Hands-free tokeny: 15 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Čau geekové, Nyní studuji na +2, což odpovídá 12. třídě. Informatika mě velmi zajímá a také je to můj hlavní předmět. Strávil jsem spoustu času vývojem Embedded projektů. Mám asi 3 roky zkušeností v oboru. Vždy se zaměřuji na inovativní a rozmanitá řešení. Rodiče mi při vytváření tohoto projektu poskytli obrovskou podporu.

Hlavním tématem soutěže je vytvoření řešení handsfree.

Zde vytvářím zařízení s názvem QMN (Queue Management Node), které dokáže vytvořit virtuální token a tak může udržovat virtuální frontu.

V určitých frontách potřebujeme přijímat fyzické žetony z pultu, který vás pravděpodobně přivede do nebezpečí. Pomocí těchto virtuálních tokenů se tedy můžete tomuto nebezpečí vyhnout. Ve skutečnosti dostáváte virtuální tokeny do svého smartphonu. Token je zcela bez použití rukou.

Je to jednoduchý uživatelsky přívětivý výrobce virtuálních front poháněný Arduino MKR WiFI 1010.

Krok 1: Ukázka videa

Podívejte se na demo video, abyste o tom věděli.

Krok 2: Věci, které potřebujeme

Hardwarové komponenty

• Arduino MKR WiFi 1010 x 1
• Modul tlačítka 1 x
• TM1637 4bitový digitální LED trubicový zobrazovací modul x 1

• Propojky x 1

Softwarové komponenty

• Arduino IDE
• API Twilio SMS
• ThingSpeak API

Nástroje

• Stripper & Cutter x 1
• Páječka x 1
• Pájka x 1

Krok 3: Jak to funguje?

Queue Management Node (QMN) je zařízení, které vytváří inteligentní tokeny. Pro vytváření inteligentních tokenů by osoba měla být v dosahu wifi Arduino MKR 1010. Osoba také potřebuje smartphone, aby proces dokončil. Pracovní postup bude probíhat následovně…

• Arduino MKR 1010 vytvoří přístupový bod WI-FI.
• Osoba, která chce token, musí připojit telefon k přístupovému bodu a ten bude přesměrován na localhost.
• Na této stránce musí osoba zadat své telefonní číslo. V tom okamžiku bude OTP odesláno na příslušné číslo, aby jej ověřilo. Telefonní číslo je považováno za záměrné k oznámení.
• Po ověření telefonního čísla se token zobrazí na localhostu.
• Jakmile přijde řada na něj, zařízení (QMN) odešle dotyčné osobě zprávu, aby byla na řadě.

Toto zařízení ve skutečnosti přijímá požadavek od lidí a dává jim chytré tokeny. K odeslání zprávy používáme v zařízení QMN rozhraní API Twilio SMS. Oznámení o Turn lze odeslat stisknutím tlačítka v QMN.

Když jsou všechny tokeny vyvolány, můžete paměť vymazat stisknutím tlačítka reset na Arduino MKR WiFi 1010.

Krok 4: Uživatelské rozhraní

*) Když se připojíte k přístupovému bodu, budete přesměrováni na stránku jako ta první.

*) Po odeslání telefonního čísla získáte OTP na toto číslo. Poté se zobrazí stránka OTP pro zadání čísla OTP.

*) Když odešlete správný OTP, získáte token na této stránce tokenu.

*) Pokud jste zadali nesprávný OTP, zobrazí se neplatný OTP.

*) Pokud vaše číslo token již obdrželo, oznámí vám, že jste se již zaregistrovali.

To je vše o uživatelském rozhraní.

Moc toho o HTML nevím. Můj táta zatraktivnil tyto stránky pomocí CSS.

Krok 5: Použijte případy a výhody

Může být použit kdekoli, jako jsou nemocnice, obchody a hotely.

Výhody

• K získání tokenů není nutné připojení k internetu
• Jednoduché uživatelsky přívětivé webové rozhraní.
• Nativní upozornění na zařízení, když přijde řada.
• Žádné fyzické tokeny.
• Snadná implementace.
• Žádné zbytečné čekání, ukažte se, až na vás přijde řada.

Krok 6: Arduino MKR WiFi 1010

Mozkem zařízení je Arduino MKR WiFi 1010. Je to nejjednodušší místo vstupu k základnímu návrhu aplikací IoT a pico-network. Hlavním procesorem desky je 32bitový SAMD21 s nízkou spotřebou Arm® Cortex®-M0, jako u ostatních desek v rodině Arduino MKR. Připojení WiFi a Bluetooth® se provádí pomocí modulu od u-blox, NINA-W10.

Toto zařízení zcela spoléhá na WiFi připojení Arduino MKR WiFi 1010. Zařízení využívá jak režim AP (Acces Point), tak režim STA (Station) wifi modulu. Zařízení bude inteligentně přepínat mezi těmito režimy pro správnou funkci tohoto zařízení.

Krok 7: Arduino IDE

Zde se používá Arduino IDE k programování Arduino MKR WiFI 1010. Začněte se zařízením zde. K programování Arduino MKR wifi 1010 použijte nejnovější Arduino IDE. Než se pustíte do programování, zkontrolujte, zda pro zařízení není k dispozici nejnovější aktualizace firmwaru. Podívejte se sem, abyste věděli, jak aktualizovat firmware.

Krok 8: Portál pro zajetí

Ve skutečnosti vytváříme přístupový bod (AP) pomocí Arduino MKR WiFI 1010, k tomuto AP lze připojit jakékoli zařízení (mobilní). Aby uživatel v minulosti vstoupil do webového rozhraní, musí do prohlížeče zadat IP adresu nebo název hostitele. To je téměř v pořádku, ale uživatel musí do prohlížeče ručně zadat IP nebo název hostitele. To je opravdu zvláštní věc. V tomto případě však bude zařízení, které se připojuje k QMN, automaticky přesměrováno na webové rozhraní prostřednictvím portálu pro zajetí. Portál pro zajetí zde hraje velkou roli při snižování úsilí uživatele. Existuje mnoho projektů Captive Portal se zařízeními Espressif, bohužel s knihovnou NINA žádné nejsou. Protože MKR WiFi 1010 používá knihovnu NINA. Nakonec jsem našel projekt v centru Arduino, který používá Captive Portal jako klíčové věci od JayV. Poté jsem svůj projekt zahájil tím, že jsem ho vzal jako základní kód. Funguje to téměř dobře.

Ve skutečnosti děláme to, že nastavujeme DNS a vlastníme přístupový bod (AP) - IP adresu a nejprve kontrolujeme (16) požadavků DNS prostřednictvím portu UDP 53. Po kontrole prvních 16 požadavků odešleme odpověď na požadavky DNS s přesměrovanou IP adresou vlastního přístupového bodu. Poté telefon automaticky načte webové rozhraní prostřednictvím webových prohlížečů. Výsledný efekt bude takový, když zařízení připojené k zadanému přístupovému bodu, telefon automaticky načte webové rozhraní. Server UDP a webový server fungují současně. Webový server je jednoduchá hlavní stránka s tlačítkem pro zadání telefonního čísla.

Krok 9: Twilio & Things Speak

Bohužel pro zasílání zpráv nemám GSM modul. K odesílání upozornění na OTP a zařízení musíme použít jakékoli SMS API. V tomto projektu jsem tedy pro splnění úkolu použil SMS API Twilio. Jak víme, aby API fungovalo, musíme dát serveru požadavek HTTP. Nejprve jsem Twilio dal normální požadavek HTTP bez šifrování, ale Twilio můj požadavek nezohlednil. K zajištění bezpečnosti potřebují otisky prstů SSL. V knihovnách NINA, které podporují tyto SSL, jsem neviděl žádné funkce. Takže jsem použil Thingsspeak ke spuštění Twilio. Pro používání těchto služeb se musíte zaregistrovat na obou platformách.

V Twilio vytvořte nové číslo a bude to číslo, na které jste data odeslali. Ve službě Twilio získáte bezplatný kredit za zasílání zpráv. U zkušebního účtu je třeba ověřit čísla, na která chcete data odeslat.

Přejděte na Thingspeak.com, klikněte na aplikace, poté na ThingHTTP a poté na New ThingHTTP. Tím se dostanete na stránku nastavení. SID a ověřovací token účtu Twilio budete muset najít na stránce řídicího panelu Twilio.

• Pojmenujte jej Twilio Odeslat SMS
• URL je https://api.twilio.com/2010-04-01/Accounts/YOUR TWILIO ACID SID/SMS/Messages
• Uživatelské jméno pro ověření HTTP je VAŠE DVOJNÁSOBNÁ ÚČET
• Heslo pro ověření HTTP je VAŠE TWILIO AUTH TOKEN
• Nastavte metodu na POST
• Content-type je application/x-www-form-urlencoded
• Klikněte na Odebrat záhlaví a hostitele nechte prázdný
• Body = From = VAŠE DVOJNÁSOBNÉ ČÍSLO & Komu = %% number %% & Body = %% message %%

Klikněte na Uložit ThingHTTP. Klíč API ThingHTTp by měl být součástí skici Arduino.

Krok 10: Režim AP NEBO STA

Všechny desky Arduino s modulem Nina plní jednu roli najednou, tj. Režim Station nebo režim Access Point. Abychom práci zvládli, musíme mezi těmito režimy neustále přepínat. Za prvé, QMN bude v režimu AP po získání čísla se přepne do režimu STA pro odesílání OTP. Po odeslání OTP se QMN přepne zpět do režimu AP. Pokud osoba stiskla tlačítko, QMN se přepne do režimu STA pro zasílání upozornění SMS. Poté se vrátí do režimu AP. Abychom získali připojení k internetu, přepínáme QMN pro režim STA. SMS API vyžaduje připojení k internetu.

Krok 11: TM1637 4bitový LED displej s digitálním tubusem a tlačítko

LED zobrazovací modul TM1637 4 bitů s digitální trubicí je cenově dostupné řešení pro zobrazení výstupních dat vašeho vloženého projektu. Přestože jsou zobrazená data omezena čísly, stále umožňuje uživatelům zobrazovat některé znaky, například A, B, C atd. Aktuální číslo tokenu, které bude spuštěno, je zobrazeno na této 4bitové sedmisegmentové LED. Tato 7segmentová LED Dsiplay má 4 číslice, které jsou řízeny čipem TM1637 Driver Chip. K ovládání tohoto 4bitového modulu displeje LED Digital Tube TM1637 se vyžaduje pouze dvě připojení. Při pohledu na tento displej může každý snadno pochopit tokenové číslo. To je skutečné využití tohoto zařízení.

Pro práci s tímto modulem potřebujete knihovnu s názvem TM1637Display.h. Stáhněte si knihovnu odsud.

Zde se tlačítko používá pro volání tokenů. Použil jsem tlačítkový modul, takže je velmi snadná integrace. Zde je tlačítko v rozevíracím režimu. Můžete také snadno vyrobit modul s odporem a tlačítkem.

Krok 12: Okruh

Obvod je velmi jednoduchý, neskládá se z žádného složitého hardwaru. Stačí se připojit podle schémat. Nejprve jsem udělal obvod na prkénku. Pak jsem se propojil propojkami.

Krok 13: Případ

Tento případ jsem dostal z místního obchodu. Právě jsem odřízl malý kousek vpředu, abych ukázal sedm segmentů vedených pro ukázku tokenu. Také jsem roztrhl dvoudílný ze strany, jeden je pro tlačítko a druhý je pro kabel USB. Dát sílu uzlu. Tento případ je velmi vhodný, všechny komponenty jsou umístěny velmi dobře.

Krok 14: Skica Arduino

Všechny stránky HTML zobrazené v rozhraní jsou uloženy ve flash paměti Arduino MKR WiFi 1010. Pro ukládání jsem použil nástroj PROGMEM.

PROGMEM je součástí knihovny pgmspace.h. Je automaticky součástí moderních verzí IDE. Pokud však používáte verzi IDE nižší než 1.0 (2011), budete nejprve muset zahrnout knihovnu v horní části náčrtu takto:

#zahrnout.

Zatímco PROGMEM by mohl být použit na jedné proměnné, stojí to opravdu za to, pokud máte větší blok dat, které je třeba uložit, což je v poli obvykle nejjednodušší. Máme zde velký blok dat, takže jdeme na to.

Všechny soubory HTML jsou uloženy na kartě „source.h“. Celý kód pro tento projekt najdete zde. Stačí nahrát tento kód do zařízení Arduino.

Krok 15: QMN

Konečný výhled na zařízení. Zařízení je připraveno k použití. Stačí jej zapnout kabelem USB a užívat si!

Druhý v rodinné soutěži „Toho se nemůže dotknout“