Food Cam: 18 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo progetto è stato ispirato dal progetto food cam realizzato dal MIT Media Lab. Questo progetto fa parte del servizio universitario Coding For Good presso UWCSEA East a Singapore. L'obiettivo di questo progetto è ridurre la quantità di cibo sprecato dalla nostra comunità offrendo alle persone un'alternativa al buttare via il cibo non consumato.

Il progetto food cam consente di posizionare il cibo che altrimenti sarebbe andato sprecato sotto una telecamera, di scattarne una foto e di caricarla su Twitter affinché l'intera community possa visualizzarla. Permettendo così a chiunque di venire a finire il cibo gratis. Questo tutorial ti accompagnerà nel nostro viaggio di creazione e implementazione della Food Cam nella nostra comunità scolastica.

Passaggio 1: raccolta dell'elettronica

Per iniziare con la parte elettronica del progetto, dobbiamo prima raccogliere il seguente elenco di parti (sotto). Il power bank è opzionale e necessario solo se hai bisogno che questo dispositivo sia portatile. Nel nostro caso, abbiamo pianificato di avere un prodotto fisso con un cavo da micro-USB a USB esteso che fornisce alimentazione al Pi. Inoltre, le specifiche del pulsante non contano molto, ad eccezione del pulsante che è un interruttore PTM (premi per fare) o un interruttore momentaneo. Questo sarà importante in seguito per la funzionalità sia della fotocamera che del codice.

Per quanto riguarda l'hardware, per ora non preoccuparti. Se stai cercando di completarlo, vai al passaggio 11.

Ecco cosa devi avere come prerequisito per tentare questo progetto:

1. Una connessione Internet stabile

2. Cavo HDMI

3. Monitorare

4. Mouse

5. Porta USB

L'elettronica (BOM) *Saldatore richiesto:

1x Raspberry Pi 3 Modello B

2x LED (1x rosso, 1x verde)

1x videocamera Raspberry Pi (V2.1)

6x cavi da femmina a femmina

1x grande pulsante rosso (PTM)

Resistore 2x 470 Ohm

1x Power bank (5500 mAh) (opzionale)

1x cavo da USB a micro-USB

1x scheda micro SD

1x lettore di schede micro SD

Passaggio 2: inserisci la fotocamera nel Raspberry Pi

Inserisci il cavo flessibile dalla videocamera nella porta del cavo flessibile sulla scheda Raspberry Pi. Fallo con attenzione poiché la sostituzione di queste parti può essere piuttosto costosa!

Passaggio 3: saldare i resistori alle gambe del catodo su ciascun LED

Se stai cercando di completare prima questo progetto su una breadboard, come mostrato nella foto in alto a destra, puoi saltare questo passaggio. Tuttavia, se hai intenzione di renderlo permanente, continua con questo passaggio.

Prima di saldare, assicurati di avere la giusta configurazione. Dovresti lavorare su un tappetino resistente al calore, con occhiali e una ventilazione adeguata. Queste misure di sicurezza sono fondamentali per ridurre al minimo il rischio di lesioni o danni in caso di incidente.

Esistono due modi per saldare i resistori sulle gambe dei LED. Puoi saldare il resistore direttamente sul LED o utilizzare un filo per collegare sia il resistore che il LED (mostrato sopra). Qualunque sia il modo in cui scegli di andare, assicurati di isolare i cavi per evitare cortocircuiti. Questo può essere visto nella foto in basso a destra. Il catodo del LED è la gamba più corta.

Passaggio 4: collegare i LED e l'interruttore PTM al Raspberry Pi

Idealmente, dovrebbero essere usati fili maschio-femmina in modo che sia facile collegare i fili al modulo Raspberry Pi. Mentre le altre estremità (maschio) dei fili possono essere saldate ai LED e all'interruttore. Tuttavia, se i cavi maschio-femmina non sono accessibili, si consiglia di utilizzare un cavo multipolare al posto del nucleo solido a causa della flessibilità e del ridotto rischio di giunzioni asciutte.

Ecco le connessioni richieste (usa lo schema dei pin GPIO allegato nelle foto sopra):

• Anodo LED rosso: pin GPIO 13
• Catodo LED rosso: qualsiasi pin GND
• Anodo LED verde: pin GPIO 7
• Catodo LED verde: qualsiasi pin GND
• Pulsante Leg 1: Pin GPIO 12
• Pulsante Leg 2: qualsiasi pin GND

Ognuna di queste porte può essere modificata modificando il codice in seguito.

Passaggio 5: alimentazione

Come discusso in precedenza, ci sono due modi in cui il Pi può essere alimentato a seconda del suo utilizzo. Tramite power bank (o batteria esterna) o tramite presa diretta a muro. Nel nostro caso, abbiamo usato un micro-USB a USB in modo che potesse essere alimentato da entrambe le fonti.

Tuttavia, il cavo deve essere esteso in modo che il filo possa raggiungere una porta data l'altezza del prodotto finale. Per fare ciò, il cavo da micro-USB a USB deve essere tagliato a metà, spellato su entrambe le estremità, quindi un cavo di prolunga di qualsiasi lunghezza richiesta può collegare i terminali negativo e positivo di entrambe le metà del cavo come mostrato sopra.

Passaggio 6: installazione di Raspbian sulla scheda Micro-SD

Questo passaggio è fondamentale per configurare il tuo pi se non lo hai già fatto.

Dovrai scaricare NOOBS:

E un formattatore di schede SD:

Per la guida di istruzioni completa su come installare raspbian sulla tua scheda, visita questo sito Web poiché fa un ottimo lavoro nel dettagliare il processo di installazione.

Passaggio 7: collegamento del Pi al monitor

Utilizzando la foto sopra come guida, collega ciascuna delle porte rilevanti al monitor e all'hardware aggiuntivo come tastiera, mouse, ecc. Se tutto è configurato correttamente, una volta accesa l'alimentazione, lo schermo dovrebbe mostrare l'avvio del sistema operativo Pi come si vede nell'immagine sopra.

Passaggio 8: generazione dell'API di Twitter

*Nota: per farlo, devi avere un account Twitter con un numero di telefono verificato

Dallo stesso browser Web in cui hai effettuato l'accesso al tuo account Twitter, vai su

1. Fare clic su Crea nuova app

2. Compila Nome, Descrizione e Sito web (se non hai un sito web per il tuo progetto, qualsiasi sito web valido andrà bene - ricorda solo "https://"

3. Accetta i termini e le condizioni

4. Fai clic sul pulsante Crea la tua applicazione Twitter

5. Fare clic sulla scheda Permessi, selezionare Leggi e scrivi, premere Aggiorna impostazioni

6. Fare clic sulla scheda Chiavi e token di accesso, quindi fare clic sul pulsante Crea il mio token di accesso

7. Dopo aver premuto il pulsante Crea il mio token di accesso, verranno visualizzati i campi Token di accesso e Segreto token di accesso. Tieni tutti questi valori di campo a portata di mano. Ti serviranno per il codice Python.

Chiave consumatore (chiave API)

Segreto consumatore (segreto API)

Token di accesso

Segreto del token di accesso

Passaggio 9: programmazione del tuo Pi

Scarica qui il codice sorgente allegato. Leggi i commenti e aggiungi le informazioni richieste, comprese le chiavi generate nell'ultimo passaggio. Ricordati di controllare che i numeri di pin inseriti siano i numeri corretti a cui hai collegato i componenti in precedenza.

Passaggio 10: impostare il codice per l'esecuzione automatica

Nel tuo terminale (Pi OS), digita:

sudo nano /etc/profile

Questo aprirà un file che viene eseguito automaticamente all'avvio. Tutto quello che devi fare è assicurarti che anche il tuo codice venga eseguito aggiungendolo a questo file. Per fare ciò, digita in fondo a questo la riga:

sudo python /home/pi/myscript.py

dove /home/pi/myscript.py è sostituito dal percorso (le cartelle e quindi il nome del file separato da barre) di quello che hai chiamato il tuo file di codifica.

Quindi, premi Ctrl-X per uscire, premi Y per salvare e premi Invio se necessario per salvare/uscire completamente dal file.

Passaggio 11: l'alloggiamento (BOM)

Per l'alloggiamento, abbiamo utilizzato un kit futuro scatola nera e abbiamo realizzato un elemento di estrusione per tenere la fotocamera sopra il pannello di posizionamento del cibo.

Cosa abbiamo usato per l'alloggio:

1. Tavola di legno

2. Estrusione

3. 2x dadi M12

4. 2x bulloni M12

5. Scatola del kit del futuro nero

Passaggio 12: perforazione di LED, fotocamera e interruttore nella scatola

Per fissare il pulsante, la fotocamera e i LED in posizione, dobbiamo praticare dei fori per posizionare ciascun componente.

Nel nostro caso, ecco i diametri per ogni foro:

Supporti LED: 8mm

Foro della fotocamera: 6 mm

Asola: 22 mm (dipende dal pulsante utilizzato)

Durante la perforazione, assicurati di tenere il trapano perpendicolare alla superficie che stai perforando e di non applicare troppa pressione che potrebbe aumentare il rischio di rottura della custodia. Assicurati di utilizzare rondelle e dadi per fissare ogni componente in posizione.

Assicurati che il componente per il quale stai praticando un foro disponga di spazio sufficiente per adattarsi prima di praticare il foro in quell'area della scatola!

Passaggio 13: interruttore di alimentazione e cavo

Questo passaggio è facoltativo e richiede un interruttore a bilanciere SPST per controllare l'alimentazione. Ciò consentirà di spegnere il dispositivo senza scollegare il cavo USB e quindi è una funzione per comodità. Avrai bisogno del cavo esteso da USB a micro-USB (come discusso in precedenza) poiché dovrà essere tagliato per farlo passare attraverso l'interruttore.

Per prima cosa abbiamo misurato e disegnato la dimensione del foro che avremmo dovuto praticare per supportare l'interruttore. Quindi, utilizzando una punta da trapano da 8 mm, abbiamo praticato due fori uno accanto all'altro in modo da poter limare una fessura rettangolare per adattarla alla forma del nostro interruttore a bilanciere.

Una volta che l'interruttore a bilanciere è stato premuto in posizione, il cavo di prolunga positivo è stato tagliato. Le due estremità sono state quindi saldate al terminale comune e ad un terminale adiacente dell'interruttore a bilanciere come si può vedere sopra.

Passaggio 14: aggiunta della fotocamera alla scatola

Aggiungere la fotocamera alla scatola è una parte molto difficile. Lo abbiamo fatto utilizzando una pistola per colla a caldo che ci permette di rimuovere la fotocamera con relativa facilità se qualcosa dovesse andare storto.

Innanzitutto, posiziona la fotocamera in posizione e assicurati che scatti una foto nel modo giusto. Inoltre, assicurati che la foto scattata non sia in alcun modo inclinata. Una volta fissate queste variabili, prendi la pistola per colla e incolla i lati della fotocamera Pi sulla scatola. Anche se assicurati che la pistola non tocchi l'obiettivo della fotocamera!

Passaggio 15: attaccare la scatola all'estrusione

Per completare questo passaggio, prendi prima una striscia di alluminio come visto sopra e piegala di 90 gradi in modo che avvolga la tua scatola. Quindi praticare due serie di fori (12 mm di diametro) sia nella scatola che sulla striscia di alluminio in modo che si allineino. Utilizzare bulloni e dadi M12 per fissare la striscia di alluminio in posizione lungo il bordo della scatola. La striscia in eccesso che esce dalla scatola può quindi essere utilizzata per fissare la scatola all'estrusione come verrà mostrato nei passaggi seguenti.

Assicurati di utilizzare strumenti come calibri a corsoio e righelli per allineare tutto. Qualsiasi offset può provocare un'inclinazione nell'immagine prodotta.

Passaggio 16: fissare il supporto alla base

Per prima cosa, ritaglia un lungo pezzo di estrusione (*vedi sotto). Quindi prendi due staffe/nervature come mostrato sopra e fai un montaggio a secco delle staffe e dell'estrusione sullo zoccolo di legno. Quindi, prendi una matita e segna dove praticare i fori necessari per fissare le staffe alla tavola.

Praticare quei fori (circa 8 mm) e fissare le staffe alla scheda utilizzando bulloni M8 e dadi. Quindi, prendi le viti a forma di T necessarie per l'estrusione e fissa la colonna di estrusione tra le due staffe come visto sopra.

*È importante notare che l'altezza dell'estrusione dipende da ciò che si desidera che la telecamera veda nel suo campo visivo. Per noi, l'abbiamo posizionato a circa 60 cm sopra la lavagna per catturare il messaggio scritto sulla lavagna. Abbiamo deciso questa altezza dopo aver testato la fotocamera a diverse altezze ed esaminato le immagini su Twitter.

Passaggio 17: fissaggio della scatola della fotocamera al supporto

In questo passaggio, ritaglia prima un altro pezzo di estrusione più piccolo. La lunghezza dovrebbe essere basata su quanto lontano vuoi che la tua fotocamera raggiunga come visto sopra.

Quindi, prendi la striscia di alluminio che esce dalla scatola e pratica due fori da 6 mm attraverso di essa (foto principale). Quindi, prendi il pezzo più piccolo di estrusione e fissalo sotto la striscia di alluminio usando le viti a forma di T (foto in basso a destra). Assicurarsi che i fori siano allineati in modo che l'immagine non appaia inclinata.

Infine, per fissare i due pezzi di estrusione con un angolo di 90 gradi, abbiamo usato una piccola staffa/nervatura e l'abbiamo fissata ai due pezzi usando le viti a forma di T necessarie che si bloccano nell'estrusione.

Passaggio 18: Conclusione

Infine, basta far passare il cavo di alimentazione dal Pi a una porta USB e avvitare il retro della scatola di alimentazione. Questo è tutto!

Tutto ciò che resta da fare ora è posizionare il dispositivo vicino a un luogo in cui le persone mangiano e pubblicizzare l'account Twitter di cibo gratuito che hai creato.

Un link alla nostra pagina Twitter può essere trovato qui.

Godere

Questo tutorial è stato scritto e creato da Rehaan Irani e Justin Chan del servizio Coding For Good presso UWCSEA East sotto la supervisione di Mr. David Kann. Questo è stato prodotto anche con l'aiuto del servizio universitario Circle Enterprise e del dipartimento UWCSEA East DT. Un ulteriore ringraziamento a Sewen Thy e Vatsal Agarwal per il loro contributo al progetto.