Smartbike compartilhável: 12 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Sempre que uso minha bicicleta, costumo esquecer de acender as luzes quando escurece. Também na minha bicicleta não tenho como saber a que velocidade estou indo.

Então, decidi fazer uma smartbike compartilhável que monitora:

• Velocidade
• Localização
• Há quanto tempo você usa a bicicleta

Ele também liga ou desliga automaticamente as luzes. Usei um scanner RFID para que outra pessoa pudesse usar a bicicleta sem alterar meus dados.

Link para meu github.

Suprimentos

• Raspberry Pi 3 (€ 32, 49)
• Cartão SD (para RPi) (€ 13, 99)
• GPS NEO 6M (para velocidade e localização) (€ 15, 99)
• Anker PowerCore 10400mAh (€ 29, 99)
• RFID RC522 (€ 5, 49)
• LCD 16x2 (€ 9, 99)
• Placa Elegoo Uno R3 (€ 9, 34)
• LDR (€ 1, 50)
• MCP3008 (ADC) (€ 5, 98)
• Uma luz reciclada
• Madeira para habitação (~ € 15,00)
• Cabos (~ € 6,00)

Preço total: € 145,76

Etapa 1: faça o circuito

Primeiro você terá que colocar tudo junto. Eu incluí um esquema frustrante.

Nota: Alguns dos componentes, como o scanner RFID, precisam ser soldados.

Etapa 2: configurar o Python

Para este projeto, usarei o python 3 e executarei o código com um servidor python. Vou vincular meu github ao meu código.

Primeiro, você precisa fazer a conexão com o Raspberry Pi por meio de Configurações> Compilar, Exection, Deployment> Deployment. Então você precisa fazer um intérprete com todos os pacotes necessários. No meu Raspberry Pi, uso o python 3.5.

Depois de fazer o intérprete, você pode fazer um novo projeto e selecionar o intérprete que acabou de fazer para o projeto. Então você terá que escolher onde salvar os arquivos em seu PC e RPi.

Etapa 3: leia os dados

Depois de fazer o circuito e todos os componentes funcionarem, você precisa ler os dados dos sensores. Meu projeto foi feito usando Python 3. Em Python eu li a maioria dos dados dos sensores usando classes.

• O scanner RFID é usado com o arduino (mais informações sobre como usá-lo aqui). Leio os dados do scanner com o arduino e envio para o RPi com Serial USB.
• O módulo GPS também está usando comunicação serial. Os dados que o GPS envia para o RPi não estão bem formatados. Usei uma biblioteca para analisar os dados e torná-los muito mais fáceis de usar. (Mais algumas informações sobre dados GPS).
• Os valores analógicos do LDR são convertidos usando o mcp3008 (um adc), então transformo o valor em uma porcentagem.

Nota: Se você deseja usar 'while loops' em python para obter dados constantemente enquanto executa um servidor python. Você precisará usar threading (mais informações sobre threading). O threading é fácil de usar.

Etapa 4: o banco de dados (mySQL)

Agora que você tem os dados dos sensores, precisa de algum lugar para armazená-los. Vamos armazenar os dados em um banco de dados relacional em mySQL.

Eu executo o banco de dados no meu RPi para que isso funcione, preciso ter o mariaDB instalado no meu RPi. Depois de instalar o mariaDB e configurá-lo, você pode usar o workbench mySQL em seu PC para se conectar com seu banco de dados no RPi.

Você precisará fazer o ERD no PC; projetar o ERD e exportar o banco de dados. Em seguida, você pode importar o dump (não se esqueça de criar o esquema) no RPi por meio do ambiente de trabalho mySQL.

Nota: A tabela 'Bike_has_User' não é necessária e só será usada se você planeja usar várias bicicletas. Você pode remover a tabela 'Bike_has_User' e vincular a tabela Usuário com 'Datahistory'.

Etapa 5: vincule seu Python ao banco de dados

Agora que seu banco de dados está instalado, você pode vincular seu python ao banco de dados. Clique no banco de dados (à direita da tela) e adicione uma nova fonte de dados.

O banco de dados e o script python são executados no RPi, portanto, use o IP do host local. Use o usuário que você criou anteriormente enquanto configurava o mariaDB.

Etapa 6: enviar dados para o banco de dados

Quando você tiver tudo configurado, você pode começar a enviar dados para o banco de dados. Eu usei uma classe helpers. Database em python para isso (veja meu github).

A foto mostra alguns exemplos de código.

Etapa 7: use os dados

Com a classe helpers. Database você pode inserir dados no banco de dados ou obter dados do banco de dados.

Agora que tudo funciona, você pode usar os dados do banco de dados para exibi-los em um site ou onde quiser.

Etapa 8: A carcaça: parte inferior

Sobre a habitação

Finalmente, a caixa para este projeto é feita de madeira (310x130x110 mm). A maioria dos componentes é aparafusada à madeira, exceto o powerbank e a placa de ensaio.

Você pode tornar a caixa menor se você soldar os componentes. Não incluí uma maneira de conectar com segurança a caixa à bicicleta, mas há muitas opções.

Fazendo a caixa

Você terá que começar fazendo a parte inferior da caixa. Serrou um pedaço de madeira (130x310 mm). Em seguida, prenda o RPi com o parafuso e cole a placa de ensaio na parte inferior.

Nota: Você pode fazer uma peça idêntica para a parte superior da caixa

Etapa 9: A habitação: pequenos lados

Quando você terminar a parte inferior. Você pode começar a serrar as partes laterais. Comece fazendo os lados menores.

Primeiro você terá que anexar os lados menores. Usei um pedaço extra de madeira para conectar todas as partes, essa peça extra torna isso mais fácil.

Etapa 10: A Habitação: Lados Grandes

Agora você terá que fazer os lados maiores. Mais uma vez, serre as laterais e prenda-as na parte inferior usando o pedaço extra de madeira.

Etapa 11: Adicionar um furo para o LCD e LDR

Você também precisará fazer um orifício para o LCD para que possa ver o endereço IP e mostrar se um usuário digitaliza dentro ou fora.

Use as medidas do LCD para decidir qual será o tamanho do furo.

Depois de inserir o LCD, certifique-se de que o LDR esteja fora da caixa. Usei um pequeno orifício para que o LDR pudesse ver a luz do dia.

Etapa 12: Anexe o Arduino & RFID Scanner na lateral

Depois que a caixa estiver completa, você ainda precisa conectar o scanner arduino e RFID. Você pode anexá-los onde quer que tenha espaço. Mas eu recomendo conectar o scanner RFID abaixo do LCD para que o usuário possa ver se ele digitalizou dentro ou fora.