На пазара има много устройства, с които можете да проследите състоянието на животно, заключено в апартамент или къща. Недостатъкът на тези устройства е тяхната стационарност. Разбира се, ако например кучето е в една и съща стая, тогава това не е проблем, но ако той се движи из къщата и евентуално около обекта, тогава за да наблюдавате състоянието му, трябва да настроите камери в цялата къща / апартамент / сайт.
За да не бъде окачен с камери, Учителят направи мобилно устройство, дистанционно контролирано от смартфон.
Инструменти и материали:
-Arduino Uno;
-Raspberry Pi;
-CNC щит;
- драйвер за стъпков двигател A4988 - 4 бр;
-Pi камера;
-Ултразвуков датчик за разстояние;
-AKB 11.1V;
-Стъпка двигател NEMA 17 - 2 бр .;
- стабилизатор на напрежението UBEC 5V;
-Коли с диаметър 7 см - 2 бр;
- Ролки -2 бр;
-Krepezh;
-Компютър със софтуер;
-3D принтер;
-Akril;
-Лазерна резачка;
Първа стъпка: Проект
В началото устройството е проектирано в програмата Fusion 360. Роботът има следните функции:
-Това може да се контролира чрез приложението в Интернет. Това позволява на потребителя да се свърже роботът от всяка точка на света.
-Вградена камера, която излъчва видео към смартфон, помага на потребителя да маневрира из къщата и да взаимодейства с домашния любимец.
-Допълнителна купа за лакомства, с която можете да дадете на вашия домашен любимец лакомство.
Raspberry Pi тук се използва за свързване към Интернет, тъй като има вграден Wi-Fi модул.
Arduino се използва за управление на стъпкови двигатели.
Стъпка втора: 3D печат, лазерно рязане
Някои части, които се използват в този проект, капитанът поръча в работилницата. Първо бяха моделирани в Fusion 360, а след това бяха направени с помощта на 3D принтер и лазерен резач.
Части за 3D печат:
Държач за стъпка x 2 бр.
Система за монтиране на Vision x 1 бр.
Електроника Standoff x 4 бр.
Вертикална дистанция x 4 бр.
Подсилване на шасито x 2 бр.
Отнасяйте се с капака на купата x 1 бр.
Третирайте купа x 1 бр.
Стойка за задно стъкло x 1 бр.
Диск за навиване x 1 бр.
Части за лазерно рязане
Долен панел х 1 бр.
Горна плоча х 1 бр.
По-долу се намира архивирана папка, съдържаща всички STL файлове и файлове за лазерно рязане.
3dprints.rar
lasercutting.pdf
Трета стъпка: Изграждане на платформата
Веднага след като всички детайли са отпечатани и изрязани, майсторът започва сглобяването. Проектираният държач на стъпков двигател е проектиран за модел NEMA 17. Прокарайте вала на двигателя през отвора и закрепете двигателя на място с фиксиращите винтове. След това и двата двигателя трябва да бъдат здраво закрепени към държачите.
M4 болтовете се използват за закрепване на държачите към долния панел с лазерно изрязване.Преди да ги фиксирате с гайки, е необходимо да укрепите армиращите ленти.
Акрилният панел има две секции, изрязани под колелата. Колелата, които се използват, са с диаметър 7 см и се предлагат със зададени винтове, които бяха прикрепени към стъпкови валове от 5 мм. Уверете се, че колелата са здраво фиксирани и не се въртят върху вала.
За да може шасито да се движи плавно, ролките се инсталират отпред и отзад на устройството. Това не само не позволява на робота да се преобърне, но също така ви позволява свободно да въртите шасито във всяка посока. Ролките се предлагат в различни размери, по-специално те са снабдени с един въртящ се винт, който е фиксиран към основата. За да регулира височината, майсторът използва дистанционери.
Стъпка четвърта: електроника
Сега можете да продължите с инсталирането на електронната част. Отворите в акрилния панел са подравнени с монтажните отвори на Arduino и Raspberry Pi. С помощта на 3D отпечатани стелажи, електрониката се монтира точно над акрилните панели, така че всички излишни окабелявания да са добре скрити под тях. Arduino и Raspberry Pi са фиксирани с M3 гайки и болтове. След фиксиране на Arduino, драйверът за стъпков двигател е инсталиран и проводниците са свързани в следната конфигурация:
Ляв двигател към X ос на пристанището на водача
Прав двигател до водача на ос Y порт
След като степър двигателите са свързани, той свързва Arduino към Raspberry Pi с помощта на USB кабел Arduino, докато предната част на робота е страната, на която е инсталиран Raspberry Pi.
Основният източник на информация за наблюдателния робот е зрението. Съветникът реши да използва Raspberry Pi съвместима Picamera, за да предава видео към потребителя през интернет. Също така е инсталиран ултразвуков сензор за разстояние, за да се избегнат препятствия, когато роботът работи автономно. И двата сензора са прикрепени към държача с винтове.
Picamera се включва в пристанището Raspberry Pi. Ултразвуковият сензор е свързан, както следва:
VCC ултразвуков сензор - 5V CNC щит
GND - GND
TRIG към заключващ щифт X +
ECHO - Y + краен спирачен щифт с CNC екран
Стъпка пета: Инсталирайте горната част
Прикачва видеокамерата в предната част на горния панел. Отзад е прикрепен стъпков мотор. Той ще отвори капака на контейнера с почерпка.
Закрепва четири стелажа към долния панел. На стелажи закрепва горния акрилен панел. Прикрепя чаша към панела.
Инсталира капака. Капакът се отваря просто. На вала на горния стъпков мотор е монтирана бобина. Около макарата е навита въдица. Вторият край на въдицата е прикрепен към капака. Когато двигателят започне да се върти, въдицата се навива на барабана и капакът се отваря.
Стъпка шеста: Облакът
След това трябва да създадете бази данни за системата, така че да можете да комуникирате с робота от мобилното си приложение от всяка точка на света. Кликнете върху следната връзка (Google firebase), което ще ви отведе до сайта Firebase (влизане с вашия акаунт в Google). Щракнете върху бутона Първи стъпки, за да отидете на конзолата на Firebase. След това трябва да създадете нов проект, като кликнете върху „Добавяне на проект“ и попълнете редовете с изисквания (име, данни и т.н.).
Изберете "база данни" в менюто отляво. След това щракнете върху бутона „Създаване на база данни“, изберете опцията „тестов режим“. Задайте „база данни в реално време“ вместо „облачна огнище“, като щракнете върху падащото меню в горната част. Изберете раздела „правила“ и променете „false“ на „true“. След това трябва да кликнете върху раздела „данни“ и да копирате URL адреса на базата данни.
Последното нещо, което трябва да направите, е да кликнете върху иконата на зъбно колело до прегледа на проекта, след това в „Настройки на проекта“, изберете раздела „Акаунти за услуги“, накрая щракнете върху „Тайни на базата данни“ и запишете защитен код за вашата база данни. Завършвайки тази стъпка, вие успешно създадохте вашата облачна база данни, до която можете да получите достъп от вашия смартфон и с Raspberry Pi.
Седма стъпка: приложение за смартфон
Следващата част е приложение за смартфон. Магьосникът реши да използва приложението MIT Inventor, за да създаде собствено приложение. За да използвате създаденото приложение, първо отворете следната връзка (MIT App Inventor)което ще доведе до тяхната уеб страница. След това кликнете върху „създаване на приложения“ в горната част на екрана и влезте в своя акаунт в Google.
След това трябва да изтеглите файла, който е изброен по-долу.Отворете раздела „Проекти“ и кликнете върху „Импортиране на проект (.aia) от моя компютър“, след това изберете файла, който току-що изтеглете, и щракнете върху „OK“. В прозореца на компонента превъртете надолу, докато видите „FirebaseDB1“, щракнете върху него и променете „FirebaseToken“, „FirebaseURL“ на стойностите, които бяха копирани по-горе. След като изпълните тези стъпки, можете да изтеглите и инсталирате приложението. Можете да изтеглите приложението директно на телефона си, като щракнете върху раздела „Създаване“ и кликнете върху „Приложение (предоставете QR код за .apk)“, след това сканирайте QR кода от вашия смартфон или кликнете върху „Приложение (запишете .apk на моя компютър)“
IOT_pet_monitoring_system.rar
Стъпка осма: Програмиране на Raspberry Pi
Raspberry Pi се използва по две основни причини.
Прехвърля видео потока на живо от робота към уеб сървъра. Този поток може да бъде видян от потребителя с помощта на мобилно приложение.
Той чете актуализираните команди в базата данни на Firebase и инструктира Arduino да изпълни необходимите задачи.
Вече има подробно ръководство, което можете да намерите, за да конфигурирате вашия Raspberry Pi за предаване на живо. тук, Инструкциите се свеждат до три прости команди. Включете Raspberry Pi, отворете терминал и въведете следните команди.
git clone https://github.com/silvanmelchior/RPi_Cam_Web_Interface.git
cd RPi_Cam_Web_Interface
./install.shСлед като инсталацията приключи, рестартирайте Pi и можете да получите достъп до потока, като търсите http: // IP адреса на вашия Pi във всеки уеб браузър.
След като настроите предаването на живо, ще трябва да изтеглите и инсталирате определени библиотеки, за да можете да използвате облачната база данни. Отворете терминала на вашия Pi и въведете следните команди:
заявки за инсталиране на sudo pip == 1.1.0
sudo pip инсталирайте python-firebaseИзтеглете файла python по-долу и го запишете във вашия Raspberry Pi. В четвъртия ред код променете COM порта на порта, към който е свързан Arduino. След това променете URL адреса от ред 8 на URL адреса на Firebase, за който сте писали по-рано. Накрая стартирайте програмата през терминала. Тази програма получава команди от облачна база данни и ги прехвърля на Arduino чрез серийна връзка.
iot_pet_monitor_serial_transfer.py
Стъпка девета: Програмиране на Arduino
Ардуино получава сигнал от Пи и дава командата на изпълнителните механизми да изпълнят необходимите задачи. Изтеглете приложения по-долу код на Arduino и го качете в Arduino. След като програмирате Arduino, свържете го към един от USB портовете на Pi, като използвате специален USB кабел.
final.rar
Стъпка десета: Хранене
Устройството ще работи на литиево-полимерна батерия. Захранването на батерията отива директно към екрана с CNC за захранване на двигателите, а от другата шина, към 5-волтовия UBEC, за захранване на Raspberry Pi чрез GPIO щифтове. 5V от UBEC е свързан към 5V щифт на Raspberry Pi, а GND от UBEC е свързан към GND щифта на Pi.
Единадесета стъпка: Свържете се
Интерфейсът на приложението ви позволява да контролирате робот наблюдател, както и да излъчвате предавания на живо от вградената камера. За да се свържете с робота, трябва да се уверите, че имате стабилна интернет връзка и след това просто въведете IP адреса на Raspberry Pi в текстовото поле и щракнете върху бутона за актуализиране. След това на екрана ще се появи излъчване на живо и ще бъде възможно да се контролират различни функции на робота.
Сега, когато роботът за гледане на домашни любимци е напълно сглобен, можете да напълните купата с лакомство за кучетата.
Според господаря, щом кучето преодоляло първоначалния страх от този подвижен предмет, тя преследвала бота из къщата. Бордовата камера осигурява добър широкоъгълен изглед на околностите.
