Food Cam: 18 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento projekt byl inspirován projektem food cam, který provedla MIT Media Lab. Tento projekt je součástí vysokoškolské služby Coding For Good na UWCSEA East v Singapuru. Cílem tohoto projektu je snížit množství potravin plýtvaných naší komunitou tím, že lidem poskytneme alternativu k vyhození jejich nespotřebovaného jídla.

Projekt food cam umožňuje umístit pod kameru jídlo, které by jinak bylo zbytečně promarněno, vyfotit jej a nahrát na Twitter, aby jej mohla zobrazit celá komunita. Tím umožní komukoli přijít dokončit jídlo zdarma. Tento návod vás vezme na naši cestu výroby a implementace Food Cam v naší školní komunitě.

Krok 1: Sběr elektroniky

Abychom mohli začít s elektronickou částí projektu, musíme nejprve shromáždit následující seznam dílů (níže). Powerbanka je volitelná a nutná pouze v případě, že požadujete, aby bylo toto zařízení přenosné. V našem případě jsme plánovali mít stacionární produkt s prodlouženým kabelem micro-USB na USB, který bude napájet Pi. Na specifikacích tlačítka navíc příliš nezáleží, výjimkou je tlačítko PTM (push to make) nebo momentální spínač. To bude později důležité pro funkčnost kamery i kódu.

Pokud jde o hardware, zatím si s tím nedělejte starosti. Pokud to chcete dokončit, přejděte ke kroku 11.

Zde je to, co musíte mít jako předpoklad pro pokus o tento projekt:

1. Stabilní připojení k internetu

2. Kabel HDMI

3. Monitor

4. Myš

5. USB port

Elektronika (kusovník) *Páječka nutná:

1x Raspberry Pi 3 Model B

2x LED (1x červená, 1x zelená)

1x Raspberry Pi Cam (V2.1)

6x dráty mezi ženami a ženami

1x Velké červené tlačítko (PTM)

2x odpor 470 ohmů

1x napájecí banka (5500 mAh) (volitelně)

1x kabel USB na micro-USB

1x karta Micro SD

1x čtečka karet Micro SD

Krok 2: Vložte kameru do Raspberry Pi

Vložte flex kabel z kamery do portu flex kabelu na desce Raspberry Pi. Udělejte to opatrně, protože výměna těchto dílů může být docela drahá!

Krok 3: Připájejte odpory ke katodovým nohám na každé LED

Pokud chcete dokončit tento projekt nejprve na prkénku, jak je znázorněno na fotografii vpravo nahoře, můžete tento krok přeskočit. Pokud však plánujete, aby byl trvalý, pokračujte tímto krokem.

Před pájením se ujistěte, že máte správné nastavení. Měli byste pracovat na žáruvzdorné podložce, s brýlemi a správným větráním. Tyto bezpečnostní kroky jsou zásadní pro minimalizaci rizika zranění nebo poškození v případě nehody.

Existují dva způsoby, jak pájet odpory na nohy LED. Rezistor můžete buď připájet přímo na LED, nebo použít vodič k připojení odporu a LED (viz výše). Ať už se rozhodnete pro jakýkoli způsob, ujistěte se, že jste izolovali vodiče, abyste předešli zkratu. To je vidět na fotografii vpravo dole. Katoda LED je kratší noha.

Krok 4: Připojte kontrolky LED a přepínač PTM k Raspberry Pi

V ideálním případě by měly být použity vodiče mužského k ženskému, aby bylo snadné připojit vodiče k modulu Raspberry Pi. Zatímco ostatní (samčí) konce vodičů mohou být pájeny k LED diodám a spínat. Pokud však nejsou k dispozici dráty ze zástrčky do zásuvky, doporučuje se místo plného jádra použít vícežilový vodič z důvodu flexibility a sníženého rizika suchých spojů.

Zde jsou požadovaná připojení (použijte schéma pinů GPIO připojené na fotografiích výše):

• Červená LED anoda: GPIO Pin 13
• Červená LED katoda: Jakýkoli pin GND
• Zelená LED anoda: GPIO Pin 7
• Zelená LED katoda: Jakýkoli pin GND
• Tlačítko Noha 1: GPIO Pin 12
• Tlačítko Leg 2: Libovolný pin GND

Kterýkoli z těchto portů lze změnit úpravou kódu později.

Krok 5: Napájení

Jak již bylo zmíněno dříve, existují dva způsoby, jak lze Pi napájet v závislosti na jeho použití. Pomocí powerbanky (nebo externí baterie) nebo přímým zapojením do zdi. V našem případě jsme použili micro USB na USB, aby mohl být napájen z jakéhokoli zdroje.

I když je třeba kabel prodloužit, aby drát dosáhl portu vzhledem k výšce konečného produktu. Chcete-li to provést, musí být kabel micro-USB na USB rozřezán na polovinu, odizolován na obou koncích a poté prodlužovací kabel libovolné požadované délky může připojit záporný a kladný pól obou polovin drátu, jak je uvedeno výše.

Krok 6: Instalace Raspbian na kartu Micro-SD

Tento krok je zásadní pro nastavení vašeho pi, pokud jste to ještě neudělali.

Budete si muset stáhnout NOOBS:

A formátovač karet SD:

Úplný návod, jak nainstalovat raspbian na kartu, najdete na tomto webu, protože skvěle popisuje proces instalace.

Krok 7: Připojení Pi k monitoru

Pomocí výše uvedené fotografie jako vodítka připojte každý z příslušných portů k monitoru a dalšímu hardwaru, jako je klávesnice, myš atd. Pokud je vše správně nastaveno, po zapnutí napájení by se na obrazovce mělo zobrazit spuštění systému Pi OS jak je vidět na obrázku výše.

Krok 8: Generování vašeho Twitter API

*Poznámka - k tomu musíte mít twitterový účet s ověřeným telefonním číslem

Ze stejného webového prohlížeče, kde jste přihlášeni ke svému twitterovému účtu, přejděte na

1. Klikněte na Vytvořit novou aplikaci

2. Vyplňte název, popis a webovou stránku (pokud pro svůj projekt nemáte webovou stránku, bude stačit jakákoli platná webová stránka - stačí si zapamatovat „https://“

3. Souhlas s VOP

4. Klikněte na tlačítko Vytvořit aplikaci Twitter

5. Klikněte na kartu Oprávnění, vyberte Číst a zapisovat, stiskněte Aktualizovat nastavení

6. Klikněte na kartu Klíče a přístupové tokeny a poté klikněte na tlačítko Vytvořit můj přístupový token

7. Poté, co stisknete tlačítko Create my access token, uvidíte pole Access Token a Access Token Secret. Mějte všechny tyto hodnoty polí po ruce. Budete je potřebovat pro kód Pythonu.

Spotřebitelský klíč (klíč API)

Consumer Secret (API Secret)

Přístupový token

Přístup k Token Secret

Krok 9: Programování vašeho Pi

Zde si stáhněte přiložený zdrojový kód. Přečtěte si komentáře a přidejte požadované informace včetně klíčů vygenerovaných v posledním kroku. Nezapomeňte zkontrolovat, zda zadaná čísla pinů jsou správná čísla, ke kterým jste dříve připojovali komponenty.

Krok 10: Nastavení kódu pro automatické spouštění

Do svého terminálu (Pi OS) zadejte:

sudo nano /etc /profile

Tím se otevře soubor, který se automaticky spustí při spuštění. Jediné, co musíte udělat, je zajistit, aby se váš kód také spustil, přidáním do tohoto souboru. Chcete -li to provést, zadejte v dolní části tohoto řádku:

sudo python /home/pi/myscript.py

kde /home/pi/myscript.py je nahrazeno cestou (složky a poté název souboru oddělené lomítky) toho, co jste nazvali kódovacím souborem.

Poté stiskněte Ctrl-X pro ukončení, stiskněte Y pro uložení a stiskněte Enter podle potřeby pro úplné uložení/ukončení souboru.

Krok 11: Pouzdro (kusovník)

Pro bydlení jsme použili sadu pro budoucí použití černé skříňky a vytvořili jsme stojan z vytlačování, abychom udrželi kameru nad deskou pro umístění jídla.

Co jsme použili na bydlení:

1. Dřevěná deska

2. Extruze

3. 2x matice M12

4. 2x šroub M12

5. Black Future Kit Box

Krok 12: Vrtání diod LED, kamery a přepínačů do krabice

Aby bylo možné zajistit tlačítko, kameru a diody LED na místě, musíme vyvrtat otvory pro umístění každé součásti.

V našem případě jsou zde průměry pro každý otvor:

LED držáky: 8 mm

Otvor pro fotoaparát: 6 mm

Otvor pro knoflíky: 22 mm (závisí na tlačítku, které používáte)

Při vrtání držte vrták kolmo k povrchu, který vrtáte, a nevyvíjejte příliš velký tlak, což může zvýšit riziko prasknutí pouzdra. Ujistěte se, že používáte podložky a matice k zajištění každé součásti na svém místě.

Před vytvořením otvoru v této oblasti krabice se ujistěte, že součástka, pro kterou vrtáte díru, bude mít dostatek místa, aby se vešla!

Krok 13: Vypínač a vodič

Tento krok je volitelný a k ovládání napájení vyžaduje kolébkový přepínač SPST. To umožní vypnout zařízení bez odpojení kabelu USB, a proto je to funkce pro pohodlí. Budete potřebovat prodloužený kabel USB na micro-USB (jak bylo popsáno výše), protože bude nutné jej rozříznout, aby se spustil přepínačem.

Nejprve jsme změřili a vytáhli velikost otvoru, který bychom potřebovali vyvrtat, abychom podepřeli vypínač. Potom jsme pomocí 8 mm vrtáku vyvrtali dva otvory vedle sebe, abychom mohli vypilovat obdélníkový otvor tak, aby odpovídal tvaru našeho kolébkového spínače.

Jakmile byl kolébkový spínač zatlačen na místo, kladný prodlužovací vodič byl přestřižen. Oba konce byly poté připájeny ke společné svorce a sousední svorce kolébkového spínače, jak je vidět výše.

Krok 14: Přidání kamery do krabice

Přidání kamery do krabice je velmi ošemetná část. Udělali jsme to pomocí horké lepicí pistole, která nám umožňuje relativně snadno vyjmout kameru, pokud se něco pokazí.

Nejprve umístěte fotoaparát na místo a ujistěte se, že pořídí snímek správným směrem. Dbejte také na to, aby fotografie, kterou pořídíte, nebyla nijak nakloněna. Jakmile jsou tyto proměnné opraveny, vezměte lepicí pistoli a přilepte boky kamery Pi k krabici. I když se ujistěte, že se zbraň nedotýká objektivu fotoaparátu!

Krok 15: Připojení krabice k vysunutí

Abyste tento krok dokončili, nejprve si pořiďte hliníkový pásek, jak je vidět výše, a ohněte jej o 90 stupňů, aby se omotal kolem vaší krabice. Dále vyvrtejte dvě sady otvorů (průměr 12 mm) jak do krabice, tak do hliníkového pásu tak, aby se seřadily. Pomocí šroubů a matic M12 zajistěte hliníkový pás na místě podél okraje krabice. Přebytečný pás vystupující z krabice pak může být použit k zajištění krabice k vytlačování, jak bude ukázáno v následujících krocích.

Ujistěte se, že používáte nástroje, jako jsou posuvné měřítka a pravítka, aby bylo vše zarovnáno. Jakýkoli posun může mít za následek naklonění vytvořeného obrazu.

Krok 16: Připevnění stojanu k základně

Nejprve vystřihněte dlouhý kus vytlačování (*viz níže). Poté získejte dva držáky/žebra, jak je uvedeno výše, a proveďte suché uchycení držáků a vysunutí na dřevěnou základovou desku. Dále si vezměte tužku a vyznačte si, kde vyvrtejte potřebné otvory pro upevnění držáků k desce.

Vyvrtejte tyto otvory (přibližně 8 mm) a připevněte držáky k desce pomocí šroubů M8 a matic. Dále získejte požadované šrouby ve tvaru T pro vytlačování a zajistěte vytlačovací kolonu mezi oběma konzolami, jak je vidět výše.

*Je důležité si uvědomit, že výška vysunutí závisí na tom, co má váš fotoaparát vidět v zorném poli. Pro nás jsme to nechali sedět asi 60 cm nad deskou, abychom zachytili písemnou zprávu na tabuli. Pro tuto výšku jsme se rozhodli po otestování kamery v různých výškách a prozkoumání snímků na Twitteru.

Krok 17: Připevnění boxu fotoaparátu ke stojanu

V tomto kroku nejprve vystřihněte další menší kus vytlačování. Délka by měla být založena na tom, jak daleko byste chtěli, aby váš fotoaparát dosáhl, jak je vidět výše.

Poté vezměte hliníkový pás, který vychází z krabice, a vyvrtejte do něj dva 6mm otvory (hlavní fotografie). Poté vezměte menší kus vysunutí a připevněte jej pod hliníkový pás pomocí šroubů ve tvaru písmene T (vpravo dole fotografie). Ujistěte se, že jsou otvory zarovnány tak, aby obraz nevypadal nakloněný.

Nakonec, abychom připevnili dva kusy výlisku pod úhlem 90 stupňů, použili jsme malou konzolu/žebro a zajistili jej ke dvěma dílům pomocí požadovaných šroubů ve tvaru písmene T, které se zafixují do výlisku.

Krok 18: Závěr

Nakonec stačí vést napájecí kabel z Pi do USB portu a zašroubovat zadní část napájecí skříně. A je to!

Nyní zbývá jen umístit zařízení poblíž místa, kde lidé jedí, a inzerovat bezplatný twitterový účet na jídlo, který jste si vytvořili.

Odkaz na naši twitterovou stránku najdete zde.

Užívat si

Tento pokyn napsali a vytvořili Rehaan Irani a Justin Chan ze služby Coding For Good ve společnosti UWCSEA East pod dohledem pana Davida Kanna. To bylo také vytvořeno pomocí vysokoškolské služby Circle Enterprise a oddělení UWCSEA East DT. Dodatečné poděkování Sewen Thy a Vatsal Agarwal za jejich příspěvek k projektu.