מכשיר מעקב לחיות מחמד נייד

ישנם מכשירים רבים בשוק שאיתם ניתן לעקוב אחר מצבה של חיה הנעולה בדירה או בבית. החיסרון של מכשירים אלה הוא היציבות שלהם. כמובן שאם, למשל, הכלב נמצא באותו החדר, אז זו לא בעיה, אבל אם היא תסתובב בבית, ואולי סביב האתר, אז כדי לפקח על מצבו אתה צריך להקים מצלמות ברחבי הבית / דירה / אתר.

כדי לא להיות תלוי במצלמות, המאסטר עשה מכשיר נייד הנשלט מרחוק על ידי סמארטפון.

כלים וחומרים:
-ארדואינו אונו;
-פטל פי;
מגן CNC;
- נהג מנוע צעד A4988 - 4 יח ';
מצלמת Pi;
חיישן מרחק קולי;
-AKB 11.1V;
-מנוע מהיר NEMA 17 - 2 יח ';
- מייצב מתח UBEC 5V;
-גלגלים בקוטר 7 ס"מ - 2 יח ';
- רולים -2 יח ';
-דבקות;
מחשב עם תוכנה;
מדפסת -3D;
-אקריל;
חותך לייזר;


שלב ראשון: פרויקט
בהתחלה, המכשיר תוכנן בתוכנית Fusion 360. לרובוט התכונות הבאות:
ניתן לשלוט באמצעות היישום באינטרנט. זה מאפשר למשתמש להתחבר הרובוט מכל מקום בעולם.
מצלמה מובנית שמזרימה וידיאו לסמארטפון עוזרת למשתמש לתמרן ברחבי הבית ולתקשר עם חיית המחמד.
-קערה נוספת לפינוקים, בעזרתה תוכלו לתת חיית מחמד שלכם.
ה- Raspberry Pi משמש כאן לחיבור לאינטרנט מכיוון שיש לו מודול Wi-Fi מובנה.
Arduino משמש לפקד על מנועי צעד.

שלב שני: הדפסת תלת מימד, חיתוך לייזר
חלקים מסוימים המשמשים בפרויקט זה, הזמין המאסטר בסדנה. תחילה הם עוצבו בדגם ה- Fusion 360, ואז נוצרו באמצעות מדפסת תלת ממדית וחותך לייזר.
חלקי הדפסת תלת מימד:
בעל צעד x 2 יח '.
מערכת חזון הר x 1 pc.
סטנדרט אלקטרוניקה x 4 יח '.
מרווח אנכי x 4 יחידות.
חיזוק שלדה x 2 יח '.
פנקו את מכסה הקערה x 1 יחידות.
התייחס לקערה x 1 pc.
הר צעד אחורי x 1 pc.
דיסק מתפתל x 1 pc.
חלקי חיתוך לייזר
לוח תחתון x 1 pc.
לוח עליון x 1 pc.
להלן תיקיה בארכיון הכוללת את כל קבצי ה- STL וקבצי החיתוך בלייזר.
3dprints.rar
lasercutting.pdf

שלב שלישי: בנה את הרציף
ברגע שכל הפרטים מודפסים ונחתכים, המאסטר מתחיל להרכיב. בעל מנוע הצעד המעוצב מיועד לדגם NEMA 17. העביר את מוט המנוע דרך החור והדק את המנוע במקומו באמצעות ברגי התיקון. לאחר מכן, על שני המנועים להיות קבועים היטב למחזיקים.

ברגי M4 משמשים לחיבור המחזיקים ללוח החתוך בלייזר התחתון.לפני שמתקינים אותם באגוזים, יש צורך לחזק את רצועות החיזוק.

ללוח האקרילי שני חלקים חתוכים מתחת לגלגלים. הגלגלים המשמשים הם בעלי קוטר של 7 ס"מ והגיעו עם ברגים מוגדרים שהיו מחוברים לפירים צעד 5 מ"מ. וודא שהגלגלים קבועים היטב ולא מסתובבים על המוט.

בכדי לגרום למרכב לנוע בצורה חלקה, הגלילים מותקנים מלפנים ומאחורי המכשיר. זה לא רק מונע מהרובוט להתהפך, אלא גם מאפשר לך לסובב את השלדה באופן חופשי לכל כיוון. הגלילים מגיעים בגדלים שונים, בפרט, אלה הועברו עם בורג סיבובי אחד, שהיה קבוע לבסיס. כדי להתאים את הגובה השתמש המאסטר ברווחים.

שלב רביעי: אלקטרוניקה
כעת תוכלו להמשיך בהתקנת החלק האלקטרוני. החורים בלוח האקרילי מיושרים עם חורי ההרכבה של הארדינו ופטל פי. באמצעות מתלים מודפסים בתלת מימד, האלקטרוניקה מותקנת ממש מעל ללוחות האקריליים כך שכל החיווט העודף מוסתר מתחת למשעי. ארדינו ופטל Pi קבועים עם אגוזי M3 וברגים. לאחר תיקון הארדוינו, מנהל התקן מנוע הצעד מותקן והחוטים מחוברים בתצורה הבאה:
השאיר את המנוע ליציאת ציר X של הנהג
המנוע הימני לנהג ציר Y

לאחר חיבור מנועי הצעדים הוא מחבר את הארדואינו ל- Raspberry Pi באמצעות כבל ה- USB של Arduino, ואילו חזית הרובוט היא הצד בו מותקן ה- Raspberry Pi.

מקור המידע העיקרי עבור הרובוט הצופה הוא חזון. האשף החליט להשתמש בפיקאמה תואמת Raspberry Pi כדי להזרים וידאו למשתמש באינטרנט. חיישן מרחק קולי מותקן גם בכדי למנוע מכשולים כאשר הרובוט פועל באופן אוטונומי. שני החיישנים מחוברים למחזיק בעזרת ברגים.

Picamera מתחבר ליציאת Raspberry Pi. חיישן הקולי מחובר באופן הבא:
חיישן קולי VCC - מגן CNC 5V
GND - GND
TRIG ל- X + סיכת נעילה סוף
ECHO - מסך סיכה סיכת סיכה Y + סיכה

שלב חמישי: התקן את החלק העליון
מחבר את מצלמת הווידאו לקדמת הלוח העליון. אחורי מנוע צעד מחובר. הוא יפתח את מכסה המכולה בעזרת פינוק.

מהדק ארבעה מתלים ללוח התחתון. על מתלים מהדק את הלוח האקרילי העליון. מחבר כוס ללוח.

מתקין את הכיסוי. המכסה נפתח בפשטות. סליל מותקן על ציר מנוע הצעד העליון. חוט דייג פצוע סביב הגלגל. הקצה השני של קו הדיג מחובר למכסה. כאשר המנוע מתחיל להסתובב, קו הדייג נפצע על התוף והמכסה נפתח.

שלב שישי: הענן
בשלב הבא עליכם ליצור בסיסי נתונים למערכת כך שתוכלו לתקשר עם הרובוט מהיישום הסלולרי שלכם מכל מקום בעולם. לחץ על הקישור הבא (בסיס האש של גוגל) שיוביל אותך לאתר Firebase (התחברות באמצעות חשבון Google שלך). לחץ על כפתור התחל כדי לעבור למסוף האש. אז אתה צריך ליצור פרויקט חדש על ידי לחיצה על "הוסף פרויקט" ולמלא את שורות הדרישות (שם, נתונים וכו '). סיים על ידי לחיצה על כפתור "צור פרויקט".

בחר "מסד נתונים" בתפריט משמאל. לאחר מכן, לחץ על כפתור "צור בסיס נתונים", בחר באפשרות "מצב בדיקה". הגדר את "מסד הנתונים בזמן אמת" במקום "חנות הענן" על ידי לחיצה על התפריט הנפתח בראש. בחר בכרטיסייה "כללים" ושנה "שקר" ל"אמת ". אז אתה צריך ללחוץ על הכרטיסייה "נתונים" ולהעתיק את כתובת האתר למסד הנתונים.

הדבר האחרון שצריך לעשות הוא ללחוץ על סמל גלגל השיניים שליד סקירת הפרוייקט, ואז ב"הגדרות הפרויקט ", בחר בכרטיסייה" חשבונות שירות ", סוף סוף לחץ על" סודות בסיס נתונים "ורשום את הקוד המאובטח למסד הנתונים שלך. על ידי השלמת שלב זה יצרת בהצלחה את מסד הנתונים בענן, אליו ניתן לגשת מהטלפון החכם ועם ה- Raspberry Pi.

השלב השביעי: אפליקציית סמארטפון
החלק הבא הוא אפליקציית סמארטפון. האשף החליט להשתמש ב- MIT App Inventor כדי ליצור יישום משלו. כדי להשתמש ביישום שנוצר, פתח תחילה את הקישור הבא (ממציא אפליקציות של MIT)שיוביל לדף האינטרנט שלהם. לאחר מכן לחץ על "צור אפליקציות" בראש המסך והיכנס לחשבון Google שלך.

בשלב הבא עליכם להוריד את הקובץ המופיע בהמשך.פתח את הכרטיסייה "פרויקטים" ולחץ על "ייבא פרוייקט (.aia) מהמחשב שלי", בחר את הקובץ שהורדת ולחץ על "אישור". בחלון הרכיב, גלול מטה עד שתראה "FirebaseDB1", לחץ עליו ושנה את "FirebaseToken", "FirebaseURL" לערכים שהועתקו למעלה. לאחר השלמת שלבים אלה, תוכלו להוריד ולהתקין את היישום. אתה יכול להוריד את היישום ישירות לטלפון שלך על ידי לחיצה על הכרטיסייה "בנה" ולחיצה על "אפליקציה (ספק קוד QR עבור .apk)", ואז סריקת קוד ה- QR מהסמארטפון שלך או לחיצה על "אפליקציה (שמור .apk למחשב שלי)"
IOT_pet_monitoring_system.rar

שלב שמונה: תכנות פטל Pi
Pi פטל משמש משתי סיבות עיקריות.
זה מעביר את זרם הווידיאו החי מהרובוט לשרת האינטרנט. המשתמש יכול לצפות בזרם זה באמצעות אפליקציה סלולרית.
הוא קורא את הפקודות המעודכנות במאגר Firebase ומורה לארדוינו להשלים את המשימות הדרושות.

יש כבר מדריך מפורט שתוכלו למצוא להגדרת תצורת ה- Raspberry Pi שלכם לזרם חי. כאן. הוראות מפורטות לשלוש פקודות פשוטות. הפעל את ה- Raspberry Pi, פתח מסוף והזן לפקודות הבאות.

שיבוט git https://github.com/silvanmelchior/RPi_Cam_Web_Interface.git
תקליטור RPi_Cam_Web_Inface
./install.sh

לאחר השלמת ההתקנה, הפעל מחדש את Pi ותוכלו לגשת לזרם על ידי חיפוש בכתובת ה- IP של ה- Pi שלך בדפדפן אינטרנט כלשהו.

לאחר הגדרת השידור החי, תצטרך להוריד ולהתקין ספריות מסוימות כדי שתוכל להשתמש במאגר הענן. פתח את הטרמינל ב- Pi שלך והזן את הפקודות הבאות:

בקשות להתקנת sudo pip == 1.1.0
sudo pip התקן בסיס פיתון

הורד את קובץ הפיתון למטה ושמור אותו ב- Paspberry Pi שלך. בשורת הקוד הרביעית, שנה את יציאת ה- COM ליציאה אליה מחובר הארדואינו. לאחר מכן שנה את כתובת האתר בשורה 8 לכתובת האתר של האש שכתבת עליה קודם. לבסוף, הפעל את התוכנית דרך הטרמינל. תוכנית זו מקבלת פקודות ממסד נתונים בענן ומעבירה אותם לארדואינו דרך חיבור סדרתי.
iot_pet_monitor_serial_transfer.py

שלב תשע: תכנות Arduino
ארדואינו מקבל אות מפי ונותן את הפקודה למפעילים לבצע את המשימות הדרושות. הורד את קוד הארדואינו המצורף למטה והעלה אותו לארדואינו. לאחר תכנות ה- Arduino, חבר אותו לאחת מיציאות ה- USB של ה- Pi באמצעות כבל USB ייעודי.
final.rar

שלב עשר: תזונה
המכשיר יפעל על סוללת ליתיום פולימר. כוח הסוללה מועבר ישירות למסך ה- CNC כדי להניע את המנועים, ובאוטובוס השני, ל- UBEC בעל 5 וולט, להנעת ה- Raspberry Pi באמצעות סיכות GPIO. 5V מ- UBEC מחובר לפין 5V של ה- Raspberry Pi, ו- GND מ- UBEC מחובר לפין ה- GND שב- Pi.

שלב אחד-עשר: התחבר
ממשק האפליקציה מאפשר לכם לשלוט ברובוט הצופה, כמו גם לשדר שידורים חיים מהמצלמה המובנית. כדי להתחבר לרובוט עליכם לוודא שיש לכם חיבור אינטרנט יציב, ואז פשוט הזינו את כתובת ה- IP של Raspberry Pi בתיבת הטקסט ולחצו על כפתור העדכון. לאחר מכן יופיע שידור חי על המסך וניתן יהיה לשלוט בפונקציות שונות של הרובוט.

כעת, כשהרובוט הצופה מחיית המחמד מורכב במלואו, תוכלו למלא את הקערה בפינוק לכלבים.
לטענת המאסטר, ברגע שהכלב התגבר על הפחד הראשוני מהחפץ הנע הזה, היא רדפה אחר הבוט ברחבי הבית. המצלמה שעל הלוח מספקת נוף טוב עם זווית רחבה של הסביבה.