資料介紹
描述
動物在我們的生活中占有重要地位。因此,我們開發(fā)了一個自主、用戶友好、無線和可持續(xù)的系統(tǒng)來幫助照顧您的寵物或一般動物(中型和大型)。
這個系統(tǒng)是一個放在動物項鏈上的盒子。它可以跟蹤自己的位置,測量自己的體溫和心率,還可以推斷出自己的動作。
此系統(tǒng)開發(fā)要求您具有電子學(xué)、計算機科學(xué)和 PCB 制作方面的一些知識。
第一步 PCB 制作
該系統(tǒng)由2塊PCB組成。包含所有傳感器和微控制器的主體。第二個用于電源管理。
There are the files to make PCBs by a PCB maker in the schematics and circuit diagram part.
- 傳感器 PCB 在下圖中,您可以在左側(cè)看到 Sigfox Wisol 模塊封裝,然后在右側(cè)看到 GPS 封裝。上面有一個 nucleo 微控制器,右邊是加速度計足跡。如您所見,微控制器封裝內(nèi)有針孔。這些是為了把溫度傳感器和心率傳感器放在盒子里,項鏈里面要離動物的脖子最近。
- 藍色:Sigfox Wisol 模塊
- 黃色:GPS模塊
- 橙色:加速度計
- 綠色:Nucleo 微控制器
- 紅線:通過
- 其他電線:溫度和心率傳感器開箱即用
焊頭和電線如圖所示!
焊頭如上圖 2 所示。然后在微控制器下焊接 MCP73831、電阻和電容(左側(cè) 1nF,右側(cè) 4.4nF),如上圖第三張所示。
現(xiàn)在您可以添加 Polulus。
太陽能電池板
在您的太陽能電池板上有 2 個引腳。將它們焊接到長電線(約 20 厘米)上。將它們沿著太陽能電池板放置,并用液體膠水將它們固定住,使其不再可移動。
微控制器剪裁
我們已經(jīng)在Mbed上為系統(tǒng)開發(fā)了源代碼。編碼 :
- 初始化所有傳感器的寄存器
- 進行溫度采集
- 獲取 30 秒的心率樣本以獲得更好的準(zhǔn)確性并調(diào)整數(shù)據(jù)以使其易于理解
- 獲取 GPS 數(shù)據(jù)并提取經(jīng)度和緯度
- 將所有數(shù)據(jù)發(fā)送到 Sigfox 后端。
- 在 10 分鐘內(nèi)將微控制器置于睡眠模式
- 加速度計計算動物的運動次數(shù),并在他每次移動時產(chǎn)生中斷(因此他獨立于系統(tǒng)的其余部分)。事實上,中斷喚醒微控制器以增加一個變量,然后它返回睡眠模式。
The source code is in the code part of this article
將代碼放入微控制器。然后拆焊以下 2 張圖片中圈出的焊橋 (SB) 和 LED。
為了節(jié)省能源,這樣做很重要。
- SB2 & SB3 : unlink the ST-Link, then will be impossible to reprogram the microcontroller as long these SB is desolder
- SB9:允許在相同的引腳上使用 Sigfox Wisol 模塊和 GPS
Sigfox 和 Ubidots
是時候?qū)⒛?Sigfox 模塊鏈接到 Sigfox 后端,最后鏈接到 ubidots。
- 首先,在Sigfox 激活網(wǎng)站上激活您的模塊(設(shè)備 ID 和 PAC id 位于 Sigfox 模塊包裝上)。
- 然后創(chuàng)建一個ubidots 帳戶和一個設(shè)備(按照下圖所示的步驟操作)。
- 接下來記住ubidots的token。
- 然后登錄到Sigfox 后端(id:module_id@yopmail.com)。并按照下圖所示的步驟操作。
Sigfox 回調(diào)正文內(nèi)容:
{
"temperature" : {"value":"{customData#temperature}","context":{"Latitude":"{customData#latitude}","Longitude":"{customData#longitude}"}},
"deplacement" : {"value":"{customData#deplacement}","context":{"Latitude":"{customData#latitude}","Longitude":"{customData#longitude}"}},
"position" : {"value":{"Latitude":"{customData#latitude}","Longitude":"{customData#longitude}"},"context":{"Latitude":"{customData#latitude}","Longitude":"{customData#longitude}"}},
"rtmcardiaque" : {"value":"{customData#rtmcardiaque}","context":{"Latitude":"{customData#latitude}","Longitude":"{customData#longitude}"}}
}
這向回調(diào)指示發(fā)送的值的數(shù)量、它們的名稱以及它們對頁面頂部自定義負載配置中定義的變量的引用。
如果您在執(zhí)行回調(diào)時遇到問題,本教程可以幫助您:tutorial Sigfox backend to ubidots 。
制盒
現(xiàn)在系統(tǒng)實際上已準(zhǔn)備就緒!它只需要一個盒子就可以將所有組件放入其中。打印盒子。
The box's 3D print files are in the schematics and circuit diagram part.part.
打印盒子后,在其中一個小尺寸上打一個小孔,讓電線穿過。
填寫方框
然后一切都準(zhǔn)備就緒了。
- 將所有組件插入傳感器的 PCB 上。
- 將傳感器的 PCB 放入盒子中。
- 將自由電線放入盒孔中。
之后,為能源管理 PCB 做同樣的事情。插上電池。最后將太陽能電池板的電線從盒子里取出來,通過盒子孔插入到能量管理 PCB 中。
用滑動部分關(guān)閉盒子。
溫度和心率傳感器
開箱即用的電線必須連接到傳感器!因此,給它們加上護套并將它們焊接到溫度和心率傳感器上。
將系統(tǒng)整合到項鏈上
使用帶有雙面膠帶的劃痕修復(fù)系統(tǒng)。我們建議將盒子放在項鏈的底部。
對太陽能電池板做同樣的事情。我們建議將太陽能電池板放在項鏈的頂部。
拆開項鏈縫紉并將電線放入其中。
對于 2 個向外的傳感器,對它們的電線做同樣的事情,并在項鏈的內(nèi)側(cè)打一個洞,讓它們出現(xiàn)在動物的側(cè)頸上。
縫上項鏈。
恭喜您的動物健康和位置追蹤器已準(zhǔn)備就緒!
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