'ridan -to'g'ri saqlashga harakat qiling. DC quvvat ulagichini 20AWG uzunlikdagi ikkita o'tkazgichli simning bir uchiga, ikkinchisini esa yuqori panjaralarga lehimlang (chap tomonda Photon sarlavhalari o'rnatilgan).

Lehim simlari kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Ba'zi hollarda, taxtaning pastki qismidagi simlarni ishlatish osonroq. RFID o'quvchi uchun Photon uchun yig'iladigan sarlavhalar Photon ostida ulanish uchun etarli joy ajratadi. RFID simlarini 1x8 sarlavhali ulagich bilan uzib, RFID o'quvchi sarlavhasiga ulang.

5 -qadam: Elektronikani o'rnating

Baza yopishtirilgandan so'ng, fanni to'rtta M3x35 vint, yuvish va yong'oq yordamida taglikka o'rnating.

Asosiy taxtani orqa plastinkaning ichki qismiga mahkamlang (ko'pikli mahkamlagich uchun to'rtburchaklar kesimli plastinka).

To'rtburchaklar teshikka shahar barreli uyasini joylashtiring va akril yopishtiruvchi yordamida tsement qo'ying.

RFID o'quvchi kartasini ulagichga ulang va ko'pikli lenta yordamida qulay bo'lgan joyga o'rnating. Agar taxtaning orqa tomoni displeyning tashqi tomoniga qarasa, antenna RFID signalini qabul qiladi. Moviy LEDni yaqin atrofga ulang.

Ventilyatorni va qadam motorini asosiy kartaga ulang.

6 -qadam: dasturlash

Particle Photon -da yangi?

Ushbu loyiha shamol ma'lumotlarini yig'ish uchun zarracha veb -kancalaridan foydalanadi. Mana, jarayon qisqacha.

1. Qurilma token skaner qilinishini kutadi.
2. Token skanerlanganda yagona token identifikatori saqlanadi.
3. Keyin qurilma ushbu token identifikatorini Particle.io -da e'lon qiladi.
4. Particle.io ushbu ma'lumotlarni olgandan so'ng, veb -kuk integratsiyasi orqali ma'lumotlarni API sahifamizga yuboradi.
5. API sahifasi token identifikatorini oladi va u bilan bog'langan shahar va shtatni "Joylar" qatoridan qidiradi.
6. Keyin API sahifasi joylashuv ma'lumotlari yordamida APni WeatherUnderground (WU) ga chaqiradi.
7. WU API API sahifasiga JSON ob'ektini qaytaradi.
8. API sahifasi bu ma'lumotni tahlil qiladi, shamol yo'nalishini va shamol tezligini chiqaradi va o'zgartiradi va ularni JSON obyekti sifatida qurilmaga qaytaradi.
9. Qurilma JSON ob'ektini tahlil qiladi, shamol yo'nalishini va tezligini saqlaydi, step motorini va fanni boshqaradi.

Dasturiy ta'minot

"Wind_display" nomli yangi Photon loyihasini yarating va asosiy faylni wind_display.ino kodi ustiga yozing (pastda).

Keyin, loyihangizda quyidagi kutubxonalarni toping va o'rnating:

• MFRC522 - zarrachalar qurilmalari uchun v0.1.4 RFID kutubxonasi
• SparkJSON - v0.0.2 JSON kutubxonasi @bblanchon saytidan olingan
• Stepper - v1.1.3 Arduino uchun Step Motor kutubxonasi

Loyihani tuzing va Photon -ga yuklab oling.

API sahifasi

API sahifasidan foydalanish uchun uni PHP yoqilgan veb-serverga yuklashingiz kerak bo'ladi. PHP veb -xostingining ko'plab bepul variantlari mavjud.

GetWindData.txt -ni yuklab oling va fayl kengaytmasini.php -ga o'zgartiring. O'zingiz yoqtirgan tahrirlovchini oching va quyidagi o'zgartirishlarni kiriting:

Sizga Photon Core identifikatorini qo'shing:

// Ushbu APIdan foydalanishga ruxsat bermoqchi bo'lgan Photons uchun core_id qo'shing $ allowedCores = array ('Sizning CoreID bu erga ketadi');

WeatherUnderground API kalitini qo'shing:

// WeatherUnderground API kaliti $ wu_apikey = "Sizning WU API kalitingiz";

Ayni paytda, tokenlarni/joylarni o'rnatish haqida tashvishlanmang. Hamma narsa tayyor bo'lgandan keyin buni hal qilamiz.

Faylni saqlang va veb -serverga yuklang. API sahifasining jonli URL manzilini yozib oling.

Webhook zarrachalari

Zarrachalar konsoliga kiring va chapdagi Integrations belgisini bosing.

1. "Yangi integratsiya" ni bosing, so'ng "Webhook" -ni tanlang.
2. Voqea nomini "wind_display" ga o'rnating.
3. URLni API sahifasining jonli URL manziliga o'rnating.
4. "Webhook yaratish" ni bosing.

RFID Token identifikatorlarini oling va API sahifasini o'zgartiring

Photon kompyuteringizga USB orqali ulangan va tashqi quvvat manbaidan uzilgan holda terminal oynasini oching va zarrachalar seriyali monitorini ishga tushiring.

1. RFID yorlig'ini skanerlang va ketma-ket monitorda ko'rsatiladigan 8 ta belgidan iborat identifikatorni yozing.
2. Foydalanmoqchi bo'lgan qo'shimcha teglar uchun takrorlang.

Endi getWindData.php -ga qayting va Joylar qatori bo'limini toping:

// Joylashuvlar massivi // "TokenID n" ni skanerdan o'tkaziladigan token identifikatori bilan almashtiring // "Cityn" ni token identifikatori bilan bog'langan shahar bilan almashtiring // "Sn" ni ikki joyli shahar bilan bog'laning $ locations = array ("TokenID 1") => qator ("shahar" => "Shahar1", "shtat" => "S1"), "TokenID 2" => qator ("shahar" => "Shahar2", "shtat" => "S2"), "TokenID 3" => qator ("shahar" => "Shahar3", "shtat" => "S3"));

Har bir token identifikatorini teglar identifikatori bilan almashtiring va har birini shamol haqida ma'lumot kerak bo'lgan shahar va shtat bilan bog'lang.

Faylni saqlang va veb -serveringizga yuklang.

7 -qadam: Undan foydalaning

1. Uni xohlagan joyingizda ko'rsating.
2. Shamol shamshirini shimolga yo'naltiring.
3. Quvvat manbaiga ulang.
4. RFID o'quvchi yoniga token qo'ying va ko'k LED yonib -o'chib turishini kuting.

8 -qadam: Boshqa fikrlar

Loyihani kengaytirish uchun ba'zi fikrlar!