PiAware Radar Kiosk: 19 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Ранее в этом году я узнал об очень интересной компании FlightAware, которая предлагает отслеживание полетов как частных, так и коммерческих самолетов по всему миру. В рамках своих услуг Flight Aware во многом полагается на краудсорсинг своих данных отслеживания от тысяч частных радиоприемных станций, которые отслеживают сигналы автоматического зависимого наблюдения - широковещательной передачи (ADS-B) любого летящего над головой самолета.

Эти сигналы обеспечивают местоположение, высоту, скорость и направление движения самолета по GPS, которые могут быть легко приняты радиоприемником и отправлены в FlightAware для отслеживания в реальном времени.

Прелесть такой схемы в том, что эта информация может быть получена и отправлена с помощью простого Raspberry Pi и очень недорогого ключа SDR (Software Defined Radio). Этот тип приемной станции более известен как станция PiAware.

Имея под рукой запасной Raspberry Pi с поддержкой Wi-Fi, я был очень заинтригован этим, и после заказа ключа SDR за 20 долларов на eBay я встал и следил за самолетами в моем районе.

Одна из замечательных функций системы PiAware заключается в том, что вы можете видеть карту в реальном времени того, что ваша станция PiAware получает через веб-интерфейс, который вы можете просматривать на компьютере, который является частью вашей сети Wi-Fi. В качестве дополнительного бонуса веб-интерфейс PiAware также отображает изображение с метеорологического радиолокатора в реальном времени для моего района.

Отсюда и началось вдохновение для этого проекта. У меня также был довольно старый Raspberry Pi 1 Model B. Хотя старая девочка была немного медленнее, чем ее новые братья и сестры, в ней еще оставалось много жизни. В рамках своего исследования того, что я могу сделать со старым Pi, я наткнулся на некоторые подробности о том, как вы можете использовать Raspberry Pi в качестве киоска веб-браузера - аналогично тем, которые вы видите в таких местах, как аэропорты, для отображения актуальной информации..

Так родился киоск SkyAware Radar Kiosk.

Шаг 1. Что вам нужно для этого

Это довольно сложный проект, состоящий из приличного количества деталей. Однако все электронные компоненты по большей части работают по принципу «включай и работай».

Следовательно, чтобы построить этот киоск, вам понадобится следующее:

Электронные части

• Raspberry Pi 1 Модель B
• Ключ Wi-Fi для Raspberry Pi (не требуется, если ваш Pi имеет встроенный Wi-Fi)
• 7-дюймовый ЖК-экран с платой видеодрайвера - я заказал свой на eBay примерно за 30 долларов - убедитесь, что на плате есть вход HDMI.
• Короткий кабель HDMI - я заказал свой на eBay за несколько долларов
• Плата преобразователя 12В в 5В - снова с eBay за пару долларов
• Короткий удлинительный USB-кабель - также от eBay
• Короткий USB-кабель для зарядного устройства для телефона - снова eBay
• Штекерные и женские разъемы питания - я получил свой в местном магазине излишков
• Блок питания для портативного компьютера 12 В - также из моего местного магазина излишков
• Несколько отрезков провода для подключения.

Деревянные детали

• Два куска березы размером 11,25 "X 5,75" X 0,5 "для передней и задней части корпуса.
• Четыре куска березы размером 4,5 "X 4,5" X 0,5 "для боковых сторон корпуса.
• Один кусок березы размером 4,5 "X 5,75" X 0,5 "для верхней части корпуса.
• Один кусок красного кедра размером 8 "X 12" X 0,5 "для нижней части корпуса.

Инструменты и расходные материалы

• Настольная пила
• Митра пила
• Стол фрезерный с прямыми и круглыми фрезами
• Dremel Trio или другой такой небольшой вращающийся инструмент с прямой насадкой
• шлифовальный
• Паяльник и припой
• Клей для дерева
• Электроизоляционная лента
• Угловые зажимы
• Дрель или сверлильный станок
• Пистолет для горячего клея и стержни для горячего клея
• Войлочные протекторы для мебели

Шаг 2: программирование Raspberry Pi

Небольшой отказ от ответственности - Pi, изображенный на этом шаге, представляет собой Raspberry Pi 3 B + (я не подумал сделать снимок, когда делал этот шаг с Pi 1 B, который я использовал)

Настроить Raspberry Pi в качестве веб-киоска на самом деле довольно просто. Проще говоря, все, что вам нужно сделать, это установить Raspbian на свой Raspberry Pi.

Raspbian поставляется с собственным веб-браузером под названием Chromium. Chromium имеет функцию подключаемого модуля, с помощью которой он может отображаться в так называемом режиме киоска, который, по сути, представляет собой режим, в котором браузер отображается в полноэкранном режиме со скрытым или отключенным указателем мыши. Когда вы устанавливаете свою домашнюю страницу Chromium на страницу, которую хотите отображать в режиме киоска, Raspberry Pi может запускать Chromium в режиме киоска при каждой загрузке.

Однако проблема, с которой я столкнулся, связана с версией Raspberry Pi, которую я использовал. Самые последние версии Raspbian больше ориентированы на более современные версии Raspberry Pi. С моей старой моделью A Pi, хотя она еще работала, у нее определенно были проблемы с более новой операционной системой.

В результате мне нужно было найти более старую версию Raspbian, в которой все еще были бы функциональные возможности киоска, которые я хотел, но при этом не слишком сильно требовал мой старый Pi.

После некоторого исследования я обнаружил, что версия Raspbian-Jessie 2016-09-28 является версией, которая работает лучше всего. Образ для этой версии Raspbian можно найти здесь.

Я скачал образ Raspbian и прошил его на SD-карту.

После того, как изображение было прошито, я вставил SD-карту в свой Raspberry Pi, подключил клавиатуру и мышь к USB-портам Pi, подключил ее к монитору с помощью кабеля HDMI и включил.

При загрузке Pi должен запуститься в пользовательском интерфейсе «Windows», щелкнуть меню, затем пункт системного меню и открыть окно терминала.

В окне терминала введите: sudo raspi-config

Когда откроется меню конфигурации, сделайте следующее:

• Разверните файловую систему (вариант 1)
• Изменить пароль пользователя (вариант 2)
• Измените параметры загрузки на "Автоматический вход в систему" (параметр B4 в разделе "Параметры загрузки")
• Измените свои региональные настройки (вариант 5)
• Задайте свое имя хоста (вариант A2 в расширенных параметрах)
• Убедитесь, что SSH включен (параметр A4 в расширенных параметрах)
• Измените разделение памяти на 128 (или больше) для видео или насыщенного графического контента (параметр A3 в расширенных параметрах)

После этого перезагрузите Pi

ПРИМЕЧАНИЕ. На этом этапе мы обычно получаем и устанавливаем обновления для Raspbian - жизненно важно, чтобы мы этого не делали в этом случае, поскольку нам действительно нужно поддерживать эту версию Raspbian, которая будет потеряна с обновлением.

После перезагрузки Pi снова откройте терминал и введите следующие команды:

sudo apt-get update (мы просто хотим знать, что нового для тех немногих вещей, которые нам действительно нужны)

После завершения обновления мы должны загрузить и установить 2 пакета, которые не являются частью этой версии Raspbian:

apt-get install unclutter

Инструмент Unclutter позволяет скрыть указатель мыши на дисплее.

После этой установки вы все еще должны находиться в пользовательском каталоге / home / pi.

Далее нам нужно создать сценарий в этом каталоге. Создайте сценарий следующим образом:

нано start_chromium.sh

• # Запустить браузер после загрузки на рабочий стол
• / bin / сна 3
• sudo -u pi Chrome-browser --kiosk --incognito &
• # Конец скрипта

Обратите внимание, что IP-адрес будет использоваться для IP-адреса вашего сайта Skyview Pi Aware Flight Aware. Самый простой способ получить это - просмотреть учетную запись FlightAware, назначенную вашей настройке PiAware, и щелкнуть ссылку Flight Aware - вырезать и вставить веб-адрес веб-сайта, который появляется вместе с картой Flight Aware.

Ctrl-x, чтобы закрыть и сохранить файл.

Следующий шаг - сделать скрипт исполняемым. Выполните следующие команды из командной строки:

• sudo chmod 755 start_chromium.sh
• sudo chmod + x start_chromium.sh

Теперь, когда сценарий выполнен, следующим шагом будет изменение файла автозапуска:

sudo nano /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

• @xset s выкл.
• @xset s noblank
• @xset -dpms
• @unclutter -idle 5 -root
• @ / home / pi / start_chromium.sh
• Вам также необходимо закомментировать одну строку с помощью #, поэтому отредактируйте, чтобы она выглядела следующим образом: # @xscreensaver -no-splash

Теперь вы можете Crtl-x закрыть и сохранить файл.

Первые 3 команды xset работают вместе, чтобы экран не гаснул через несколько минут. Команда unclutter скрывает указатель мыши на вашем дисплее через 5 секунд. Затем выполняется только что построенный новый скрипт.

Мы сделали! В этот момент введите:.

перезагрузка sudo

И вы должны начать видеть свою карту Flight Aware, отображаемую на экране после перезапуска пи

Шаг 3: вырезание передней и задней части

Теперь, когда кодирование веб-киоска завершено, следующим шагом будет создание шкафа, в котором будут жить Raspberry Pi и экран.

На самом деле было бы довольно легко сделать простую коробку для размещения всей электроники, но я хотел сделать этот шкаф немного более уникальным, поэтому в конце концов я выбрал для него форму шестиугольника. Эта форма хороша тем, что, несмотря на то, что она уникальна, ее довольно легко построить.

Чтобы построить шкаф, я начал с вырезания передней и задней части, поскольку передняя и задняя часть могут служить приспособлением для склеивания, когда я собираюсь склеивать стороны корпуса позже.

Чтобы создать переднюю часть, я сначала измерил размер ЖК-дисплея, который я буду использовать, и вырезал шаблон экрана на куске картона.

Затем я разложил картонный шаблон поверх одного из кусочков березы размером 11,25 дюйма на 5,75 дюйма. Укладывая шаблон на дерево, убедитесь, что дерево расположено в форме ромба по отношению к шаблону экрана.

Когда шаблон будет расположен по центру доски, нарисуйте карандашом контур экрана на дереве.

Затем сделайте отметку на дереве на расстоянии 2 дюймов от каждой из длинных сторон контура экрана, который вы только что отметили.

С помощью торцовочной пилы прорежьте прямую линию по отметкам, которые вы только что сделали на досках. Убедитесь, что вырезы параллельны длинным сторонам нарисованного вами шаблона экрана.

После того, как вы сделали надрезы, у вас должна получиться форма шестиугольника с длинным верхом и низом, все углы которого срезаны под углом 22,5 градуса.

Используя переднюю часть корпуса, которую вы только что вырезали, обведите узор поверх другого куска березы размером 11,25 дюйма на 5,75 дюйма и вырежьте заднюю часть корпуса с помощью торцовочной пилы.

Шаг 4: вырезание проема экрана

После того, как передняя и задняя часть корпуса были вырезаны, нам нужно вырезать отверстие для экрана спереди.

Используя контур шаблона, который мы нарисовали на лицевой стороне на последнем шаге, я использовал небольшой вращающийся инструмент (в данном случае мой верный Dremel Trio) и прямым кусочком вырезал проем экрана, осторожно и медленно следуя линии, нарисованной на нем. дерево.

После того, как проем вырезан, нам нужно сделать канавку, которая будет следовать за внешним краем проема экрана на внутренней стороне передней части шкафа. Эта канавка предназначена для того, чтобы часть экрана, не отображающая экран, плотно прилегала к передней панели. Чтобы сделать канавку, я переустановил вращающийся инструмент так, чтобы он прорезал только на глубину 1/4 дюйма, а затем вырезал канавку на полдюйма вдоль внешнего края отверстия экрана.

Шаг 5: подготовка боковых частей

Следующим этапом процесса является подготовка бортиков шкафа. В частности, нам нужно добавить канавку 1/2 дюйма вдоль каждого края сторон, чтобы передняя и задняя часть шкафа легко и плотно прилегали к сторонам, когда мы собираемся все вместе.

Чтобы создать канавки, установите прямую фрезу 1/2 дюйма в маршрутизатор и установите глубину фрезерования на 1/4 дюйма.

Когда маршрутизатор настроен, возьмите пару березовых досок 1/2 дюйма и просто пропустите два длинных края досок через маршрутизатор так, чтобы у вас получился паз шириной 1/2 дюйма и глубиной 1/4 дюйма вдоль каждого. длинная сторона досок. Убедитесь, что пазы находятся на одной стороне доски.

Шаг 6: создание углов

Далее вырезаем бортики для шкафа.

Начните с вырезания четырех частей длиной 4–3 / 8 дюйма из березового куска размером 1/2 дюйма, в который мы вставили канавки на последнем этапе.

При вырезании первых двух частей разрежьте их торцовочной пилой под углом 22,5 градуса и разрежьте под этим углом на обоих концах доски. При разрезании досок убедитесь, что они были разрезаны таким образом, чтобы более длинная часть уголков находилась на той стороне доски, на которой нет паза.

При вырезании двух последних частей разрежьте одну сторону под углом 22,5 градуса с помощью торцовочной пилы, а затем разрежьте другую сторону под углом 45 градусов. Опять же, при разрезании досок обязательно разрежьте их так, чтобы более длинная часть углов находилась на той же стороне доски, на которой не вырезан паз.

Вырезав кусочки, склейте две стороны вместе в углу 22,5 градуса каждой доски и закрепите их угловыми зажимами. На фигурах должно быть что-то вроде двух знаков больше (<).

Как только клей высохнет, снимите зажимы.

Шаг 7: Сборка шкафа

Чтобы собрать корпус шкафа, нам нужно использовать переднюю и заднюю части шкафа в качестве шаблона.

Начните с соединения двух угловых сторон корпуса, который мы построили на последнем этапе, с передней и задней частями, убедившись, что они входят в пазы, которые нарезаны на углы.

Отрежьте 6-дюймовую длину из рифленой березы 1/2 дюйма с помощью торцовочной пилы, настроенной для резки под углом 22,5 градуса. Следите за тем, чтобы «длинная» часть уголков находилась со стороны березовой доски, не имеющей врезанного паза.

Вырезав доску, нанесите немного столярного клея по краям 22 градуса и прикрепите доску к верхней части шкафа, убедившись, что верх надежно прикреплен к угловым сторонам шкафа. Перед тем, как прикрепить верх, я обычно накладываю немного малярной ленты на верхние углы передней и задней частей, чтобы избежать непреднамеренного приклеивания передней и задней части, когда мы собираем верх по бокам.

В качестве дополнительной меры я также закрепил верхнюю часть по бокам малярной лентой, пока клей не высох.

Шаг 8: Установка передней панели

После того, как основная оболочка шкафа собрана, следующим шагом будет постоянное прикрепление передней панели к корпусу шкафа.

В этой ситуации это довольно простой способ - просто нанести полоску клея по внутренним канавкам корпуса и надежно закрепить переднюю панель в канавке, пока передняя часть не окажется заподлицо с краем корпуса шкафа.

Шаг 9: Создание базы

Основание, на котором будет установлен шкаф, будет сделано из куска красного кедра размером 12 на 8 дюймов и толщиной 1/2 дюйма.

Чтобы немного контрастировать с острыми углами корпуса, я решил сделать основу в виде полукруга.

Чтобы сделать полукруг, я использовал большую чашу в качестве шаблона и нарисовал полукруг на доске из красного кедра.

Затем я вырезал его пилой для свитков.

Чтобы очистить края круга, я пропустил обе стороны платы через круглую насадку на маршрутизаторе.

Шаг 10: Установка основания

Перед установкой основания в шкаф я сначала отшлифую обе детали.

После того, как все отшлифовано, мы хотим установить шкаф так, чтобы он находился посередине основания, а задняя часть шкафа была на одном уровне с задней частью основания. Начните с размещения шкафа на основании, убедившись, что шкаф полностью отцентрован на основании. Чтобы убедиться, что вещи полностью отцентрованы, я использовал линейку, чтобы измерить расстояние от края основания до края шкафа, расстояние должно быть одинаковым с каждой стороны шкафа.

После того, как шкаф будет отцентрирован, отметьте положение подставки карандашом.

Снимите шкаф и нанесите полоску клея по нижнему краю шкафа. Прикрепите шкаф к основанию в месте, которое вы отметили, и приложите немного зажима, чтобы обеспечить плотное соединение.

Как только клей высохнет, вы можете удалить зажимы.

Шаг 11: лакировка корпуса

Когда шкаф наконец собран, я нанес ему пару слоев лакового лака с легкой шлифовкой стальной ваты между слоями.

Шаг 12: Добавление экрана

Когда сборка шкафа завершена, мы приступаем к установке электронных компонентов для киоска.

Начинаем установку с ЖК-экрана. Когда я посмотрел на экран, я впервые заметил, что вокруг него была оцинкованная металлическая рамка. Хотя это само по себе нормально, я заметил, что граница была довольно заметной, когда я тестировал экран в корпусе.

Чтобы замаскировать границу, я применил полосу черной изоленты вдоль границы экрана.

После того, как лента была наложена, я установил экран в шкаф. Затем я закрепил экран на месте с помощью полоски горячего клея по краю экрана.

Теперь, начиная с этого момента, я действительно хочу порекомендовать вам проявлять особую осторожность при обращении со шкафом в будущем, когда экран был установлен - я обнаружил это на собственном горьком опыте!

Шаг 13: Установка платы дисплея

После установки экрана мы устанавливаем плату драйвера для экрана.

Подключите ленточный кабель, прикрепленный к экрану, к плате дисплея.

Нанесите немного горячего клея на заднюю часть платы и прикрепите его к задней части экрана.

После высыхания клея вставьте кабель HDMI в порт HDMI на плате, а затем вставьте кабель для платы переключателя управления в плату дисплея.

Нанесите немного горячего клея на заднюю часть экрана и прикрепите плату переключателя к экрану.

Шаг 14: подготовка спины

Прежде чем мы углубимся в электронную установку, я хотел провести некоторые подготовительные работы с задней частью корпуса.

Хотя по большей части задняя панель представляет собой простой кусок дерева, нам все же необходимо установить вентиляцию, чтобы тепло отводилось от электроники, которая будет размещена внутри корпуса.

Чтобы создать вентиляционные отверстия, я сначала отметил серию равномерно расположенных точек сверления вдоль верхней части спинки.

После того, как задняя часть была размечена, я просверлил отверстия диаметром 3/8 дюйма в отмеченных местах с помощью сверлильного станка.

Шаг 15: установка Raspberry Pi

Возвращаясь к установке электроники, мы сосредоточимся на установке Raspberry Pi в шкаф.

Чтобы обеспечить максимальную вентиляцию Pi, я решил, что PI должен находиться как можно больше на открытом воздухе. Для этого я решил установить Raspberry Pi на небольшой деревянный брусок, который, в свою очередь, будет прикреплен к нижней части шкафа.

Итак, с небольшим количеством горячего клея я прикрепил небольшой деревянный брусок к нижней части шкафа, а затем прикрепил Raspberry Pi поверх деревянного бруска.

Когда клей высох, я подключил другой конец кабеля HDMI к Pi, а затем подключил кабель micro USB к порту питания Raspberry Pi.

Шаг 16: Завершение задней части шкафа

Вернувшись еще раз к задней части шкафа, нам нужно вырезать доступ для USB-кабеля для Raspberry Pi и обеспечить доступ к разъему питания для киоска.

Начиная с USB-порта, я обвел его контур в правом нижнем углу задней панели.

Затем я обвел контур разъема питания в левом нижнем углу задней панели.

После прорисовки отверстий я просверлил отверстие диаметром 3/8 дюйма в середине прорисованных отверстий. Затем я увеличил отверстия до нужного размера с помощью вращающегося инструмента и прямой насадки.

Шаг 17: Подготовка источника питания

Теперь, когда основные компоненты установлены, нам нужно установить биты, необходимые для включения всего.

Для этого проекта у нас есть 2 разных требования к питанию. Экран требует 12 вольт питания, в то время как Raspberry PI требует 5 вольт для работы.

Лучший способ добиться этого - получить основное питание киоска от источника питания 12 вольт с понижающим преобразователем, чтобы обеспечить 5 вольт для Pi.

Чтобы все это собралось вместе, нам нужно построить жгут проводов для блока питания. Чтобы построить жгут проводов, нам сначала нужно определить полярность питания, выходящего из блока питания. Для этого я подключил гнездо разъема питания к блоку питания ноутбука и подключил мультиметр к выводам на разъеме питания. Я отметил, какой вывод был отрицательным, и припаял к нему кусок черного провода.

Для другого вывода (который, очевидно, должен быть положительным) я припаял красный провод. На другом конце проводов я подключил штекерный разъем питания, который будет вставлен в плату привода экрана.

Затем я взял понижающий преобразователь от 12 до 5 вольт и подключил красный и черный провод к положительной и отрицательной клеммам преобразователя. Затем я припаял другие концы проводов к соответствующим выводам на разъеме питания.

На этом жгут проводов для питания был готов.

Шаг 18: застегивайте вещи

Сейчас мы на последнем этапе.

Вставьте вилку питания в плату драйвера экрана, а другой конец USB-кабеля, подключенного к Raspberry Pi, подключите к плате преобразователя с 12 вольт на 5 вольт.

Нанесите немного горячего клея на место внутри шкафа и прикрепите преобразователь на 5 вольт.

Установите гнездовой разъем питания в задней части шкафа в прорезь, которую мы прорезали для него, и закрепите его горячим клеем.

Затем установите удлинитель USB в соответствующее место в задней части шкафа и закрепите его горячим клеем.

Подключите другой конец удлинительного USB-кабеля к выходному USB-порту на Pi и, наконец, установите заднюю часть корпуса в сам корпус, осторожно надавив на заднюю часть (она должна удерживаться на месте за счет трения).

Шаг 19: завершающие штрихи

В завершение прикрепите войлок к нижней части шкафа, подключите блок питания, и киоск должен сразу заработать!

Этот киоск стал для меня очень важным глазом в небе. Это не только позволяет мне отслеживать активность моей настройки PiAware, но и дает очень познавательное представление о воздушном движении в моем районе, и я могу фактически определять воздушные маршруты в моем районе.

В качестве дополнительного бонуса у меня теперь есть экран метеорологического радара в реальном времени - важный инструмент во время сезона грозы!

Спасибо за ознакомление с моими инструкциями - если вы найдете это заинтригованным, посетите мой сайт, чтобы узнать, над чем еще я работаю!