Gelang Orientasi Terhubung: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Proyek akademik, gelang orientasi yang terhubung ini, diwujudkan oleh empat siswa dari sekolah teknik Polytech Paris-UPMC: Sébastien Potet, Pauline Pham, Kevin Antunes dan Boris Bras.

Apa proyek kita?

Selama satu semester, kami harus membuat gelang hubung yang akan digunakan oleh seorang pelari. Kursus balapannya akan diorientasikan oleh beberapa titik di mana dia akan menandai, dan ini akan memungkinkan untuk merekam jalannya. Data tersebut akan disimpan di cloud secara real time.

Produk ini dapat memberikan suhu, kelembaban, dan orientasi. Selain itu, kami memiliki tiga tombol termasuk satu yang mengirim posisi GPS jika pelari memiliki masalah (tombol SOS), itulah sebabnya kami membutuhkannya secara real time. Yang kedua memungkinkan untuk menandai dan yang terakhir untuk mematikan gelang karena kami menginginkan produk berdaya rendah.

Kami memiliki bugdet sebesar € 120. Untuk mewujudkan gelang orientasi yang terhubung, ikuti tutorial kami!

Langkah 1: Bahan yang Dibutuhkan

Daftar komponen:

- STM32L432KC-Nucleo Daya Sangat Rendah

- Modul SigFox TD1208

- Pembaca RFID 125 kHz

- Sensor suhu/kelembaban HTU21D

- Modul akselerometer 3-sumbu ADXL345

- Modul kompas 3-sumbu HMC5883L

- Layar OLED ADA938

- Modul GPS Grove 31275

- Baterai 1,5 V LR6

- Pengatur tegangan Pololu 3.3V U1V11F3

- Beberapa tombol kontrol

Langkah 2: Bagian Pemrograman

Pertama-tama, kami memprogram setiap komponen dengan situs pengembang mbed. Untuk itu, kami menggunakan mikrokontroler STM32L476RG-Nucleo yang konsumsinya rendah.

Layar, sensor suhu/kelembaban, dan kompas bekerja dalam komunikasi I²C. Pembaca RFID dan akselerometer bekerja dalam komunikasi serial. Untuk setiap komponen, Anda harus menambahkan perpustakaan mereka sendiri.

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

Pembaca RFID bekerja pada komunikasi serial, Anda harus menggunakan fungsi "getc()" karena tag mengembalikan data dalam char.

Semua kode tersedia sebagai file, kecuali kode layar OLED.

Langkah 3: Perakitan Elektronik

Setelah memprogram setiap komponen, kami mengambil pelat labdec dan menghubungkannya ke STM32L432KC-Nucleo. Ikuti diagram pengkabelan dalam lampiran untuk merakit semua komponen, atau setiap PIN dirinci pada perakitan kode.

Kami menambahkan tiga tombol dengan tiga resistensi 10 Kilo ohm: satu mengirim posisi GPS jika ada bahaya, satu untuk menghidupkan/mematikan, dan yang terakhir untuk memungkinkan pelari menandai titik. Kami menambahkan bel saat Anda menekan tombol SOS.

File "braceletOrientation" dalam lampiran adalah proyek kami di Fritzing. Ini adalah file ringkasan komponen kami dan kabel kami di labdec serta di PCB. Selanjutnya, kami menambahkan kode perakitan semua komponen.

Langkah 4: Akuisisi Data

papan akto

Actoboard adalah alat berbasis dasbor. Ini menampilkan semua data yang dikirim oleh Modul Sigfox. Ini kemudian akan mengirim melalui URL data ini ke nodered untuk dimasukkan ke dalam database.

Kirim datanya:

Untuk mengirim data melalui kode Anda, pertama-tama Anda harus mendeklarasikan PIN (Tx, Rx) dari modul Sigfox (Anda dapat melihatnya di kode kami). Setelah itu, berkat perintah 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 mengirim data GPS ke Actoboard.

Terima datanya:

Setelah Anda mengatur sumber Data Anda dalam kaitannya dengan modul Sigfox Anda, Anda perlu mengatur format Data Anda untuk menerima data dari kode Anda. Untuk contoh yang sama dari sebelumnya (GPS) Anda perlu mengatur format data seperti itu: "lat_deg::uint:8 long_deg::uint:8 lat_10s::uint:8 long_10s::uint:8 lat_100s::uint:8 long_100s::uint:8".

Hati-hati dengan jenis dan jumlah bit, Anda harus memiliki panjang yang sama persis. Jadi saya sarankan Anda untuk memasukkan data Anda ke dalam kode Anda seperti itu: "lat_deg = (int8_t)lat_deg;".

Hati-hati juga dengan jumlah digit, dalam contoh ini kami hanya mengirimkan data dengan maksimal 2 digit. Tetapi jika Anda ingin mentransfer data yang lebih besar seperti "% 04X" Anda mungkin tahu bahwa Actoboard akan membalikkan angka. Misalnya jika Anda mengirimkan 0x3040, Actoboard akan memahami 0x4030. Jadi, Anda harus membalikkan digit sebelum mengirim format data yang melebihi 2 digit.

Sunting Dasbor:

Untuk mengedit data Anda di Dashboard di Actoboard, Anda hanya perlu menambahkan widget. Ada daftar widget, Anda harus memilih salah satu yang paling sesuai untuk sistem Anda. Dan setelah itu Anda tinggal memilih data mana yang akan mengisi widget mana.

Kirim ke nodered:

Untuk mentransfer semua data yang Anda terima di Actoboard ke nodered melalui URL, Anda hanya perlu mengisi kotak "forwarding url" di pengaturan Anda dengan URL proyek nodered Anda. Misalnya, kami telah mengisi kotak dengan "https://noderedprojet.mybluemix.net/projet".

Langkah 5: Basis Data

campuran biru

• Node:
• Terima formulir data Actoboard

Untuk mendapatkan formulir data Actoboard, Anda perlu menambahkan input "websocket" yang harus Anda atur metodenya dengan "POST" dan tentukan URL Anda (contoh di foto).

Memformat data

Anda perlu mengekstrak data yang ingin Anda tambahkan ke database Anda (cloudant) dan memformatnya. untuk itu, Anda harus menambahkan blok "fungsi". Lihat foto di lampiran untuk memahami bagaimana melakukannya.

Anda dapat menambahkan hal-hal geomtri di peta, misalnya, kami mendapat fungsi yang menambahkan titik dengan koordinat GPS di peta dan menautkannya. Kami menggunakan fungsi ini untuk membuat balapan dan setelah itu, kami mengganti fungsi lain yang akan membuat poligon di sekitar titik jika Anda memeriksa TAG RFID.

Kirim ke cloudant

Setelah memformat data Anda, Anda perlu mengirimkannya ke DataBase cloud Anda. Untuk itu, Anda harus menambahkan blok penyimpanan "cloudant" dan menentukan pengaturan seperti nama DataBase Anda, operasi "insert" lihat contoh kami di lampiran.

Jangan lupa untuk "Menyebarkan" nodered Anda agar sistem Anda berfungsi.

mendung:

Di Database cloudant Anda, sekarang Anda dapat melihat semua data yang telah Anda kirim dengan sigfox dan memformat dalam node merah. Anda dapat memilih informasi mana yang ingin Anda lihat seperti "tanggal, perangkat, TAG RFID, GPS".

Dan Anda dapat memvisualisasikan hal-hal geomtri yang telah Anda buat di fungsi nodered di menu "gps Geospatial Indexes"

Langkah 6: Demonstrasi

Singkatnya, kami memiliki empat Antarmuka Manusia-Mesin yang dikendalikan oleh empat tombol.

Antarmuka dasar menunjukkan suhu, kelembaban, nomor tag, kronometer, dan arah magnet.

Pada salah satu aksi tombol tekan, Anda akan menemukan kompas antarmuka nyata. Sebuah lingkaran akan digambar di layar dengan arah yang diposisikan dengan baik.

Pada tindakan tombol tekan lainnya, Anda akan mengirim pesan SOS yang mengirimkan lokasi Anda ke basis data. Selain itu Anda akan mendengar pesan SOS dalam kode morse.

Selain itu, pada tindakan tombol tekan terakhir Anda akan membangunkan tag RFID. Setelah itu Anda memiliki lima detik untuk menandai titik persimpangan Anda. Kemudian Anda akan mendengar bunyi bip. Tindakan ini meningkatkan penghitung pada tampilan dan mengirim tag dengan waktu di basis data kami. Akhirnya, semua tag akan menggambar perjalanan di peta.

Otomomi jam tangan kami sekitar 4 jam 30 (sekitar 660mA/jam). Itu tergantung pada nomor tag yang diperiksa.

Untuk menyimpulkan setelah balapan, Anda akan menemukan semua tindakan pelari di bluemix basis data kami.