Smartbike condivisibile: 12 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Ogni volta che uso la bici tendo a dimenticare di accendere le luci quando fa buio. Inoltre sulla mia moto non ho modo di sapere quanto veloce sto andando.

Quindi ho deciso di creare una smartbike condivisibile che tenga traccia di:

• Velocità
• Posizione
• Da quanto tempo usi la bici

Inoltre accende o spegne automaticamente le luci. Ho usato uno scanner RFID in modo che qualcun altro possa usare la bici senza modificare i miei dati.

Link al mio github.

Forniture

• Raspberry Pi 3 (32, 49 €)
• Scheda SD (per RPi) (€13, 99)
• GPS NEO 6M (per velocità e posizione) (€ 15, 99)
• Anker PowerCore 10400mAh (€ 29, 99)
• RFID RC522 (€5, 49)
• LCD 16x2 (€9,99)
• Tavola Elegoo Uno R3 (€9, 34)
• LDR (€1, 50)
• MCP3008 (ADC) (€5, 98)
• Una luce riciclata
• Legno per la casa (~€15, 00)
• Cavi (~ €6, 00)

Prezzo totale: € 145,76

Passaggio 1: crea il circuito

Per prima cosa dovrai mettere tutto insieme. Ho incluso uno schema fritzing.

Nota: alcuni componenti come lo scanner RFID devono essere saldati.

Passaggio 2: configura Python

Per questo progetto userò python 3 ed eseguirò il codice con un server python. Collegherò il mio github con il mio codice.

Per prima cosa devi stabilire una connessione con il tuo Raspberry Pi tramite Impostazioni> Build, Exection, Deployment> Deployment. Quindi è necessario creare un interprete con tutti i pacchetti richiesti. Sul mio Raspberry Pi uso python 3.5.

Quando hai creato l'interprete puoi creare un nuovo progetto e selezionare l'interprete che hai appena creato per il progetto. Quindi dovrai scegliere dove salvare i file sul tuo PC e RPi.

Passaggio 3: leggere i dati

Dopo aver realizzato il circuito e aver funzionato tutti i componenti, è necessario leggere i dati dai sensori. Il mio progetto è stato realizzato utilizzando Python 3. In Python ho letto la maggior parte dei dati dai sensori usando le classi.

• Lo scanner RFID viene utilizzato con arduino (la maggior parte delle informazioni su come utilizzarlo qui). Ho letto i dati dallo scanner con l'arduino e li ho inviati all'RPi con USB seriale.
• Anche il modulo GPS utilizza la comunicazione seriale. I dati che il GPS invia all'RPi non sono così ben formattati. Ho usato una libreria per analizzare i dati e renderli molto più facili da usare. (Alcune informazioni in più sui dati GPS).
• I valori analogici dell'LDR vengono convertiti utilizzando il mcp3008 (un adc), quindi trasformo il valore in percentuale.

Nota: se vuoi usare 'while loop' in python per ottenere costantemente dati durante l'esecuzione di un server python. Avrai bisogno di usare il threading (maggiori informazioni sul threading). Il threading è facile da usare.

Passaggio 4: il database (mySQL)

Ora che hai i tuoi dati dai sensori, hai bisogno di un posto dove archiviare i dati. Memorizzeremo i dati in un database relazionale in mySQL.

Eseguo il database sul mio RPi affinché funzioni Ho bisogno di avere mariaDB installato sul mio RPi. Dopo aver installato mariaDB e averlo configurato, puoi utilizzare il workbench mySQL sul tuo PC per connetterti con il tuo database su RPi.

Dovrai creare l'ERD sul PC; inoltrare l'ERD ed esportare il database. Quindi puoi importare il dump (non dimenticare di creare schema) su RPi tramite mySQL workbench.

Nota: la tabella "Bike_has_User" non è obbligatoria e verrà utilizzata solo se prevedi di utilizzare più biciclette. Puoi eliminare la tabella 'Bike_has_User' e collegare la tabella Utente con 'Datahistory'.

Passaggio 5: collega il tuo Python al database

Ora che hai installato il tuo database, puoi collegare il tuo python con il database. Fare clic su database (a destra dello schermo) e aggiungere una nuova fonte di dati.

Il database e lo script python vengono eseguiti su RPi, quindi usa l'IP localhost. Usa l'utente che hai creato in precedenza durante la configurazione di mariaDB.

Passaggio 6: inviare dati al database

Quando hai impostato tutto puoi iniziare a inviare i dati al database. Ho usato una classe helpers. Database in python per questo (vedi il mio github).

La foto mostra un codice di esempio.

Passaggio 7: utilizzare i dati

Con la classe helpers. Database puoi inserire dati nel database o ottenere dati dal database.

Ora che tutto funziona puoi utilizzare i dati del database per visualizzarli su un sito web o dove vuoi.

Passaggio 8: l'alloggiamento: in basso

Informazioni sull'alloggiamento

Infine l'alloggiamento per questo progetto è in legno (310x130x110 mm). La maggior parte dei componenti è avvitata al legno ad eccezione del powerbank e della breadboard.

Puoi rimpicciolire l'alloggiamento saldando i componenti. Non ho incluso un modo per collegare saldamente l'alloggiamento alla bici, ma ci sono molte opzioni.

Fare l'alloggiamento

Dovrai iniziare con la realizzazione della parte inferiore dell'alloggiamento. Sega un pezzo di legno (130x310 mm). Quindi fissare l'RPi con la vite e incollare la breadboard nella parte inferiore.

Nota: puoi realizzare una parte identica per la parte superiore dell'alloggiamento

Passaggio 9: l'alloggiamento: lati piccoli

Quando hai finito la parte inferiore. Puoi iniziare a segare le parti laterali. Inizia con la creazione dei lati più piccoli.

Per prima cosa dovrai attaccare i lati più piccoli. Ho usato un pezzo di legno in più per collegare tutte le parti insieme, questo pezzo in più lo rende più facile.

Passaggio 10: l'alloggiamento: lati grandi

Ora dovrai fare i lati più grandi. Ancora una volta sega i lati e fissali alla parte inferiore usando il pezzo di legno in più.

Passaggio 11: aggiunta di un foro per LCD e LDR

Dovrai anche praticare un foro per l'LCD in modo da poter vedere l'indirizzo IP e visualizzare se un utente esegue la scansione in entrata o in uscita.

Usa le misure del display LCD per decidere come sarà la dimensione del foro.

Dopo aver inserito l'LCD è necessario assicurarsi che l'LDR sia all'esterno dell'alloggiamento. Ho usato un piccolo foro in modo che l'LDR possa vedere la luce del giorno.

Passaggio 12: collegare lo scanner Arduino e RFID al lato

Dopo che l'alloggiamento è completo, è ancora necessario collegare l'arduino e lo scanner RFID. Puoi attaccarli ovunque tu abbia spazio. Ma consiglio di collegare lo scanner RFID sotto il display LCD in modo che l'utente possa vedere se ha scansionato dentro o fuori.