Monty - Quái vật đo Maker Faire: 6 bước (kèm hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Chúng tôi thích Maker Faires, nhưng năm 2020 đã quyết định khác. Vì vậy, thay vào đó, chúng tôi đang xây dựng một người thay thế phù hợp có tên là Monty, người sẽ nắm bắt bầu không khí và chia sẻ nó với mọi người.

Quân nhu

Phần cứng:

• Một Raspberry Pi
• Một cảm biến chuyển động PIR
• Một Adafruit 4 kênh ADC ADS1015 (Bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số)
• Một cảm biến âm thanh (chúng tôi đã sử dụng Velleman VMA309)
• Một vòng Adafruit NeoPixel
• Một bộ vít nhỏ

Quái vật:

• Một cái lồng chim cũ
• Lông thú giả
• Sơn đỏ bên trong lồng chim
• 2 quả bóng nhựa trang trí
• 3 tấm lót bàn ghế hình tròn
• Sơn phun trắng

Công cụ:

• Thiết bị hàn
• Keo mạnh
• Tua vít
• Kim và chỉ
• Vật dụng làm sạch

Bước 1: Dự án Video

Bước 2: Ý tưởng

Tóm lại, dự án của chúng tôi sẽ đến Maker Faire, đo bầu không khí bằng một số cảm biến, lưu dữ liệu và trở về nhà, tất cả đều trông thật tuyệt vời.

Với ý tưởng này, có một số điều cần ghi nhớ:

• Vận chuyển quốc tế: nó phải vừa vặn bên trong hộp, đến nơi an toàn và không gây ra bất kỳ hình thức hoảng sợ nào, vì vậy bạn sẽ bị giới hạn về trọng lượng, kích thước và nội dung. Để an toàn, tốt nhất bạn nên mua một chiếc hộp ở bưu điện địa phương của bạn và làm việc tại đó.
• Plug & play: để hạn chế rắc rối tại chính sự kiện, dự án chỉ phải được cắm vào để nó hoạt động.
• Quyền riêng tư: chúng tôi muốn nắm bắt không khí tại sự kiện, nhưng không xâm phạm quyền riêng tư của những người tham dự sự kiện.
• Khả năng kết nối: Internet không dây đáng tin cậy không bao giờ được đảm bảo tại các sự kiện, vì vậy thiết bị của chúng tôi sẽ phải hoạt động cả trực tuyến và ngoại tuyến.

Nghe có vẻ là một thử thách thú vị, hãy bắt tay vào làm việc!

Bước 3: Thiết lập cảm biến và phần cứng

Trước tiên, chúng ta sẽ bắt đầu bằng cách nắm bắt tâm trạng bằng cách sử dụng Raspberry Pi, cảm biến mức âm thanh và cảm biến chuyển động.

Chúng tôi đã chọn hai cảm biến này vì bạn có thể hiểu một chút về sự kiện, đồng thời tôn trọng quyền riêng tư của khách truy cập. Bạn có thể phát hiện khi nào có nhiều chuyển động đang diễn ra hoặc không có chuyển động nào mà không cần đăng ký xem ai sẽ đi bộ vào thời điểm nào. Bạn có thể để ý xem nó hiện đang rất yên tĩnh hay thực sự lớn mà không ghi bất kỳ âm thanh nào.

Raspberry Pi Nếu bạn chưa quen với Raspberry Pis, có một hướng dẫn bắt đầu tuyệt vời ở đây trên trang web Raspberry Pi.

Cảm biến chuyển động Để tìm hiểu thêm về cảm biến chuyển động và cách kết nối chúng với Raspberry Pi, bạn có thể làm theo các bước sau trong Dự án máy dò cha mẹ của Raspberry Pi Foundation.

Cảm biến âm thanh & ADCAs đầu ra của cảm biến âm thanh của chúng tôi là tương tự, nhưng Raspberry Pi chỉ có thể nhận đầu vào kỹ thuật số, chúng tôi sẽ cần chuyển đổi các giá trị tương tự sang kỹ thuật số bằng Bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số (ADC).

Adafruit cung cấp hướng dẫn tuyệt vời này về cách thiết lập và bắt đầu với bảng đột phá ADC của họ ngay tại đây.

NeoPixel Ring: Quái vật gì mà không có chút gì nổi bật? Đó là lý do mà Nhẫn NeoPixel trở nên hữu ích. Để kích hoạt quái vật của bạn, bạn có thể làm theo các bước được nêu trong Adafruit NeoPixel Überguide.

Mã đầy đủ và sơ đồ Đừng lo lắng nếu bạn không muốn làm theo tất cả các hướng dẫn khác nhau này để bắt đầu và chạy con quái vật của bạn, vì chúng tôi đã thêm mã đầy đủ và sơ đồ cuối cùng của dự án này vào bước này!

Đoạn mã thực hiện những việc sau: - Nhập tất cả các thư viện và cấu hình phần cứng

- Mỗi giây:

• Thay đổi màu của Nhẫn NeoPixel
• Đo độ ồn
• Phát hiện chuyển động
• Nhận thời gian hiện tại trong Epoch
• Lưu dữ liệu được thu thập cục bộ vào tệp JSON (xem bước tiếp theo)

- Mỗi phút:

Cố gắng gửi kết quả đo mới nhất đến Thingspeak IoT Platform (xem bước tiếp theo)

Để chạy mã của bạn khi khởi động, có một hướng dẫn tuyệt vời ngay tại đây.

Bước 4: Thu thập và chia sẻ dữ liệu

Một trong những yếu tố chính của dự án của chúng tôi là nó chia sẻ những phát hiện của mình với thế giới, đó là những gì chúng tôi sẽ tiến hành trong bước này.

Trực tuyến với ThingSpeakKhi sinh vật của chúng ta có kết nối internet, sẽ thật tuyệt nếu nó gửi các phép đo mới nhất đến nền tảng IoT mà mọi người đều có thể truy cập được, như ThingSpeak.

Để tìm hiểu thêm về cách tạo kênh ThingSpeak và thu thập dữ liệu bằng kênh đó, hãy xem hướng dẫn bắt đầu của họ.

Mã để gửi dữ liệu của bạn đến ThingSpeak đã được thêm vào bước trước, tất cả những gì bạn cần làm là thêm khóa API của riêng mình.

Bạn có thể xem kênh Montys tại đây!

Thông tin đăng nhập Wi-Fi Vì Monty sẽ tự mình tham dự Maker Faire nên chúng tôi sẽ phải định cấu hình quyền truy cập Internet của cậu ấy trước khi cậu ấy rời đi.

Nếu bạn tình cờ có thông tin chi tiết về kết nối mạng của sự kiện, bạn có thể thêm chúng vào Raspberry Pi của mình trước bằng cách làm theo hướng dẫn này được viết bởi Raspberry Pi Foundation.

Ngoại tuyến với JSON

Không cần phải lo lắng nếu bạn không biết thông tin đăng nhập Wi-Fi hoặc nếu kết nối Internet bị gián đoạn, chúng tôi cũng sẽ lưu dữ liệu cục bộ trên Raspberry Pi trong một tệp JSON. Bằng cách này, bạn sẽ có một bản ghi về bầu không khí của sự kiện mà bạn có thể truy cập vào thời điểm con quái vật đo của bạn trở về nhà.

Nếu bạn chưa từng làm việc với JSON trước đây, W3Schools có một phần giới thiệu khá hay ở đây.

Để phân tích dữ liệu JSON, bạn có thể nhập dữ liệu đó vào các công cụ xử lý dữ liệu miễn phí của mình như Google Data Studio hoặc bạn có thể bắt đầu sử dụng R.

Bước 5: Tạo quái vật

Lồng chim

Thật may mắn, chúng tôi đã tìm thấy một chiếc lồng chim cũ nằm vừa vặn bên trong chiếc hộp gửi hàng lớn nhất mà bưu điện địa phương của chúng tôi cung cấp.

Để chuẩn bị cho quá trình lọc gió, chúng tôi đã làm sạch nó, loại bỏ các thanh ngồi của chim, tìm cách tháo các thanh lồng và sơn màu đỏ bên trong.

Phần cứng Sau khi sơn khô, chúng tôi gắn phần cứng vào đáy lồng bằng một bộ vít nhỏ. Đảm bảo để lại một chút khoảng trống để không có quá nhiều căng thẳng trên thiết bị điện tử của bạn.

MonsterĐể tạo ra con quái vật, hãy thêm thật nhiều lông giả! Chúng tôi dán một miếng dán lên đỉnh đầu Montys và khâu bằng tay một miếng khác vào các thanh của lồng.

Đối với ba mắt của anh ấy, chúng tôi phun sơn màu trắng bên trong của hai quả bóng trang trí Giáng sinh. Chúng tôi gắn ba nửa vào bộ lông trên đầu Montys bằng cách sử dụng một số loại keo rất chắc. Phần hoàn thiện là ba miếng lót bàn ghế hình tròn có chức năng như học sinh.

Bước 6: Công cụ đo lường công cụ

Để hoàn thành dự án của mình, chúng tôi đã thiết kế một áp phích với một chút giải thích về Monty The Measurement Monster để cung cấp cho khách truy cập của Maker Faire một chút bối cảnh.

Cuối cùng, chúng tôi đã đóng gói Monty một cách an toàn và chuyển cậu ấy đến Eindhoven Maker Faire. Chúng tôi thực sự hy vọng anh ấy sống sót sau cuộc hành trình và có một khoảng thời gian tuyệt vời tại sự kiện!

Nếu Monty có kết nối internet, bạn có thể xem các số đo của anh ấy tại đây trên ThingSpeak. Chúng tôi cũng sẽ thông báo cho bạn về các cuộc phiêu lưu của anh ấy qua Instagram và Twitter của chúng tôi!