Terdapat banyak peranti di pasaran yang mana anda boleh menjejaki keadaan haiwan yang terkunci di sebuah apartmen atau rumah. Kelemahan peranti ini adalah kedudukan mereka. Sudah tentu, jika, contohnya, anjing itu berada di dalam bilik yang sama, maka ini tidak menjadi masalah, tetapi jika ia bergerak di sekitar rumah, dan mungkin di sekitar tapak, kemudian untuk memantau keadaannya, anda perlu memasang kamera di rumah / apartmen / tapak.
Agar tidak digantung dengan kamera, Master membuat peranti mudah alih dari jauh dikawal oleh telefon pintar.
Alat dan bahan:
-Arduino Uno;
-Raspberry Pi;
-CNC Shield;
- Pemandu motor stepper A4988 - 4 pcs;
-Pi kamera;
-Ultrasonic jarak sensor;
-AKB 11.1V;
- NEMA enjin 17 - 2 pcs;
- Penstabil voltan UBEC 5V;
-Wheels dengan diameter 7 cm - 2 pcs;
- Rollers -2 pcs;
-Fasteners;
-Komputer dengan perisian;
-3D pencetak;
-Acryl;
-Pemotong pemasar;
Langkah Pertama: Projek
Pada mulanya, peranti ini direka bentuk dalam program Fusion 360. Robot mempunyai ciri-ciri berikut:
-Ia boleh dikawal melalui aplikasi di Internet. Ini membolehkan pengguna menyambung ke robot itu dari mana saja di dunia.
-A kamera terbina dalam yang menyalurkan video ke telefon pintar membantu pengguna bergerak di sekitar rumah dan berinteraksi dengan haiwan kesayangan itu.
-Berap mangkuk tambahan untuk merawat, dengan mana anda boleh memberikan haiwan kesayangan anda merawat.
Raspberry Pi di sini digunakan untuk menyambung ke Internet kerana ia mempunyai modul Wi-Fi terbina dalam.
Arduino digunakan untuk memerintahkan motor stepper.
Langkah Dua: Percetakan 3D, Pemotongan Laser
Beberapa bahagian yang digunakan dalam projek ini, tuan yang diperintahkan dalam bengkel tersebut. Mereka mula-mula dimodelkan dalam Fusion 360, dan kemudian menggunakan pencetak 3D dan pemotong laser.
Bahagian percetakan 3D:
Pemegang Stepper x 2 pcs.
Sistem Penglihatan Gunung x 1 pc.
Elektronik Standoff x 4 Pcs.
Spacer Menegak x 4 Keping.
Penguat Chassis x 2 Keping.
Rawat Bowl Lid x 1 Pcs.
Rawat Bowl x 1 pc.
Belakang Stepper Mount x 1 pc.
Cakera penggulungan x 1 pc.
Bahagian Pemotongan Laser
Panel bawah x 1 pc.
Panel atas x 1 pc.
Folder yang diarkibkan yang mengandungi semua fail STL dan fail untuk pemotongan laser terletak di bawah.
3dprints.rar
lasercutting.pdf
Langkah Tiga: Bina Platform
Sebaik sahaja semua butiran dicetak dan dipotong, tuan mula berkumpul. Pemegang motor stepper yang direka direka untuk model NEMA 17. Lulus batang motor melalui lubang dan selamatkan motor di tempatnya dengan skru pemasangan. Selepas itu, kedua-dua enjin mestilah dipasang dengan tegas kepada pemegangnya.
Baut M4 digunakan untuk melampirkan pemegang ke panel pemotong laser bawah.Sebelum memasangnya dengan kacang, perlu mengukuhkan jalur menguatkan.
Panel akrilik mempunyai dua bahagian dipotong di bawah roda. Roda yang digunakan mempunyai diameter 7 cm dan disertakan dengan skru set yang dilampirkan kepada 5 mm stepper shafts. Pastikan roda tetap kukuh dan jangan putar pada batang.
Untuk membuat casis bergerak dengan lancar, penggelek dipasang di depan dan di belakang peranti. Ini bukan sahaja menghalang robot dari tipping ke atas, tetapi juga membolehkan anda secara bebas memutarkan casis ke mana-mana arah. Penggelek datang dalam pelbagai saiz, khususnya, ini disampaikan dengan satu skru berputar, yang dipasang pada pangkalan. Untuk menyesuaikan ketinggian, tuan menggunakan spacer.
Langkah Empat: elektronik
Sekarang anda boleh meneruskan pemasangan bahagian elektronik. Lubang-lubang di panel akrilik diselaraskan dengan lubang pelekap Arduino dan Raspberry Pi. Menggunakan rak bercetak 3D, elektronik dipasang tepat di atas panel akrilik supaya semua pendawaian berlebihan tersembunyi di bawah. Arduino dan Raspberry Pi ditetapkan dengan kacang dan bolt M3. Selepas menetapkan Arduino, pemandu motor stepper dipasang dan wayar disambungkan dalam konfigurasi berikut:
Enjin kiri ke pelabuhan paksi X X
Enjin kanan untuk pemandu paksi pelabuhan Y
Selepas motor stepper disambungkan, ia menghubungkan Arduino ke Raspberry Pi menggunakan kabel USB Arduino, sementara bahagian depan robot adalah bahagian di mana Raspberry Pi dipasang.
Sumber utama maklumat untuk mengamati robot adalah penglihatan. Penyihir memutuskan untuk menggunakan Picamera yang serasi Raspberry Pi untuk menyiarkan video kepada pengguna melalui Internet. Sensor jarak ultrasonik juga dipasang untuk mengelakkan rintangan apabila robot beroperasi secara autonomi. Kedua-dua sensor dipasang pada pemegang dengan skru.
Picamera dipasangkan ke pelabuhan Raspberry Pi. Sensor ultrasonik disambungkan seperti berikut:
Sensor ultrasonik VCC - Perisai CNC 5V
GND - GND
TRIG ke pin mengunci + akhir X
ECHO - Y + berhenti hentikan pin skrin CNC pin
Langkah Lima: Pasang Atas
Melampirkan camcorder ke bahagian depan panel atas. Motor stepper dipasang ke belakang. Dia akan membuka tudung bekas dengan merawat.
Mempadatkan empat rak ke panel bawah. Pada rak dipasang panel akrilik teratas. Melampirkan cawan ke panel.
Memasang penutup. Tudung terbuka dengan mudah. Sebuah gegelung dipasang pada batang motor stepper atas. Garis penangkapan luka di sekitar gelendong. Akhir kedua garis memancing dilekatkan pada tudung. Apabila enjin mula berputar, garis memancing akan luka pada drum dan tudung terbuka.
Langkah Enam: Awan
Seterusnya, anda perlu membuat pangkalan data untuk sistem supaya anda boleh berkomunikasi dengan robot dari aplikasi mudah alih anda dari mana saja di dunia. Klik pada pautan berikut (Google firebase) yang akan membawa anda ke laman Firebase (log masuk dengan akaun Google anda). Klik butang Bermula untuk pergi ke konsol Firebase. Kemudian anda perlu membuat projek baru dengan mengklik "Tambah Projek" dan isikan baris keperluan (nama, data, dll.) Selesai dengan mengklik butang "Buat Projek".
Pilih "pangkalan data" dalam menu di sebelah kiri. Seterusnya, klik butang "Buat Pangkalan Data", pilih pilihan "mod ujian". Tetapkan "pangkalan data masa nyata" dan bukannya "api api awan" dengan mengklik menu drop-down di bahagian atas. Pilih tab "peraturan" dan tukar "palsu" kepada "benar". Kemudian anda perlu klik pada tab "data" dan salin URL pangkalan data.
Perkara terakhir yang perlu dilakukan ialah klik pada ikon gear di sebelah gambaran keseluruhan projek, kemudian dalam "tetapan projek", pilih tab "akaun perkhidmatan", akhirnya klik pada "Rahsia Pangkalan Data" dan tulis kod selamat untuk pangkalan data anda. Dengan melengkapkan langkah ini, anda telah berjaya membuat pangkalan data awan anda, yang boleh diakses dari telefon pintar anda dan dengan Raspberry Pi.
Langkah ketujuh: aplikasi telefon pintar
Bahagian seterusnya adalah aplikasi telefon pintar. Penyihir memutuskan untuk menggunakan Mipt Appventor MIT untuk membuat permohonan sendiri. Untuk menggunakan aplikasi yang dibuat, mula-mula buka pautan berikut (Penemu App MIT)yang akan membawa kepada laman web mereka. Kemudian klik "buat aplikasi" di bahagian atas skrin, dan log masuk ke akaun Google anda.
Seterusnya, anda perlu memuat turun fail yang disenaraikan di bawah.Buka tab "projek" dan klik "Import projek (.aia) dari komputer saya", kemudian pilih fail yang anda baru muat turun dan klik "OK". Dalam tetingkap komponen, tatal ke bawah sehingga anda melihat "FirebaseDB1", klik padanya dan tukar "FirebaseToken", "FirebaseURL" kepada nilai yang disalin di atas. Setelah melengkapkan langkah-langkah ini, anda boleh memuat turun dan memasang aplikasi tersebut. Anda boleh memuat turun aplikasi terus ke telefon anda dengan mengklik pada tab "Membina" dan mengklik pada "App (menyediakan kod QR untuk .apk"), kemudian mengimbas kod QR dari telefon pintar anda atau klik pada "App (simpan .apk ke komputer saya)"
IOT_pet_monitoring_system.rar
Langkah Lapan: Pemrograman Raspberry Pi
Raspberry Pi digunakan untuk dua sebab utama.
Ia memindahkan aliran video langsung dari robot ke pelayan web. Strim ini boleh dilihat oleh pengguna menggunakan aplikasi mudah alih.
Dia membaca arahan terkini dalam pangkalan data Firebase dan mengarahkan Arduino untuk menyelesaikan tugas yang diperlukan.
Terdapat panduan terperinci yang anda dapati untuk mengkonfigurasi Raspberry Pi anda untuk streaming langsung. di sini. Arahan turun kepada tiga perintah mudah. Hidupkan Raspberry Pi, buka terminal dan masukkan arahan berikut.
git clone https://github.com/silvanmelchior/RPi_Cam_Web_Interface.git
cd RPi_Cam_Web_Interface
./install.shSelepas pemasangan selesai, mulakan semula Pi dan anda boleh mengakses aliran dengan mencari alamat http: // Alamat Pi anda dalam pelayar web mana pun.
Selepas menyiarkan siaran langsung, anda perlu memuat turun dan memasang perpustakaan tertentu untuk dapat menggunakan pangkalan data awan. Buka terminal pada Pi anda dan masukkan arahan berikut:
permintaan memasang sudo pip == 1.1.0
sudo pip memasang python-firebaseMuat turun fail python di bawah dan simpannya ke Raspberry Pi anda. Dalam baris keempat kod, ubah port COM ke port yang disambungkan ke Arduino. Kemudian ubah URL pada baris 8 ke URL Firebase yang anda tulis mengenai sebelumnya. Akhir sekali, jalankan program ini melalui terminal. Program ini menerima arahan dari pangkalan data awan dan memindahkannya ke Arduino melalui sambungan siri.
iot_pet_monitor_serial_transfer.py
Langkah Sembilan: Pemrograman Arduino
Arduino menerima isyarat dari Pi dan memberi arahan kepada penggerak untuk melaksanakan tugas yang diperlukan. Muat turun kod Arduino yang dilampirkan di bawah dan muat naik ke Arduino. Selepas mengatur Arduino, sambungkannya ke salah satu port USB Pi dengan menggunakan kabel USB yang khusus.
final.rar
Langkah Sepuluh: Pemakanan
Peranti akan berjalan pada bateri polimer lithium. Kuasa bateri pergi terus ke skrin CNC untuk kuasa motor, dan, pada bas lain, ke UBEC 5-volt, untuk menggerakkan Raspberry Pi melalui pin GPIO. 5V dari UBEC disambungkan kepada pin 5V Raspberry Pi, dan GND dari UBEC disambungkan kepada pin GND pada Pi.
Langkah Eleven: Sambungkan
Antaramuka aplikasi membolehkan anda mengawal robot yang memerhatikan, serta menyiarkan siaran langsung dari kamera terbina dalam. Untuk menyambung ke robot, anda perlu memastikan bahawa anda mempunyai sambungan Internet yang stabil, dan kemudian masukkan alamat IP Ras Raspberry dalam kotak teks dan klik butang kemas kini. Selepas itu siaran langsung akan muncul di skrin, dan ia akan dapat mengawal pelbagai fungsi robot.
Sekarang bahawa robot menonton haiwan peliharaan dipasang sepenuhnya, anda boleh mengisi mangkuk dengan merawat anjing.
Menurut tuan, sebaik sahaja anjing mengatasi ketakutan awal objek bergerak ini, dia mengejar bot di sekeliling rumah. Kamera on-board menyediakan pemandangan luas sudut persekitaran yang baik.
