Radarový kiosk PiAware: 19 kroků (s obrázky)

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

Začátkem tohoto roku jsem se dozvěděl o velmi zajímavé společnosti FlightAware, která nabízí sledování letu soukromých i komerčních letadel po celém světě. V rámci své služby se společnost Flight Aware hodně spoléhá na crowdsourcing svých sledovacích dat z tisíců soukromých přijímacích stanic rádia, které monitorují signály automatického závislého sledování-vysílání (ADS-B) jakéhokoli letadla, které letí nad hlavou.

Tyto signály poskytují polohu GPS, nadmořskou výšku, rychlost a směr letadla, které lze snadno přijímat rádiovým přijímačem a odesílat do FlightAware, aby poskytovaly sledování v reálném čase.

Krása tohoto uspořádání spočívá v tom, že tyto informace může přijímat a odesílat pokorný Raspberry Pi a velmi levný hardwarový klíč SDR (Software Defined Radio). Tento typ přijímací stanice je běžněji známý jako stanice PiAware.

Když jsem měl po ruce náhradní Raspberry Pi s povolenou Wi-Fi, docela mě to zaujalo a po objednání hardwarového klíče SDR za 20 $ z eBay jsem vstal a sledoval letadla ve své oblasti.

Jednou z úhledných funkcí systému PiAware je to, že prostřednictvím webového rozhraní můžete v reálném čase zobrazit mapu toho, co vaše stanice PiAware přijímá, což si můžete prohlédnout na počítači, který je součástí vaší WiFi sítě. Webové rozhraní PiAware navíc poskytuje živý radarový obraz počasí pro moji oblast.

Tam začala inspirace pro tento projekt. Také jsem nechal kopat docela starší Raspberry Pi 1 Model B. I když byla stará dívka o něco pomalejší než její novější sourozenci, stále v ní zůstalo hodně života. V rámci svého zkoumání toho, co bych mohl dělat se starým Pi - jsem narazil na některé podrobnosti o tom, jak můžete použít Raspberry Pi jako kiosek webového prohlížeče - podobné těm, které vidíte na místech, jako jsou letiště, pro zobrazení aktuálních informací.

A s tím se zrodil radarový kiosk SkyAware.

Krok 1: Co k vybudování potřebujete

Jedná se o poměrně složitý projekt v tom, že existuje slušný počet dílů. Všechny elektronické součásti jsou však z velké části téměř plug and play.

K vybudování tohoto kiosku tedy potřebujete následující:

Elektronické součástky

• Raspberry Pi 1 Model B
• Wi-Fi dongle pro Raspberry Pi (není vyžadován, pokud má váš Pi vestavěnou Wi-Fi)
• 7palcová obrazovka LCD s deskou ovladače videa - Objednal jsem si z eBay asi za 30 dolarů - ujistěte se, že deska má vstup HDMI
• Krátký kabel HDMI - ten svůj jsem si objednal z eBay za pár dolarů
• Deska převodníku 12V na 5V - opět od eBay za pár dolarů
• Krátký prodlužovací kabel USB - také z eBay
• Krátký USB nabíjecí kabel k telefonu - eBay znovu
• Napájecí konektory pro muže a ženy - moje jsem získal z místního přebytku
• Napájení notebooku 12 V - také z mého místního přebytku
• Několik délek připojovacího drátu.

Dřevěné díly

• Dva kusy břízy 11,25 "X 5,75" X 0,5 "pro přední a zadní část pouzdra
• Čtyři kusy břízy 4,5 "x 4,5" x 0,5 "pro strany pouzdra
• Jeden kus břízy 4,5 "x 5,75" x 0,5 "pro horní část pouzdra
• Jeden 8 "X 12" X 0,5 "kus červeného cedru na dno pouzdra

Nástroje a zásoby

• Stolní pila
• Pokosová pila
• Směrovací stůl s rovnými a kulatými bity
• Dremel Trio nebo jiný malý rotační nástroj s přímým vrtákem
• Sander
• Páječka a pájka
• Lepidlo na drevo
• Elektrická páska
• Rohové svorky
• Vrták nebo vrtačka
• Horká lepicí pistole a horké lepicí tyčinky
• Plstěné chrániče nábytku

Krok 2: Programování Raspberry Pi

Malé vyloučení odpovědnosti - Pi zobrazené v tomto kroku je Raspberry Pi 3 B+ (nenapadlo mě vyfotit, když jsem tento krok dělal s Pi 1 B, který jsem použil)

Nastavení Raspberry Pi jako webového kiosku je vlastně docela jednoduché. V nejjednodušších termínech stačí nainstalovat Raspbian na váš Raspberry Pi.

Raspbian je dodáván s nainstalovaným vlastním webovým prohlížečem s názvem Chromium. Chromium má funkci plug -in, kde se může zobrazovat v takzvaném kioskovém režimu, což je v podstatě režim, ve kterém se prohlížeč zobrazuje v režimu celé obrazovky s skrytým nebo zakázaným ukazatelem myši. Když nastavíte svou domovskou stránku Chromium na stránku, kterou chcete zobrazit v kioskovém režimu, lze Raspberry Pi nastavit tak, aby spustil Chromium v kioskovém režimu při každém spuštění.

Problém, který jsem s tím měl, však přišel s verzí Raspberry Pi, kterou jsem používal. Nejnovější verze Raspbian jsou více přizpůsobeny aktuálnějším verzím Raspberry Pi. S mým starým modelem A Pi, i když stále fungoval, měl rozhodně problémy držet krok s novějším operačním systémem.

V důsledku toho jsem potřeboval najít starší verzi Raspbian, která stále měla kioskovou funkcionalitu, kterou jsem chtěl, ale příliš nezdaňoval můj starší Pi.

Po nějakém výzkumu jsem zjistil, že verze Raspbian-Jessie 2016-09-28 bude verzí, která bude fungovat nejlépe. Obrázek pro tuto verzi Raspbian najdete zde.

Stáhl jsem si obrázek Raspbian a zablikal na SD kartu

Jakmile se obraz blýskl, vložil jsem SD kartu do svého Raspberry Pi, zapojil klávesnici a myš do USB portů Pi, připojil ji k monitoru pomocí kabelu HDMI a zapnul.

Při spouštění by se Pi mělo spustit v uživatelském rozhraní „Windows“, kliknout na nabídku, poté na položku nabídky systému a otevřít okno terminálu.

V okně terminálu zadejte: sudo raspi-config

Když se otevře konfigurační nabídka, proveďte následující:

• Rozbalte souborový systém (možnost 1)
• Změňte heslo uživatele (možnost 2)
• Změňte možnosti spouštění na „Automatické přihlášení na ploše“(možnost B4 v části Možnosti spouštění)
• Změňte místní nastavení (možnost 5)
• Nastavte název hostitele (možnost A2 v části Pokročilé možnosti)
• Zkontrolujte, zda je zapnuto SSH (možnost A4 v části Pokročilé možnosti)
• Změňte rozdělení paměti na 128 (nebo více) pro video nebo intenzivní grafický obsah (možnost A3 v části Pokročilé možnosti)

Poté restartujte Pi

POZNÁMKA - V tomto okamžiku bychom obvykle získali a nainstalovali aktualizace pro Raspbian - je důležité, abychom to v tomto případě neudělali, protože potřebujeme zachovat tuto verzi Raspbian, která by byla s aktualizací ztracena.

Jakmile se Pi restartuje, znovu otevřete terminál a zadejte následující příkazy:

sudo apt-get update (chceme jen vědět, co je nového u těch pár věcí, které opravdu potřebujeme)

Po dokončení aktualizace musíme stáhnout a nainstalovat 2 balíčky, které nejsou součástí této verze Raspbian:

apt-get install unclutter

Nástroj Unclutter vám umožní skrýt ukazatel myši na displeji

Po této instalaci byste měli být stále v adresáři /home /pi

Dále musíme v tomto adresáři vytvořit skript Vytvořit skript takto:

nano start_chromium.sh

• # Po spuštění počítače spusťte prohlížeč
• /bin/spánek 3
• sudo -u pi chromium -browser -kiosk --incognito &
• # Konec skriptu

Upozorňujeme, že adresa IP bude adresa IP vašeho webu Pi Aware Flight Aware Skyview. Nejjednodušší způsob, jak toho dosáhnout, je podívat se na účet FlightAware přiřazený vašemu nastavení PiAware a kliknout na odkaz Flight Aware - vyjměte a vložte webovou adresu webu, který se objeví s vaší mapou Flight Aware.

Ctrl-x zavřete a uložte soubor.

Dalším krokem je spuštění spustitelného skriptu. Spusťte následující příkazy z příkazového řádku:

• sudo chmod 755 start_chromium.sh
• sudo chmod +x start_chromium.sh

Nyní, když je skript spustitelný, je dalším krokem úprava souboru automatického spuštění:

sudo nano /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

• @xset je vypnutý
• @xset s noblank
• @xset -dpms
• @unclutter -idle 5 -root
• @/home/pi/start_chromium.sh
• Musíte také okomentovat jeden řádek znakem #, takže upravte, aby vypadal takto: # @xscreensaver -no -splash

Nyní můžete Crtl-x zavřít a uložit soubor.

První 3 příkazy xset spolupracují a zabraňují zhasnutí obrazovky po několika minutách. Příkaz unclutter skryje ukazatel myši na vašem displeji po 5 sekundách. Poté se spustí nový skript, který jsme právě vytvořili.

Jsme hotovi! V tomto okamžiku zadejte:.

sudo restart

A měli byste začít vidět svou mapu Flight Aware, která se zobrazí na obrazovce, jakmile se pí restartuje

Krok 3: Vyříznutí přední a zadní části

Nyní, když je kódování pro webový kiosk hotové, je dalším krokem vybudování skříně, ve které budou žít Raspberry Pi a obrazovka.

Ve skutečnosti by bylo docela jednoduché vytvořit jednoduchou krabici, do které se vejde veškerá elektronika, ale chtěl jsem, aby tato skříň byla o něco jedinečnější, a tak jsem se nakonec rozhodl pro tvar šestiúhelníku. Hezké na tomto tvaru je, že i když je jedinečný, je stále velmi snadné ho stavět.

Při stavbě skříně jsem začal vyřezáváním přední a zadní části, protože přední a zadní strana může sloužit jako lepicí přípravek, když později nalepím boky pouzdra k sobě.

Abych vytvořil přední stranu, nejprve jsem změřil velikost LCD displeje, který budu používat, a vystřihl jsem šablonu obrazovky na kus lepenky.

S lepenkovou šablonou jsem to pak rozložil na jeden z kusů břízy o velikosti 11,25 "x 5,75". Při pokládání šablony na dřevo se ujistěte, že je dřevo ve vztahu k šabloně obrazovky rozloženo ve tvaru kosočtverce.

Když je šablona vycentrována na desce, nakreslete obrys obrazovky tužkou na dřevo.

Dále vytvořte značku na dřevě 2 palce od každé delší strany obrysu obrazovky, kterou jste právě označili.

Pokosovou pilou vyřízněte přímku na značkách, které jste právě vytvořili na deskách. Ujistěte se, že vaše řezy jsou rovnoběžné s dlouhými stranami šablony obrazovky, kterou jste nakreslili.

Jakmile provedete řezy, měli byste nyní mít tvar šestiúhelníku s dlouhým horním a dolním okrajem se všemi rohovými úhly řezanými pod úhlem 22,5 stupně.

Pomocí přední části pouzdra, kterou jste právě vystřihli, vysledujte vzor na druhém kusu břízy 11,25 "X 5,75" a pomocí pokosové pily vyřízněte zadní část pouzdra.

Krok 4: Vyjmutí otvoru obrazovky

Jakmile jsou přední a zadní část skříně vyříznuty, musíme dále vyříznout otvor pro obrazovku na přední straně.

Pomocí obrysu šablony, který jsme v posledním kroku nakreslili na přední stranu, jsem použil malý rotační nástroj (v tomto případě moje důvěryhodné Dremel Trio) a rovným nástavcem vyřízl otvor obrazovky opatrným a pomalým sledováním čáry nakreslené na dřevo.

Jakmile je otvor vyříznut, musíme vytvořit drážku, která sleduje vnější okraj otvoru obrazovky na vnitřní straně přední části skříně. Tato drážka slouží k tomu, aby část displeje, která není zobrazena, těsně přiléhala do přední části. Abych vytvořil drážku, resetoval jsem rotační nástroj tak, aby řezal pouze v hloubce 1/4 palce, a poté jsem vyřízl půlpalcovou drážku podél vnějšího okraje otvoru obrazovky.

Krok 5: Příprava bočních dílů

Dalším krokem v procesu je příprava boků skříně. Přesněji řečeno, musíme přidat 1/2 palcovou drážku podél každého okraje stran, aby bylo možné přední a zadní část skříně bezproblémově a pohodlně nasadit do stran, když jdeme všechno sestavit dohromady.

Chcete -li vytvořit drážky, nainstalujte do routeru 1/2 palcový přímý bit a nastavte hloubku řezu routeru na 1/4 palce.

Když je směrovač nastaven, vezměte pár 1/2 palcových březových desek a jednoduše protáhněte dva dlouhé okraje desek směrovačem tak, že podél každého budete mít drážku 1/2 palce širokou a 1/4 palce hlubokou dlouhá strana desek. Ujistěte se, že jsou drážky na stejné straně desky.

Krok 6: Budování rohů

Dále jsme vystřihli boky pro skříň.

Začněte vyříznutím čtyř částí o délce 4-3/8 palců z kusu břízy 1/2 palce, do kterého jsme v posledním kroku vložili drážky.

Při vyřezávání prvních dvou kusů je nařežte pokosovou pilou nastavenou na 22,5 stupně a řezte v tomto úhlu na obou koncích desek. Při řezání desek je řezejte tak, aby delší část úhlů byla na straně desky, do které není vyříznuta drážka.

Při vyřezávání posledních dvou kusů odřízněte jednu stranu pokosovou pilou o 22,5 stupně a druhou stranu pak nařízněte pod úhlem 45 stupňů. Opět platí, že při řezání desek je uřízněte tak, aby delší část úhlů byla na stejné straně desky, do které není vyříznuta drážka.

S vyříznutými kousky slepte obě strany k sobě na rohu 22,5 stupně pro každou desku a sevřete je rohovými svorkami. Figurky by měly mít dva znaky větší než (<).

Jakmile lepidlo zaschne, odstraňte svorky.

Krok 7: Sestavení skříně

K sestavení pláště skříně musíme použít přední a zadní část skříně jako šablonu.

Začněte tím, že dáte 2 rohové strany pouzdra, které jsme postavili v posledním kroku, společně s předními a zadními díly a ujistěte se, že je zapadnou do drážek, které jsou vyříznuty do rohů.

Řezanou 6 palcovou délku 1/2 palcové drážkované břízy pokosovou pilou nastavenou na řez pod úhlem 22,5 stupně. Ujistěte se, že „dlouhá“část úhlů je na straně březové desky, do které není vyříznuta drážka.

S vyříznutou deskou položte kousek lepidla na dřevo podél 22 stupňových okrajů a připevněte desku k horní části skříně a ujistěte se, že je horní část bezpečně připevněna k rohovým stranám skříně. Před připevněním vršku jsem obvykle na horní rohy předního a zadního dílu nalepil maskovací pásku, aby se zabránilo neúmyslnému přilepení předního a zadního dílu, když jdeme nahoru do stran.

Jako dodatečné opatření jsem také zajistil horní část po stranách maskovací páskou, dokud lepidlo nezaschne.

Krok 8: Instalace předního panelu

Po sestavení základního pláště skříně je dalším krokem trvalé připevnění předního panelu k tělesu skříně.

V této situaci jde o poměrně přímočarý způsob, jak prostrčit perličku lepidla podél vnitřních drážek skříně a pevně dosednout přední panel do drážky, dokud nebude přední část zarovnána s okrajem pláště skříně.

Krok 9: Vytvoření základny

Základna, na kterou bude skříň připevněna, bude vyrobena z kusu 12 palců x 8 palců z 1/2 palce tlustého kusu červeného cedru.

Abych poskytl trochu kontrastu k ostrým úhlům skříně, rozhodl jsem se udělat základnu ve formě půlkruhu.

K vytvoření půlkruhu jsem jako šablonu použil velkou misku a půlkruh jsem nakreslil na desku z červeného cedru.

Potom jsem to vyřezal špirálovou pilou.

Jako způsob, jak vyčistit okraje kruhu, jsem provedl obě strany desky skrz bit na routeru.

Krok 10: Instalace základny

Před instalací podstavce ke skříni nejprve oba kusy celkově přebrousím.

Jakmile je vše vybroušeno, chceme skříň nainstalovat tak, aby byla uprostřed základny, přičemž zadní část skříně byla v jedné rovině se zadní částí základny. Začněte umístěním skříně na horní část základny a ujistěte se, že je skříň zcela vycentrována na základně. Abych se ujistil, že věci jsou zcela vycentrovány, použil jsem pravítko k měření od okraje základny k okraji skříně, vzdálenost musí být na každé straně skříně stejná.

Jakmile je skříňka vystředěna, označte umístění základny tužkou

Vyjměte skříňku a na spodní hranu skříně naneste perličku lepidla. Připojte skříňku k základně na místě, které jste označili, a trochu upněte, abyste zajistili těsné spojení.

Jakmile lepidlo zaschne, můžete svorky odstranit.

Krok 11: Lakování pouzdra

Když byla skříň konečně sestavena, dal jsem jí několik vrstev lazurového laku a mezi vrstvami lehké broušení ocelové vlny.

Krok 12: Přidání obrazovky

Po dokončení sestavení skříně nyní začínáme instalovat elektronické součástky pro kiosek.

Instalaci zahájíme pomocí displeje LCD. Když jsem se podíval na obrazovku, poprvé jsem si všiml, že obrazovka měla kolem displeje pozinkovaný kovový okraj. I když to samo o sobě je v pořádku, všiml jsem si, že hranice byla docela znatelná, když jsem provedl zkušební přizpůsobení obrazovky ve skříni.

Abych zamaskoval okraj, použil jsem pruh černé elektrické pásky podél okraje obrazovky.

Jakmile byla páska nanesena, nainstaloval jsem obrazovku do skříně. Poté jsem obrazovku zajistil na místě perličkou horkého lepidla podél okraje obrazovky.

Nyní, od tohoto bodu vpřed, vám chci doporučit, abyste při manipulaci se skříňkou postupovali velmi opatrně, když byla nainstalována obrazovka - zjistil jsem, že je to těžké!

Krok 13: Instalace desky displeje

S nainstalovanou obrazovkou dále nainstalujeme desku ovladače pro obrazovku.

Připojte plochý kabel, který je připevněn k obrazovce, k desce displeje.

Na zadní stranu desky naneste trochu horkého lepidla a připevněte jej k zadní části obrazovky.

Jakmile lepidlo zaschne, zapojte kabel HDMI do portu HDMI na desce a poté zapojte kabel desky ovládacího spínače do desky displeje.

Na zadní stranu obrazovky naneste trochu horkého lepidla a na obrazovku připevněte ovládací ovládací panel.

Krok 14: Příprava zad

Než se dostaneme mnohem dále k elektronické instalaci, chtěl jsem udělat nějaké přípravné práce na zadní straně skříně.

Zatímco z velké části jsou záda ve skutečnosti obyčejný kus dřeva, stále potřebujeme větrání, aby se teplo mohlo rozptýlit z elektroniky, která bude umístěna uvnitř skříně.

Abych vytvořil větrací otvory, nejprve jsem označil řadu rovnoměrně rozmístěných vrtacích bodů podél horní části zad.

Jakmile byla záda označena, vyvrtal jsem na označených místech otvory 3/8 palce vrtacím lisem

Krok 15: Instalace Raspberry Pi

Přecházíme zpět k instalaci elektroniky a dále se zaměřujeme na instalaci Raspberry Pi do skříně.

Abych zajistil co nejvíce větrání pro Pi, rozhodl jsem se, že PI bude sedět na co nejvíce otevřeném vzduchu. Abych toho dosáhl, rozhodl jsem se namontovat Raspberry Pi na malý dřevěný blok, který bude zase připevněn ke spodní části skříně.

Trochu horkého lepidla jsem tedy připevnil malý špalíček dřeva na spodní část skříně, na horní část dřevěného bloku jsem pak připevnil Raspberry Pi.

Jakmile lepidlo zaschlo, zapojil jsem druhý konec kabelu HDMI do Pi a poté zapojil kabel micro USB do napájecího portu Raspberry Pi.

Krok 16: Dokončení zadní části skříně

Vrátíme -li se znovu do zadní části skříně, potřebujeme omezit přístup pro USB kabel pro Raspberry Pi a zajistit přístup k napájecímu konektoru pro kiosek.

Počínaje portem USB jsem obkreslil obrys portu na pravou spodní stranu zad.

Dále jsem načrtl obrys napájecího konektoru do levé spodní části zad.

Po vysledování otvorů jsem pak uprostřed vytyčených otvorů vyvrtal 3/8 palcový otvor. Poté jsem otvory zvětšil na správnou velikost pomocí otočného nástroje a rovného bitu.

Krok 17: Příprava napájecího zdroje

Když jsou nyní nainstalovány hlavní součásti, musíme nyní nasadit bity, které potřebujeme k napájení všeho.

Pro tento projekt máme 2 různé požadavky na výkon. Obrazovka vyžaduje 12 voltů energie, zatímco Raspberry PI potřebuje k provozu 5 voltů.

Nejlepší způsob, jak toho dosáhnout, je nechat hlavní energii pro kiosek odvodit z 12voltového napájecího zdroje s převodníkem snižujícím napětí, který poskytne 5 voltů pro Pi.

Aby se to všechno spojilo, musíme zkonstruovat kabelový svazek pro napájecí zdroj. K vybudování kabelového svazku musíme nejprve určit polaritu energie vycházející z napájecího zdroje. Za tímto účelem jsem připojil zásuvku napájecího konektoru k napájecímu zdroji notebooku a zapojil multimetr do vodičů na napájecím konektoru. Zaznamenal jsem, který vodič je záporný, a připájel jsem k tomuto vodiči délku černého drátu.

Pro druhý vodič (což by byl evidentně kladný vodič) jsem připájel délku červeného drátu. Na druhý konec vodičů jsem připojil zástrčku napájecího konektoru, která bude zapojena do desky jednotky obrazovky.

Dále jsem vzal 12 až 5 voltový krokový převodník a připojil délku červeného a černého vodiče ke kladným a záporným svorkám převodníku. Poté jsem připájel ostatní konce vodičů k příslušným vodičům na napájecím konektoru.

Tím byl kabelový svazek napájení kompletní.

Krok 18: Zapínání věcí

Nyní jsme v posledním úseku.

Zapojte zástrčku napájecího kabelu do desky ovladače obrazovky a druhý konec kabelu USB zapojeného do Raspberry Pi zapojte do desky převodníku 12 voltů na 5 voltů.

Naneste kapku horkého lepidla na místo na vnitřní straně skříně a připojte 5voltový převodník.

Nainstalujte zásuvkový napájecí konektor do zadní části skříně v otvoru, který jsme pro něj vyřízli, a přidržte ho na místě horkým lepidlem.

Poté nainstalujte prodlužovací konektor USB na místo v zadní části skříně a také jej přidržte horkým lepidlem.

Druhý konec prodlužovacího kabelu USB zapojte do výstupního USB portu na Pi a nakonec nainstalujte zadní část skříně do samotné skříně jemným zatlačením dozadu (mělo by být možné ji udržet na místě třením).

Krok 19: Dokončení dotyků

Dokončete připevněním několika plstí na spodní část skříně, zapojte napájecí zdroj a kiosek by měl začít hned!

Tento kiosek se pro mě stal velmi zásadním okem na obloze. Nejen, že mi umožňuje sledovat aktivitu mého nastaveného PiAware, ale poskytuje velmi poučný pohled na letecký provoz v mé oblasti a já mohu skutečně identifikovat letecké trasy v mé oblasti.

Jako bonus navíc mám nyní také živou radarovou obrazovku počasí - důležitý nástroj během bouřkové sezóny!

Děkujeme, že jste si prohlédli můj Instructable - pokud vás to zaujalo, podívejte se prosím na můj web, abyste zjistili, s jakými dalšími věcmi si pohrávám!