Как сделать умный чемодан с Raspberry Pi: 4 шага

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

В этом уроке я собираюсь объяснить, как сделать умный чемодан с помощью Raspberry Pi.

Когда вы закончите, вы сможете отслеживать свой чемодан по всему миру и взвешивать его без весов.

Давайте начнем!

Шаг 1. Необходимые компоненты

• Raspberry Pi (конечно же, xd)
• Соединительные кабели
• Чемодан
• Powerbank для питания вашего Pi
• Adafruit Ultimate GPS breakout + антенна
• Усилитель тензодатчика HX711
• Комбинатор датчика нагрузки
• Четыре тензодатчика по 50 кг
• Две (деревянных) доски, которые не гнутся слишком легко (например, фанера). Убедитесь, что доски имеют одинаковые размеры и помещаются в ваш чемодан.
• ЖК-дисплей (необязательно, я буду использовать его для отображения IP моего Raspberry Pi, чтобы пользователь мог знать, на какой веб-сайт ему нужно перейти, чтобы увидеть информацию о чемодане)

Шаг 2: сборка чемодана

На картинке вы можете увидеть, как вам нужно соединить все разные части. Если у вас возникли проблемы, выполните следующие действия:

Чтобы подключить GPS:

• VIN -> Raspberry Pi контакт 1 (3,3 В)
• GND -> Raspberry Pi контакт 6 (GND)
• TX -> Raspberry Pi контакт 10 (RXD)
• RX -> Raspberry Pi контакт 8 (TXD)

Для подключения LCD-дисплея: (не рисовал по схеме Fritzing, потому что будет грязно..)

• VSS -> Raspberry Pi контакт 6 (GND)
• VDD -> Raspberry Pi контакт 2 (5 В)
• V0 -> потенциометр (регулирует контрастность)
• RS -> Raspberry Pi контакт 18 (GPIO24)
• RW -> Raspberry Pi контакт 6 (GND)
• E -> Raspberry Pi контакт 32 (GPIO25)
• D0 -> Raspberry Pi контакт 42 (GPIO12)
• D1 -> контакт 46 Raspberry Pi (GPIO16)
• D2 -> контакт 48 Raspberry Pi (GPIO20)
• D3 -> Raspberry Pi контакт 50 (GPIO21)
• D4 -> контакт 11 Raspberry Pi (GPIO17)
• D5 -> Raspberry Pi контакт 13 (GPIO27)
• D6 -> Raspberry Pi контакт 15 (GPIO22)
• D7 -> Raspberry Pi контакт 33 (GPIO13)
• A -> Raspberry Pi контакт 2 (5 В)
• K -> Raspberry Pi контакт 6 (GND)

Чтобы подключить датчики веса:

• В середине платы комбинатора вы можете увидеть четыре столбца с тремя подключениями (-, + и C). У одного тензодатчика ровно три провода (белый, красный и черный). Подключите каждый датчик нагрузки к колонке следующим образом:

  • - -> Черный
  • + -> Белый
  • C -> Красный

• После этого подключите плату комбинатора к усилителю тензодатчика HX711 следующим образом:

  • Красный -> E +
  • Черный -> E-
  • Зеленый -> A-
  • Белый -> А

• Наконец, подключите HX711 к Raspberry Pi:

  • VCC -> Raspberry Pi контакт 17 (3,3 В)
  • GND -> Raspberry Pi контакт 9 (GND)
  • DT -> Raspberry Pi контакт 29 (GPIO5)
  • SCK -> Raspberry Pi контакт 31 (GPIO6)

(B- и B + на HX711 и желтый на плате комбинатора остаются пустыми)

Чтобы прикрепить тензодатчики к доскам:

• Во-первых, убедитесь, что датчики веса расположены на плате равномерно.
• Затем для каждого датчика веса сделайте маленькое прямоугольное отверстие, чтобы «крышка» датчика веса не касалась земли. Если бы это было так, вы бы получили отрицательные значения.
• Установите тензодатчики на свои места и прикрепите их к плате винтами.
• Затем прикрепите плату комбинатора к верхней части платы так, чтобы штыри находились «за пределами» поверхности платы.

• Закрепите провода от тензодатчиков лентой к плате.

• После этого сделайте маленькие кубики из дерева и прикрепите их к средней балке каждого тензодатчика с помощью клея. Вес будет измеряться путем складывания средней перекладины.
• Наконец, прикрепите вторую доску к маленьким кубикам с помощью клея.

Шаг 3. Помещение компонентов в чемодан

Итак, как только вы все подключили, самое время положить все в чемодан.

Весы: единственное, что должно быть на одном месте независимо от того, какие весы, поэтому убедитесь, что вы очень хорошо прикрепили их к нижней части чемодана с помощью сильного клея или винтов.

GPS-модуль: Чтобы получить лучший GPS-сигнал, я проделал в чемодане небольшое отверстие, чтобы верхняя часть антенны могла быть прикреплена к внешней стороне чемодана.

ЖК-экран: Чтобы поместить ЖК-дисплей в чемодан, если хотите, вы проделываете прямоугольное отверстие того же размера, что и ЖК-экран. Затем прикрепите ЖК-экран прочным клеем.

Другие части: вы можете поместить другие части, такие как Raspberry Pi и powerbank, на дно или по бокам чемодана с помощью клея. Вы можете делать это, как хотите.

Таким образом, просто убедитесь, что все компоненты хорошо подключены к чемодану, чтобы ничто не могло выйти из-под контроля.

Шаг 4: Настройка Raspberry Pi

Для начала нам нужно выполнить некоторую настройку, поэтому просто введите следующие команды:

Сначала установите несколько пакетов:

sudo apt updatesudo apt install -y python3-venv python3-pip python3-mysqldb mariadb-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3

• Затем создайте виртуальный

  среда

  :

python3 -m pip install --upgrade pip setuptools wheel virtualenvmkdir project1 && cd project1python3 -m venv --system-site-packages envsource env / bin / activatepython -m pip install mysql-connector-python argon2-cffi Flask Flask-HTTPAuth Flask- MySQL-коннектор-python passlib

• Затем клонируйте этот проект, например, в PyCharm (в проекте 4 папки)
• Убедитесь, что интерпретатор проекта - это Python на вашем Raspberry Pi.
• Чтобы настроить базу данных:

cd project1

sudo mariadb <sql / db_init.sql

• Установите соединение с вашей базой данных в PyCharm
• Наконец, щелкните правой кнопкой мыши файл «lugapp.sql» в папке «sql» и выберите «запустить». Это поместит таблицы в базу данных на вашем Pi.

Далее, единственное, что вам нужно изменить, это файлы конфигурации в папке «CONF». Прочтите каждый файл в этой папке и при необходимости внесите изменения. (например, рабочий путь, пользователь…).

Заключительные шаги:

Скопируйте файлы «project1-flask.service» и «project1-lcd.service» в / etc / systemd / system, используя следующую команду:

sudo cp conf / project1 - *. служба / etc / systemd / system /

Затем перезагрузите:

sudo systemctl демон-перезагрузка

Наконец, запустите две службы:

sudo systemctl включить проект1- *

sudo systemctl запустить проект1- *