Pe piață există multe dispozitive cu care puteți urmări starea unui animal blocat într-un apartament sau o casă. Dezavantajul acestor dispozitive este staționalitatea lor. Desigur, dacă, de exemplu, câinele se află în aceeași cameră, atunci aceasta nu este o problemă, dar dacă se mișcă în jurul casei și, eventual, în jurul site-ului, atunci pentru a-și monitoriza starea, trebuie să configurați camere în toată casa / apartamentul / site-ul.
Pentru a nu fi agățat de camerele foto, Master a realizat un dispozitiv mobil controlat de la distanță de un smartphone.
Instrumente și materiale:
-Arduino uno;
-Raspberry Pi;
-CNC Shield;
- A4988 șofer cu motor pas cu pas - 4 buc;
-Camera foto;
-Senzor de distanță urasonic;
-AKB 11.1V;
-Motor de comandă NEMA 17 - 2 buc;
- Stabilizator de tensiune UBEC 5V;
-Wheels cu diametrul de 7 cm - 2 buc;
- Role -2 buc;
-Krepezh;
-Computer cu software;
-Imprimant 3D;
-Akril;
-Lasier pentru taiere;
Pasul 1: Proiect
La început, dispozitivul a fost proiectat în programul Fusion 360. Robotul are următoarele caracteristici:
-Poate fi controlat prin aplicația de pe Internet. Acest lucru permite utilizatorului să se conecteze la robotul din orice parte a lumii.
-O cameră încorporată care transmite video către un smartphone ajută utilizatorul să manevreze în jurul casei și să interacționeze cu animalul de companie.
-Bun suplimentar pentru plăcinte, cu ajutorul căruia puteți oferi animalelor de companie un deliciu.
Raspberry Pi este folosit aici pentru a vă conecta la Internet, deoarece are un modul Wi-Fi încorporat.
Arduino este folosit pentru a comanda motoarele pas cu pas.
Pasul doi: Imprimare 3D, tăiere cu laser
Câteva piese care sunt utilizate în acest proiect, comandantul comandat în atelier. Au fost mai întâi modelate în Fusion 360, apoi făcute cu ajutorul unei imprimante 3D și a unui cutter cu laser.
Piese de imprimare 3D:
Suport Stepper x 2 buc.
Montare sistem Vision x 1 buc.
Stand Stand electronic x 4 buc.
Distanțiat vertical x 4 buc.
Armare șasiu x 2 Buc.
Tratează capacul bolului 1 buc.
Tratează bolul 1 buc.
Suport pas cu spate x 1 buc.
Disc de înfășurare x 1 buc.
Piese de tăiere cu laser
Panou de jos x 1 buc.
Panou superior x 1 buc.
Mai jos se află un folder arhivat care conține toate fișierele STL și toate fișierele pentru tăiere cu laser.
3dprints.rar
lasercutting.pdf
Pasul trei: Construiți platforma
De îndată ce toate detaliile sunt tipărite și decupate, maestrul începe să asambleze. Suportul motorului pas cu pas este proiectat pentru modelul NEMA 17. Treceți arborele motorului prin orificiu și fixați motorul în loc cu șuruburile de fixare. După aceea, ambele motoare trebuie să fie bine fixate pe suporturi.
Șuruburile M4 sunt utilizate pentru a fixa suporturile pe panoul tăiat cu laser de jos.Înainte de a le fixa cu piulițe, este necesară întărirea benzilor de armare.
Panoul acrilic are două secțiuni tăiate sub roți. Roțile care sunt folosite au un diametru de 7 cm și au fost dotate cu șuruburi fixate care au fost fixate pe arbori pasivi de 5 mm. Asigurați-vă că roțile sunt bine fixate și nu rotiți pe arbore.
Pentru ca șasiul să se miște lin, rolele sunt instalate în față și în spatele dispozitivului. Acest lucru nu numai că împiedică robotul să se răstoarnă, ci vă permite să rotiți șasiul în orice direcție. Rolele au dimensiuni diferite, în special, acestea au fost livrate cu un singur șurub rotativ, care a fost fixat la bază. Pentru a regla înălțimea, mașinile au folosit distanțiere.
Pasul patru: electronică
Acum puteți continua cu instalarea piesei electronice. Găurile din panoul acrilic sunt aliniate cu orificiile de montare ale Arduino și Raspberry Pi. Folosind rafturi tipărite 3D, aparatele electronice sunt montate chiar deasupra panourilor acrilice, astfel încât tot excesul de cablu să fie perfect ascuns dedesubt. Arduino și Zmeura Pi sunt fixate cu piulițe și șuruburi M3. După fixarea Arduino, driverul motorului pas cu pas este instalat și firele sunt conectate în următoarea configurație:
Motorul stânga către portul axului X al șoferului
Motor dreapta spre axa portului Y driver
După conectarea motoarelor pas cu pas, conectează Arduino la Raspberry Pi folosind cablul USB Arduino, în timp ce partea din față a robotului este partea pe care este instalat Raspberry Pi.
Sursa principală de informații pentru robotul care observă este viziunea. Expertul a decis să utilizeze un Picamera compatibil cu Raspberry Pi pentru a transmite video utilizatorului pe Internet. Un senzor ultrasonic de distanță este, de asemenea, instalat pentru a evita obstacolele când robotul funcționează autonom. Ambii senzori sunt atașați de suport cu ajutorul șuruburilor.
Picamera se conectează în portul Raspberry Pi. Senzorul cu ultrasunete este conectat după cum urmează:
Senzor cu ultrasunete VCC - scut CNC 5V
GND - GND
TRIG până la X + pinul de blocare la capăt
Ecran CNC ECHO - Y + pin stop stop
Pasul cinci: Instalați partea de sus
Atașează camera video la partea din față a panoului superior. Un motor pas cu pas este fixat pe spate. El va deschide capacul recipientului cu o delicioasă.
Fixează patru rafturi pe panoul de jos. Pe rafturi fixează panoul acrilic superior. Atașează o cană la panou.
Instalează capacul. Capacul se deschide simplu. O bobină este montată pe axul motorului pas cu pas superior. O linie de pescuit este înfășurată în jurul tamburului. Al doilea capăt al liniei de pescuit este atașat la capac. Când motorul începe să se rotească, linia de pescuit este înfășurată pe tambur și capacul se deschide.
Pasul șase: norul
În continuare, trebuie să creați baze de date pentru sistem, astfel încât să puteți comunica cu robotul din aplicația dvs. mobilă din orice parte a lumii. Faceți clic pe următorul link (Google firebase) care vă va conduce la site-ul Firebase (conectarea cu contul dvs. Google). Faceți clic pe butonul Pornire pentru a merge la consola Firebase. Apoi, trebuie să creați un proiect nou, făcând clic pe „Adăugați proiect” și completați liniile de cerințe (nume, date etc.) Finalizați făcând clic pe butonul „Creare proiect”.
Selectați „baza de date” din meniul din stânga. Apoi, faceți clic pe butonul „Creare bază de date”, selectați opțiunea „mod test”. Setați „baza de date în timp real” în loc de „magazie de nor”, făcând clic pe meniul derulant din partea de sus. Selectați fila „reguli” și schimbați „false” în „adevărat”. Apoi, trebuie să faceți clic pe fila „date” și să copiați adresa URL a bazei de date.
Ultimul lucru pe care trebuie să-l faceți este să faceți clic pe pictograma angrenajului de lângă prezentarea generală a proiectului, apoi în „Setări proiect”, selectați fila „Conturi de servicii”, apoi faceți clic pe „Secrete de bază de date” și notați codul securizat pentru baza de date. Finalizând acest pas, ați creat cu succes baza de date cloud, care poate fi accesată de pe smartphone și cu Raspberry Pi.
Al șaptelea pas: aplicație pentru smartphone
Următoarea parte este o aplicație pentru smartphone. Expertul a decis să utilizeze aplicația MIT App Inventor pentru a-și crea propria aplicație. Pentru a utiliza aplicația creată, deschideți mai întâi următorul link (Inventorul aplicației MIT)care va conduce la pagina lor web. Apoi faceți clic pe „creați aplicații” în partea de sus a ecranului și conectați-vă la contul Google.
În continuare, trebuie să descărcați fișierul, care este enumerat mai jos.Deschideți fila „proiecte” și faceți clic pe „Importați proiectul (.aia) de pe computerul meu”, apoi selectați fișierul pe care tocmai l-ați descărcat și faceți clic pe „OK”. În fereastra componentelor, derulați în jos până când vedeți „FirebaseDB1”, faceți clic pe el și schimbați „FirebaseToken”, „FirebaseURL” la valorile copiate mai sus. După parcurgerea acestor pași, puteți descărca și instala aplicația. Puteți descărca aplicația direct pe telefonul dvs., făcând clic pe fila „Construiți” și făcând clic pe „Aplicație (furnizați codul QR pentru .apk)”, apoi scanați codul QR din smartphone-ul dvs. sau făcând clic pe „Aplicație (salvați .apk pe computerul meu)”
IOT_pet_monitoring_system.rar
Pasul opt: Programare cu zmeură Pi
Raspberry Pi este utilizat din două motive principale.
Transferă fluxul video live de la robot la serverul web. Acest flux poate fi vizualizat de utilizator folosind o aplicație mobilă.
El citește comenzile actualizate din baza de date Firebase și îl instruiește pe Arduino să finalizeze sarcinile necesare.
Există deja un ghid detaliat pe care îl puteți găsi pentru a configura Raspberry Pi pentru streaming în direct. aici. Instrucțiunile ajung la trei comenzi simple. Porniți Raspberry Pi, deschideți un terminal și introduceți următoarele comenzi.
clonă git https://github.com/silvanmelchior/RPi_Cam_Web_Interface.git
cd RPi_Cam_Web_Interface
./install.shDupă finalizarea instalării, reporniți Pi și puteți accesa fluxul căutând adresa http: // IP a Pi-ului dvs. în orice browser web.
După configurarea transmisiei live, va trebui să descărcați și să instalați anumite biblioteci pentru a putea utiliza baza de date cloud. Deschide terminalul de pe Pi și introduceți următoarele comenzi:
cereri de instalare sudo pip == 1.1.0
sudo pip instalează python-firebaseDescărcați fișierul python de mai jos și salvați-l în Raspberry Pi. În a patra linie de cod, schimbați portul COM în portul la care este conectat Arduino. Apoi, schimbați adresa URL de la linia 8 la adresa URL a Firebase despre care ați scris mai devreme. În cele din urmă, rulați programul prin terminal. Acest program primește comenzi dintr-o bază de date cloud și le transferă către Arduino printr-o conexiune serială.
iot_pet_monitor_serial_transfer.py
Pasul 9: Programare Arduino
Arduino primește un semnal de la Pi și dă comanda actuatoarelor pentru a efectua sarcinile necesare. Descărcați codul Arduino atașat mai jos și încărcați-l în Arduino. După programarea Arduino, conectați-l la unul dintre porturile USB ale Pi utilizând un cablu USB dedicat.
final.rar
Pasul zece: nutriție
Aparatul va rula pe o baterie cu polimer de litiu. Alimentarea bateriei merge direct pe ecranul CNC pentru a alimenta motoarele și, pe un alt autobuz, la UBEC de 5 volți, pentru a alimenta zmeura Pi prin pinii GPIO. 5V de la UBEC este conectat la pinul 5V al zmeura Pi, iar GND de la UBEC este conectat la pinul GND de pe Pi.
Pasul unsprezece: Conectați-vă
Interfața aplicației vă permite să controlați robotul care observă, precum și transmisiile în direct de la camera încorporată. Pentru a vă conecta la robot, trebuie să vă asigurați că aveți o conexiune stabilă la internet, apoi introduceți pur și simplu adresa IP a zmeură Pi în caseta de text și faceți clic pe butonul de actualizare. După aceea, pe ecran va apărea o transmisie în direct și va putea fi controlată diferite funcții ale robotului.
Acum, când robotul care urmărește animalele de companie este complet asamblat, puteți umple bolul cu o delicioasă pentru câini.
Potrivit stăpânului, de îndată ce câinele a depășit teama inițială a acestui obiect în mișcare, a urmărit botul în jurul casei. Camera de bord oferă o vedere bună a unghiului larg asupra împrejurimilor.
