Back Pi Smart Backpack с NFC-Content Tracker: 6 шагов

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

Будучи студентом, я часто забываю брать с собой в класс свои книги и другие материалы. Я пытался использовать онлайн-повестку дня, но даже при этом я постоянно оставлял вещи на своем столе.

Решение, которое я придумал, - это умный рюкзак.

В этом руководстве я покажу вам, как собрать рюкзак с системой отслеживания содержимого NFC и системой отслеживания GPS. Рюкзак обеспечивает обратную связь с помощью 12-кратного светодиода Adafruit Neopixel.

Рюкзак связан с веб-сайтом Flask, где вы можете увидеть, что внутри вашего рюкзака, добавить материалы и создать задания.

Шаг 1. Детали и инструменты

Это то, что вам понадобится для сборки Back Pi, это все, что я использовал без базовых инструментов, таких как ремесленный нож.

• Коммутационная плата контроллера NFC / RFID PN532 - v1.6
• NeoPixel Ring - 12 светодиодов RGBW по 5050 Вт со встроенными драйверами
• Adafruit Ultimate GPS Breakout - 66 каналов с обновлениями 10 Гц - Версия 3
• Антенна GPS - Внешняя активная антенна - 3-5 В, 28 дБ, 5 метров, SMA
• SMA to uFL / u. FL / IPX / IPEX RF адаптер Kabel (для приемников GPS)
• Последовательный кабель USB-TTL - кабель отладки / консоли для Raspberry Pi
• РУГЗАК АЛЬПИНИЗМ 22
• Anker PowerCore 20000 с быстрой зарядкой 3.0
• Raspberry Pi Model B + 512 МБ ОЗУ
• ARDUINO UNO REV3 SMD
• Карты Mifare RFID
• Пластина из серого ПВХ размером 1 м x 0,5 м
• Клей-расплав Pattex
• 2x квадратные петли 25 мм x 25 мм
• Магнитный замок 4кг
• Кабели-перемычки femal-femal

Некоторые веб-сайты являются голландскими, в файле BOM.xlsx также есть несколько альтернативных ссылок.

Шаг 2: настройка

Одна из самых запутанных частей проектов DIY raspberry pi - это правильная настройка программного обеспечения. Это может быть пугающе, и с ним действительно трудно справиться.

Первое, что вам нужно сделать в проекте Raspberry pi, - это установить Raspbian на свой Pi. Я не буду описывать всю установку, но вот ссылка на инструкцию: Raspberry-Pi-Setup-Tutorial.

После установки вам нужно выполнить ряд команд.

Прежде всего, выполните все эти команды:

github.com/NMCT-S2-DataCom1/DataCommunicat…

Затем следуйте этим командам:

github.com/NMCT-S2-Project-I/Project-I

Шаг 3: пайка и схема

Готовы запачкать руки? А вот и самое интересное: подключение всех ваших электрических компонентов.

RFID-считыватель, GPS-breakout и Neopixel по умолчанию поставляются без припаянных контактов. Это означает, что вам все равно придется паять.

Убедитесь, что вы припаяли достаточно хорошо, чтобы ни один из контактов не соприкасался друг с другом (это может вызвать электрические поломки).

На RFID-считывателе припаяйте только те контакты, которые вам нужны, вы уменьшите вероятность сгорания контактов. Для RFID-считывателя необходимы 2 перемычки. Первый «SEL0» должен быть установлен на «выключено», второй «SEL1» должен быть установлен на «on».

Я использовал T-cobbler и макетную плату во время тестирования, но в конце концов я выбросил их, потому что они занимают слишком много места.

GPS и Arduino подключаются к Pi через последовательное USB-соединение. Можно подключить неопиксель Adafruit напрямую к Pi, но вам, возможно, придется использовать переключатель уровня, и это намного сложнее, чем при использовании последовательного соединения.

Пока не убирайте паяльник, он может вам понадобиться в этой инструкции.

Шаг 4: База данных

Все в базе подключено. Все начинается с пользователя, у пользователя есть рюкзак, а в рюкзаке есть еще несколько вещей. В рюкзаке могут быть занятия, а в занятии - один или несколько материалов.

Убедитесь, что вы не сохраняете пароли своих пользователей в виде обычного текста.

Шаг 5: создание кейса

Конечно, мы не запихиваем все в рюкзак без кейса.

Для изготовления корпуса я использовал пенопластовую плиту ПВХ толщиной 3 мм.

Это прямоугольная коробка из 6 кусков ПВХ.

2 x (19,5 см - 9,5 см)

2 x (19,5 см - 3 см)

2 x (9,5 см - 3 см)

Пластины склеиваются горячим клеем.

Если вы используете тот же рюкзак, что и я, не увеличивайте его размеры, потому что он едва влезет.

Я проделал несколько отверстий по бокам коробки, чтобы можно было пропустить кабели внутрь моего Pi.

Чтобы удерживать Pi и Arduino на месте, я приклеил вокруг них несколько небольших пластин.

Лампа удерживается на 2 петлях и закрывается с помощью магнита.

В конце коробки есть отверстие для ввода всех кабелей.

Если кабели недостаточно длинные, вы можете спаять некоторые из них вместе.

Когда коробка будет готова, вы можете положить ее в рюкзак. Я проделал в рюкзаке небольшие дырочки, чтобы пропустить через них кабели.