Mochila inteligente con seguimiento GPS y luces automáticas: 15 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

En este instructable haremos una mochila inteligente que puede rastrear nuestra posición, velocidad y tiene luces automáticas que pueden mantenernos a salvo por la noche.

Utilizo 2 sensores para detectar si está sobre tus hombros para asegurarme de que no se dispara cuando no es necesario, un detector de tirón (que hice yo mismo) para ver si se tira de las correas y un sensor ultrasónico que detecta si algo está cerca de su parte trasera. Al menos también uso un LDR para ver si está oscuro o claro.

También hay leds en el interior que se iluminan al abrir la mochila para iluminar el interior. Se activa mediante el interruptor de láminas que cambia con el campo magnético producido por los imanes.

El módulo GPS se utiliza para rastrear su posición.

El módulo LCD se utiliza para mostrar la dirección IP.

Creé un sitio que puedes cargar en tu raspberry pi que te permite ver las rutas que tomaste, guardarlas para usarlas más adelante y controlar algunas configuraciones.

Este instructivo NO es para personas SIN EXPERIENCIA en el trabajo con Raspberry pi

Suministros

• Raspberry Pi 3 modelo B +
• Zapatero en T de frambuesa PI
• Alambre (usé 10 metros, puede usar menos)
• Resistencias 6 x 220 ohmios, 1 x 10 k ohmios, 1 x 1 k ohmios
• Recortadora 10k Ohm
• Mochila
• Banco de energía
• LDR
• 4 leds rojos y 2 blancos de 5mm
• Sensor ultrasónico HC-SR04
• Cambiador de nivel
• ADC de 10 bits MCP3008
• Módulo GPS con antena GY-NEO6Mv2
• pantalla LCD
• Un resorte estirable (que no se deforma)
• Cuerda
• 1 tuerca hexagonal (o cualquier cosa hecha de metal conductor con un agujero)
• Tubo de plástico (alrededor de 4-3 cm de diámetro)
• Una placa de metal (que puede cubrir los extremos de la tubería)
• Reed swtich
• Pequeños imanes
• MDF delgado / otra madera / placa de plástico (alrededor de 5 mm)
• Placa de espuma dura (al menos 2 cm de grosor)
• Velcro (para sellar los componentes a la caja y la tapa. Puedes usar pegamento en su lugar si quieres hacerlo de forma permanente)
• 5 Presione los pernos prisioneros con un orificio de 5 mm en el medio para un LED, si es menor, puede perforarlo más tarde.

Para probar en un breadbord:

• Breadbord
• Saltar cables

Herramientas necesarias:

• Soldador
• Pistola de silicona
• Vio
• Tijeras
• Cuchillo
• Aguja e hilo
• Taladro (si es necesario, consulte el paso 10)

Puede encontrar el listado completo de materiales de construcción con precios en el archivo adjunto

Paso 1: construya el circuito en la placa de pruebas

Conecta todo como en el esquema de arriba

También hay un pdf adjunto para que pueda ampliar el esquema.

Paso 2: construya el detector de tracción

Primero tome el resorte de la cuerda y péguelos / átelos entre sí.

Luego toma la tuerca y pégala justo encima del resorte. (Usé una pequeña pieza de tubo de metal en lugar de la tuerca).

Después de eso, suelde un cable a la parte inferior de la tuerca (el lado donde está el resorte).

Luego pegue la placa de metal, el resorte y el cable a un lado de la tubería. (asegúrese de que el cable tenga suficiente longitud en el interior para que el resorte se estire hacia el otro lado de la tubería).

Luego pegue la placa de metal a la tubería en el otro lado como en el dibujo, asegúrese de que la cuerda salga de la tubería para que pueda tirar de ella.

Finalmente suelde un cable a la placa que golpea la tuerca cuando se tira.

Al final, puede probarlo con un multímetro si el circuito está cerrado en los dos cables cuando tira de la cuerda.

Paso 3: conecte el detector de tracción

Conecte un extremo del detector de tracción al pin GPIO 18 con una resistencia de 1K Ohm entre.

Conecte el otro extremo a GND.

Paso 4: Habilite Serial y SPI en Raspi-config

1. Abra su terminal Raspberry pi y escriba: sudo raspi-config
2. Navegue con las teclas de flecha hasta Opciones de interfaz, presione Enter
3. Seleccionar serie
4. Obtendrá: "¿Desea que se pueda acceder a un shell de inicio de sesión a través de la serie?" Hit No
5. "¿Le gustaría que se habilitara el hardware del puerto serie?" Pulse SÍ
6. "¿Le gustaría reiniciar ahora?" Pulse "NO"
7. Vaya de nuevo a Opciones de interfaz
8. Seleccione SPI
9. "¿Le gustaría que se habilitara la interfaz SPI?" Pulse SÍ
10. Reiniciar

Paso 5: base de datos

Primero instalaremos el software de base de datos que necesitamos.

Abra su terminal rpi y escriba:

sudo apt-get update

sudo apt-get install mysql-server --fix-missing –y> sudo reboot

Espere hasta que su rpi se reinicie, luego inicie sesión y escriba esas líneas

sudo mysql_secure_installation

Ingrese la contraseña actual para root (ingrese para ninguna): root ¿Cambiar la contraseña de root? [S / n] S Nueva contraseña: root123 ¿Eliminar usuarios anónimos? [S / n] y ¿Deshabilitar el inicio de sesión de root de forma remota? [S / n] y ¿Eliminar la base de datos de prueba y acceder a ella? [S / n] y ¿Volver a cargar las tablas de privilegios ahora? [Y / n] años

También crearemos un usuario llamado 'mct' con la contraseña 'mct'.

sudo mysql -u root

MariaDB [(ninguno)]> OTORGAR TODOS LOS PRIVILEGIOS EN *. * A 'mct' @ '%' IDENTIFICADO POR 'mct' CON OPCIÓN DE OTORGAMIENTO; MariaDB [(ninguno)]> DESCARGAR PRIVILEGIOS; MariaDB [(ninguno)]> SALIR;

Ahora importaremos la estructura de la base de datos.

Deberá descargar el archivo adjunto y cargarlo en una carpeta de usuario / home // en su rpi usando FTP / SFTP.

Luego escriba las siguientes líneas:

mysql -u root -p

mysql> CREAR BASE DE DATOS Smartpack; Ahora salga del shell sql presionando CTRL + D> mysql -u mct -p Smartpack </home//data-dump.sql> sudo reboot

Después de reiniciar su rpi, la base de datos debería estar en funcionamiento

Paso 6: prueba

Primero necesitaremos instalar el servidor web apache

Escriba el siguiente código en la terminal:

sudo apt-get install apache2 -y

sudo reiniciar

Ahora copie todos los archivos del directorio FRONT a través del repositorio de github en el directorio / var / www / html / en su rpi.

Luego copie todos los archivos del directorio BACK a través del repositorio de Github en una carpeta de usuario local en su rpi / home // smartpack

Si usó pines diferentes a los del esquema, deberá editarlos en /home//smartpack/main.py, se enumeran arriba en el documento.

Ahora abra la terminal y ejecute el script

python3.5 /home/username/smartpack/main.py

Puede navegar hasta la ip que se mostrará en la pantalla lcd para acceder al sitio web que acabamos de instalar.

¡Asegúrese de que todo funcione correctamente antes de continuar con el siguiente paso!

Paso 7: construya una carcasa para la electrónica

Haremos un caso para nuestro rpi, powerbank y algunos componentes electrónicos.

Los animo a que hagan sus propias versiones del caso, ya que no soy muy bueno para hacer esas cosas

1. Corte su plato de plástico / madera en 2 piezas de 29 cm x 15, 5 cm (asegúrese de que el lado más largo quepa en su mochila)
2. Cortar 2 piezas de espuma dura de 29 cm x 3 cm y 2 piezas más de 9,5 cm x 3 cm
3. Pega las piezas a los bordes de un plato.
4. Una vez que haya terminado, corte los orificios como en la foto: deberá medir usted mismo qué tan anchos deben ser los orificios. El orificio de la parte inferior es para el sensor ultrasónico y el grande superior es para los cables.

Paso 8: suelde todo con cables en lugar de cables de salto

Suelde todo con cables normales excepto los leds blancos y rojos, el LDR y el interruptor de láminas.

Puede usar la placa de pruebas para algunas cosas como IC, pero personalmente no lo recomiendo.

Los módulos GPS y LCD deben introducirse en los orificios que les hicimos en el paso anterior.

Asegúrese de usar aislamiento en todas partes, ya que un cortocircuito podría romper su Rpi.

Paso 9: Quemar agujeros para Leds y sensor ultrasónico

¿Quemar? ¡Sí! ¡QUEMAR

Usaremos un soldador para quemar nuestros agujeros. Esto se debe a que la mayoría de las mochilas son resistentes al agua, lo que significa que el material del que están hechas es plástico o goma. Entonces, si lo quemamos en lugar de cortar, los bordes de nuestro agujero se derretirán muy bien y con eso será menos propenso a desgarrarse.

Graba 4 pequeños agujeros donde quieras para los leds rojos automáticos. Asegúrese de que estén en una posición visible. (Ya hay botones de presión en los orificios de la foto de arriba)

También quema un agujero para el sensor ultrasónico en la parte inferior de la mochila, en el lado donde va la parte trasera y un pequeño agujero al lado para la cuerda que sale del

Finalmente quema un agujero para los cables que irán a la sección principal de tu mochila, hazlo justo encima del agujero que hicimos para los cables en la carcasa si lo pusiste en la bolsa.

Paso 10: coloque los pernos de presión a través de los orificios y pegue los LED

¡Asegúrese de que los orificios de los montantes sean de 5 mm! si no, puede intentar perforarlos con un taladro de 5 mm.

Empuje los botones de presión a través de los 4 agujeros que ha quemado y haga clic juntos.

Coloque los 4 leds en los botones de presión y péguelos, asegúrese de que las partes metálicas no toquen los botones.

Paso 11: Interruptor de lengüeta

Los interruptores de lengüeta son muy frágiles, así que puse el mío en un tubo de plástico y ese tubo de plástico nuevamente en un tubo de metal, y luego sellé todo con pegamento.

Cómo lo hagas depende de ti, pero te recomiendo hacer algo para que no se rompa.

Si está hecho, pegue todo en la parte superior de la sección principal de la mochila. Junto a él, en el otro lado de la cremallera, pega un imán lo suficientemente fuerte para que cambie cuando lo abras. He puesto el mío entre la capa interior y exterior del tejido para que no sea visible.

Paso 12: pegue los leds blancos dentro de la bolsa

Pégalos para que se iluminen por dentro cuando estén encendidos.

Puede elegir dónde colocarlos, pero en mi opinión, el mejor lugar es en el texto superior del interruptor de lengüeta.

Paso 13: pegue la carcasa y colóquela dentro de la bolsa

Antes de pegarlo, asegúrese de que siga funcionando correctamente.

Luego pegue la tapa al resto de la carcasa, busque cables que se interpongan entre la placa y el lateral de la carcasa, es muy complicado pegarla sin que los cables estén entre ella.

Luego colóquelo dentro de su mochila, asegúrese de que el sensor ultrasónico esté orientado hacia el orificio que hicimos anteriormente.

Probablemente necesite asegurar la carcasa alrededor del sensor ultrasónico a la mochila para que no la cubra.

Paso 14: Edite Rc.local para ejecutar el script al inicio

Abra la terminal y escriba:

sudo nano /etc/rc.local

agregue la siguiente línea al final, justo encima de la salida 0

python3.5 /home//Smartpack/main.py &

presione CTRL + X y 2 veces Enter

Ahora el script se iniciará al arrancar.

Paso 15: Toques finales

Puedes coser todos los cables juntos y también a la mochila con aguja e hilo.

También puede realizar una funda para los leds rojos a partir de una pieza de piel / textil.