Food Cam: 18 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Tämä projekti sai inspiraationsa MIT Media Labin tekemästä ruokakameraprojektista. Tämä projekti on osa korkeakoulupalvelua Coding For Good UWCSEA Eastissa Singaporessa. Tämän projektin tavoitteena on vähentää yhteisömme hukkaan heitettävän ruoan määrää antamalla ihmisille vaihtoehto syömättömän ruoan hävittämiselle.

Food cam -projekti sallii ruoan, joka muuten olisi mennyt hukkaan, laittaa kameran alle, ottaa siitä valokuva ja ladata Twitteriin koko yhteisön katseltavaksi. Näin kuka tahansa voi tulla lopettamaan ilmaisen ruoan. Tämä opas vie sinut matkallemme tehdä ja toteuttaa Food Cam -kouluyhteisömme.

Vaihe 1: Elektroniikan kerääminen

Jotta voimme aloittaa projektin elektroniikkaosan, meidän on ensin kerättävä seuraava osaluettelo (alla). Virtapankki on valinnainen ja välttämätön vain, jos tarvitset tämän laitteen olevan kannettava. Meidän tapauksessamme suunnittelimme kiinteän tuotteen, jossa on laajennettu mikro-USB-USB-johto, joka syöttää virtaa Pi: lle. Lisäksi painikkeen tiedoilla ei ole väliä, paitsi että painike on PTM (push to make) -kytkin tai hetkellinen kytkin. Tämä on myöhemmin tärkeää sekä kameran että koodin toimivuuden kannalta.

Mitä tulee laitteistoon, älä välitä siitä nyt. Jos haluat suorittaa sen loppuun, siirry vaiheeseen 11.

Tässä on oltava edellytys tämän projektin kokeilulle:

1. Vakaa Internet -yhteys

2. HDMI -kaapeli

3. Näyttö

4. Hiiri

5. USB -portti

Elektroniikka (BOM) *Tarvittava juotosrauta:

1x Raspberry Pi 3 Malli B

2x LEDiä (1x punainen, 1x vihreä)

1 x Raspberry Pi Cam (V2.1)

6x naaras -naarasjohdot

1x iso punainen painike (PTM)

2x 470 ohmin vastus

1x virtapankki (5500 mAh) (valinnainen)

1x USB-micro-USB-kaapeli

1x Micro SD -kortti

1x Micro SD -kortinlukija

Vaihe 2: Aseta kamera Raspberry Pi -laitteeseen

Työnnä kamerasta tuleva joustava kaapeli Raspberry Pi -levyn joustavan kaapelin porttiin. Tee tämä varovasti, koska näiden osien vaihtaminen voi olla melko kallista!

Vaihe 3: Juota vastukset kunkin LEDin katodijaloille

Jos haluat suorittaa tämän projektin ensin leipälaudalla, kuten näkyy oikeassa yläkulmassa, voit ohittaa tämän vaiheen. Jos kuitenkin aiot tehdä siitä pysyvän, jatka tätä vaihetta.

Varmista ennen juottamista, että asetukset ovat oikein. Sinun tulisi työskennellä lämmönkestävällä matolla, lasilla ja asianmukaisella ilmanvaihdolla. Nämä turvatoimet ovat ratkaisevia, jotta onnettomuustilanteessa voidaan minimoida loukkaantumis- tai vaurioitumisriski.

On kaksi tapaa juottaa vastukset LED -valojen jalkoihin. Voit joko juottaa vastuksen suoraan LED -valon päälle tai käyttää johtoa sekä vastuksen että LEDin liittämiseen (esitetty yllä). Millä tahansa tavalla valitsetkin, varmista, että eristät johdot oikosulun välttämiseksi. Tämä näkyy oikeassa alakulmassa. LEDin katodi on lyhyempi jalka.

Vaihe 4: Liitä LEDit ja PTM -kytkin Raspberry Pi -laitteeseen

Ihannetapauksessa tulisi käyttää uros -naarasjohtoja, jotta johdot on helppo liittää Raspberry Pi -moduuliin. Vaikka johtojen muut (urospuoliset) päät voivat juottaa LED -valoja ja kytkimiä. Jos uros-naarasjohtimet eivät kuitenkaan ole käytettävissä, on suositeltavaa käyttää monisäikeistä johdinta kiinteän ytimen sijasta joustavuuden ja kuivien liitosten riskin vuoksi.

Tässä on tarvittavat liitännät (käytä yllä olevien kuvien liitteenä olevaa GPIO -nastajärjestelmää):

• Punainen LED -anodi: GPIO -nasta 13
• Punainen LED -katodi: Mikä tahansa GND -nasta
• Vihreä LED -anodi: GPIO -nasta 7
• Vihreä LED -katodi: Mikä tahansa GND -nasta
• Painikejalka 1: GPIO -nasta 12
• Napin jalka 2: Mikä tahansa GND -nasta

Mitä tahansa näistä porteista voidaan muuttaa muuttamalla koodia myöhemmin.

Vaihe 5: Virtalähde

Kuten aiemmin keskusteltiin, Pi voidaan käyttää kahdella tavalla sen käytöstä riippuen. Virtapankista (tai ulkoisesta akusta) tai suoraan seinäpistokkeesta. Meidän tapauksessamme käytimme mikro-USB: tä USB: hen, jotta se voisi saada virtaa kummasta tahansa lähteestä.

Kaapelia on kuitenkin pidennettävä, jotta lanka pääsee porttiin lopputuotteen korkeuden mukaan. Tätä varten mikro-USB-USB-kaapeli on leikattava puoliksi, kuorittava molemmista päistä ja minkä tahansa pituinen jatkojohto voi liittää johtimen molempien puolien negatiiviset ja positiiviset liittimet yllä olevan kuvan mukaisesti.

Vaihe 6: Raspbianin asentaminen Micro-SD-kortille

Tämä vaihe on ratkaiseva pi: n määrittämiseksi, jos et ole jo tehnyt sitä.

Sinun on ladattava NOOBS:

Ja SD -kortin muotoilija:

Saat täydellisen ohjeen raspbianin asentamisesta kortillesi käymällä tällä verkkosivustolla, koska se tekee hienoa työtä asennusprosessin yksityiskohtien selvittämisessä.

Vaihe 7: Pi: n kytkeminen näyttöön

Käyttämällä yllä olevaa kuvaa oppaana, liitä kaikki asiaankuuluvat portit näyttöön ja lisälaitteisiin, kuten näppäimistö, hiiri jne. Jos kaikki on asetettu oikein, virran kytkemisen jälkeen näytön pitäisi näyttää Pi -käyttöjärjestelmän käynnistys kuten yllä olevassa kuvassa näkyy.

Vaihe 8: Twitter -sovellusliittymän luominen

*Huomaa - tätä varten sinulla on oltava Twitter -tili, jolla on vahvistettu puhelinnumero

Siirry osoitteesta https://apps.twitter.com/ samasta verkkoselaimesta, johon olet kirjautunut Twitter -tilillesi

1. Napsauta Luo uusi sovellus

2. Täytä nimi, kuvaus ja verkkosivusto (jos sinulla ei ole verkkosivustoa projektillesi, mikä tahansa kelvollinen verkkosivusto tekee sen - muista vain "https://"

3. Hyväksy käyttöehdot

4. Napsauta Luo Twitter -sovellus -painiketta

5. Napsauta Käyttöoikeudet -välilehteä, valitse Lue ja kirjoita ja paina Päivitä asetukset

6. Napsauta Avaimet ja käyttötunnukset -välilehteä ja napsauta sitten Luo käyttöoikeustunnus -painiketta

7. Kun olet painanut Luo käyttöoikeustunnus -painiketta, näet käyttöoikeustunnuksen ja käyttöoikeustunnuksen salaiset kentät. Pidä kaikki nämä kenttäarvot käsillä. Tarvitset niitä Python -koodiin.

Kuluttaja -avain (API -avain)

Consumer Secret (API Secret)

Käyttötunnus

Access Token Secret

Vaihe 9: Pi: n ohjelmointi

Lataa lähdekoodi täältä. Lue kommentit ja lisää tarvittavat tiedot, mukaan lukien viimeisessä vaiheessa luodut avaimet. Muista tarkistaa, että antamasi nastanumerot ovat oikeat numerot, joihin olet liittänyt komponentit aiemmin.

Vaihe 10: Koodin asettaminen toimimaan automaattisesti

Kirjoita päätelaitteeseesi (Pi OS):

sudo nano /etc /profile

Tämä avaa tiedoston, joka käynnistyy automaattisesti käynnistyksen yhteydessä. Sinun tarvitsee vain varmistaa, että koodisi toimii myös lisäämällä sen tähän tiedostoon. Voit tehdä tämän kirjoittamalla rivin loppuun:

sudo python /home/pi/myscript.py

jossa /home/pi/myscript.py korvataan koodilla, jota kutsuttiin polulla (kansiot ja sitten tiedoston nimi, joka on erotettu vinoviivoilla).

Paina sitten Ctrl-X poistuaksesi, paina Y tallentaaksesi ja paina Enter tarvittaessa tallentaaksesi/sulkeaksesi tiedoston kokonaan.

Vaihe 11: Asuminen (BOM)

Kotelossa käytimme mustan laatikon tulevaisuuspakettia ja teimme suulakepuristeen, jotta kamera pysyi ruoan sijoituslevyn yläpuolella.

Mitä käytimme asunnossa:

1. Puulevy

2. Suulakepuristus

3. 2x M12 mutteri

4. 2x M12 -pultti

5. Musta tulevaisuuspakkaus

Vaihe 12: Poraa LED, kamera ja kytkentäreiät laatikkoon

Jotta painike, kamera ja LEDit pysyvät paikallaan, meidän on porattava reikiä kunkin osan sijoittamiseksi.

Tässä tapauksessa tässä on kunkin reiän halkaisijat:

LED -pidikkeet: 8 mm

Kameran reikä: 6 mm

Napinreikä: 22 mm (riippuu käyttämästäsi painikkeesta)

Varmista poratessasi, että pidät poraa kohtisuorassa porattavaan pintaan nähden ja älä paina liikaa, mikä voi lisätä kotelon halkeamisen riskiä. Varmista, että käytät aluslevyjä ja muttereita kunkin osan kiinnittämiseen.

Varmista, että komponentilla, jolle porat reikää, on riittävästi tilaa, ennen kuin teet reiän laatikon alueelle!

Vaihe 13: Virtakytkin ja johto

Tämä vaihe on valinnainen ja vaatii virtalähteen ohjaamiseksi SPST -keinukytkimen. Tämä mahdollistaa laitteen sammuttamisen irrottamatta USB -johtoa ja on siksi toiminto mukavuuden vuoksi. Tarvitset laajennetun USB-mikro-USB-kaapelin (kuten aiemmin keskusteltiin), koska se on katkaistava, jotta se kulkee kytkimen läpi.

Mittasimme ja piirsimme ensin reiän koon, joka meidän pitäisi porata tukeaksemme kytkintä. Sitten porattiin 8 mm: n poranterällä kaksi reikää vierekkäin, jotta voisimme viilata suorakulmaisen uran, jotta se sopisi keinukytkimemme muotoon.

Kun keinukytkin painettiin paikalleen, positiivinen jatkojohto katkaistiin. Kaksi päätä juotettiin sitten keinukytkimen yhteiseen liittimeen ja viereiseen liittimeen, kuten yllä näkyy.

Vaihe 14: Kameran lisääminen laatikkoon

Kameran lisääminen laatikkoon on erittäin hankala osa. Teimme sen käyttämällä kuumaa liimapistoolia, jonka avulla voimme poistaa kameran suhteellisen helposti, jos jokin menee pieleen.

Aseta kamera ensin paikalleen ja varmista, että se ottaa kuvan oikein päin. Varmista myös, että ottamasi valokuva ei ole kallistunut millään tavalla. Kun nämä muuttujat on korjattu, ota liimapistooli ja liimaa Pi -kameran sivut laatikkoon. Varmista kuitenkin, että ase ei kosketa kameran linssiä!

Vaihe 15: Laatikon kiinnittäminen suulakepuristukseen

Tämän vaiheen suorittamiseksi hanki ensin alumiininauha, kuten yllä on esitetty, ja taivuta sitä 90 astetta niin, että se kiertyy laatikon ympärille. Poraa seuraavaksi kaksi reikää (halkaisijaltaan 12 mm) sekä laatikkoon että alumiininauhaan niin, että ne ovat linjassa. Kiinnitä alumiininauha M12 -pulteilla ja muttereilla laatikon reunaa pitkin. Laatikosta irtoavaa ylimääräistä nauhaa voidaan sitten käyttää laatikon kiinnittämiseen suulakepuristukseen, kuten seuraavissa vaiheissa esitetään.

Varmista, että käytät instrumentteja, kuten kapeita jarrusatuloita ja viivaimia, jotta kaikki kohdistuisivat. Mikä tahansa poikkeama voi johtaa tuotetun kuvan kallistumiseen.

Vaihe 16: Jalustan kiinnittäminen alustaan

Leikkaa ensin pitkä suulakepuristus (*katso alla). Ota sitten kaksi pidikettä/kylkiluuta, kuten yllä on esitetty, ja kiinnitä kiinnikkeet ja suulakepuristus kuivalla tavalla puupohjalevylle. Ota seuraavaksi kynä ja merkitse, mihin poraa tarvittavat reiät kiinnikkeiden kiinnittämiseksi levyyn.

Poraa nämä reiät (noin 8 mm) ja kiinnitä kiinnikkeet levyyn M8 -pulteilla ja muttereilla. Hanki seuraavaksi tarvittavat t-muotoiset ruuvit suulakepuristusta varten ja kiinnitä suulakepuristin kahden kannattimen väliin yllä kuvatulla tavalla.

*On tärkeää huomata, että suulakepuristuksen korkeus riippuu siitä, mitä haluat kamerasi näkyvän. Meille se istui noin 60 cm taulun yläpuolella saadaksemme taululle kirjoitetun viestin. Päätimme tästä korkeudesta testatessamme kameraa eri korkeuksilla ja tutkittuamme kuvia Twitterissä.

Vaihe 17: Kamerakotelon kiinnittäminen telineeseen

Leikkaa tässä vaiheessa ensin toinen pienempi suulakepuristuskappale. Sen pituuden tulisi perustua siihen, kuinka kauas haluat kamerasi saavuttavan yllä olevan kuvan mukaisesti.

Ota seuraavaksi laatikosta tuleva alumiininauha ja poraa kaksi 6 mm reikää sen läpi (pääkuva). Ota sitten pienempi suulakepuristuskappale ja kiinnitä alumiiniliuskan alle t-muotoisilla ruuveilla (kuva oikeassa alakulmassa). Varmista, että reiät ovat kohdakkain, jotta kuva ei näytä kallistuneena.

Lopuksi, kiinnittääksemme kaksi suulakepuristetta 90 asteen kulmassa, käytimme pientä kiinnitintä/kylkiluuta ja kiinnitimme sen kahteen kappaleeseen tarvittavilla t-muotoisilla ruuveilla, jotka lukittuvat suulakepuristukseen.

Vaihe 18: Johtopäätös

Lopuksi vedä vain virtajohto Pi: stä USB -porttiin ja ruuvaa virtakotelon takaosa. Se siitä!

Kaikki mitä on enää tehtävä, on laittaa laite lähelle paikkaa, jossa ihmiset syövät, ja mainostaa luomasi ilmaista twitter -tiliä.

Linkki twitter -sivullemme löytyy täältä.

Nauttia

Tämän ohjeen ovat kirjoittaneet ja luoneet Rehaan Irani ja Justin Chan UWCSEA Eastin Coding For Good -palvelusta David Kannin valvonnassa. Tämä valmistettiin myös korkeakoulupalvelun Circle Enterprise ja UWCSEA East DT -osaston avulla. Lisäksi kiitos Sewen Thylle ja Vatsal Agarwalille heidän panoksestaan projektiin.