FootPad_Logger: 20 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Van idee tot echt prototype. Verhaal van mijn middelbare school 1e ~ 2e jaar. Hoop dat je geniet!

Stap 1: In februari 2016 ging ik naar de middelbare school

Stap 2: Toen merkte ik een klein probleem op in onze cafetaria

Stap 3: Onze cafetaria heeft 2 grote zones. WACHT Zone en EAT Zone

Stap 4: Maar we hebben een schaduwrijke hiërarchie aan de hand …

Kortom, als je OUDER bent, kun je in de rij van andere mensen knippen.

Stap 5: Elke lunch, en zelfs tijdens het diner, gebeurt dit

Het is eigenlijk geweldig om dit persoonlijk te zien.

Niet zo prettig als je HS1 bent (1e klasser op de middelbare school).

Stap 6: Hoe vroeg ze ook komen, HS1-studenten verspillen veel van hun tijd met wachten…

Stap 7: Ik was erg boos op deze situatie

Ik sprak in gedachten tegen iedereen die van dit systeem profiteerde, zoals:

"Wie ben jij in godsnaam om de rij vroegkomers te grijpen, wie heeft je het recht gegeven om dat te doen? Het is niet eens goed"

Stap 8: Maar ik wist dat cheaters niet zouden veranderen, dus besloot ik de HS1-studenten te helpen

Ik dacht bij mezelf, wat als HS1-studenten de lijnlengte in realtime kunnen kennen ??

Zouden ze dan niet zelf kunnen beslissen of ze wel of niet gaan?

Stap 9: Met mijn idee in werkelijkheid zou dit het besluitvormingsproces van HS1-student zijn

Ze hebben een rationeel besluitvormingsproces.

Stap 10: Tot nu toe was het denkproces van HS1-studenten dit

We wisten dat we underdog waren, maar we wisten niet hoe overvol de cafetaria is.

Dus dit is puur irrationele en wens-voor-geluk besluitvorming.

Stap 11: Het was tijd om actie te ondernemen en mijn idee in realiteit om te zetten

Mijn idee was dit.

Ik zal maken

1) 5 individuele 'FootPads' die kunnen herkennen of iemand erop stapt of niet.

2) 'Programma' dat de status van de 5 FootPad kan lezen op 10 [Hz], en alle gegevens kan uploaden die zijn verzameld sinds de laatste upload in gecomprimeerde vorm, en samen met een ruwe schatting van de lijnlengte (meest belangrijk).

Stap 12: FootPad maken - Ontwerp

FootPad is gewoon een Switch. Dat verbindt 'Signal-Line' met GND als erop wordt gedrukt.

Ik heb het formaat zo ontworpen dat het groot genoeg is om op te staan, maar ook klein genoeg om het acrylgedeelte te lasersnijden met de lasersnijder van onze school.

Stap 13: FootPad - Voltooid

CORK-peaces zijn er alleen voor Cushion-Effect. Ook voor een vriendelijke uitstraling voor Steppers.

Het is eigenlijk gewoon een Switch. Hoe simpel het ook kan zijn.

Stap 14: Microcontroller - het schema

Alle INPUT van 5 individuele FootPads werden HOOG getrokken door een extern circuit. Dus als iemand erop stapt, wordt de lijn kortgesloten naar GND.

Stap 15: Microcontroller - voltooid

Ik heb zojuist 5 '20K' Pull-UP-weerstanden voor elke poort gesoldeerd.

En aangezien ik 'Enamel-Wire' gebruikte, was het erg handig om 'Screwed-Port'-stijl Input op PCB te hebben.

'WeMos D1 Mini' wordt gebruikt voor vereenvoudigde integratie van Server-communicatie.

Stap 16: De SoftWare

Software was behoorlijk uitdagend omdat

1) Het was de eerste keer dat ik ESP8266 en Server-clientbibliotheek gebruikte. [Ik had moeite om verbinding te maken met de server:)]

2) De reden waarom ik 'Real-Time-Clock' had, was omdat ik wilde dat dit programma 24/7 zou draaien, maar praat alleen met de server tijdens 'ontbijt, lunch, diner, tussendoortje', en ook in het weekend en op weekdagen waren ook anders. Dus ik moest een "Scheduler" -systeem maken, wat ik nog nooit eerder heb gedaan, voor Absolute-Automation (als ik dood zou gaan, zou de service doorgaan).

SOURCE_CODE:

Stap 17: Hele systeem in actie

Ik gebruikte '(https://thingspeak.com/channels/346781)' voor Server/grafieken.

Ik was in staat om dagelijkse, live congestie-statusgegevens te verstrekken aan mijn vrienden en HS1-studenten!

En toen onze school een spraakwedstrijd hield, ging ik naar buiten en presenteerde dit systeem aan alle HS1-studenten, zodat ze het naar hun eigen behoeften kunnen gebruiken. (Ik zal PPT uploaden die ik voor de wedstrijd heb gebruikt)

Tijdens de periode van 1 maand van dit systeem in actie, hoorde ik van veel mensen feedback over hoe dit systeem te verbeteren, waaronder mijn vrienden, mijn leraren en zelfs de vice-directeur van onze school gaf me enkele opmerkingen.

Ook, voor de reden waarom ik dit project deed, toen een echte student naar me toe kwam en me vertelde:

"Ik gebruik uw dienst om te bepalen of ik naar de cafetaria ga of niet - zeer nuttig, dank u"

Het voelde zo goed, en ik kon gewoon niet geloven dat dit echt gebeurde.

Stap 18: Na 1 maand betreden te zijn

Alle hardware heeft het overleefd! Nou ja, niet in een goede staat hoor:)

Een deur die vaak werd gebruikt door de kok van cafetaria, sleepte de stroomtoevoerleiding en verbrak de gelijkstroomverbinding met mijn microcontroller en boog de draden. Dat moest ik dus elke dag controleren.

Stap 19: Gegevensmanipulatie met Python

Nadat ik alle gegevens had verzameld, kon ik het Python-programma gebruiken om die nauwkeuriger te plotten. Net als die 5 grafieken die het verleden aangeven van 'Line-Length'-gegevens die aan studenten zijn getoond.

En het is best interessant dat op weekdagen de congestie van 12:25 uur constant is, en in het weekend alleen in het begin waar de congestie optreedt, vooral omdat studenten hun eigen privé-werk doen, dus ze zijn meer verstrooid.

Ik upload gegevens van een maand in csv-bestandsindeling. Rechtstreeks van de server. Ook al werk ik er nu niet aan, maar als iemand geïnteresseerd is in het grafisch weergeven en analyseren van deze gegevens (je moet natuurlijk eerst naar Microcontroller Code kijken om de compressietechniek te begrijpen), zou dat geweldig zijn.

Stap 20: Toekomstige toepassingen, waarom ik dit upload naar Instructables

Hoewel het huidige systeem dat ik heb gebouwd er behoorlijk uitziet als een prototype, denk ik dat met fatsoenlijk gereedschap (dat ik op school niet had) of financiering, de pads kunnen worden gemaakt in netjes gevormde rubberen pads.

En dit systeem kan bijna overal worden toegepast waar 'lijnlengte'-informatie waardevol/nuttig is.

Ik geef alleen de manier waarop ik het heb gedaan en waarom. En de resultaten, broncode. Om te laten zien dat dit echt werkt. Ik denk niet dat mijn FootPads erg goed zijn ontworpen, ik heb veel tape gebruikt en email-draad was erg moeilijk te beschermen, uiteindelijk werd de tape-bescherming eraf gescheurd en kwam de draad bloot te liggen.

Maar ik denk dat dit systeem potentieel heeft voor breder gebruik.

Om nog maar te zwijgen van de huidige situatie in Korea's High School. Zoals ik heb geleerd van de voedingsdeskundige van onze school, op de normale school (onze school is een kleine groep van een op wetenschap gerichte school), omdat we geen lunch meenemen naar de school, ze wachten in een rij met een lengte van meer dan 30 [m] alleen vanwege het enorme aantal studenten in One School. Dus met dit systeem, met aangepast ontwerp en software, kan elke school het systeem hebben waarmee studenten in hun klas kunnen blijven tot hun beurt komt, dan kunnen ze naar de cafetaria gaan, zonder in de rij te wachten!

Ik presenteerde mijn idee eigenlijk aan het Koreaanse Ministerie van Onderwijs, nadat ik was geselecteerd als beste idee op hun recente wedstrijd in 2017.

Ik hoop dat deze Instructables je inspiratie heeft gegeven om iets nuttigs te doen voor mensen om je heen! Dit was niet echt een build-gecentreerd artikel, maar ik zou je vraag over meer gedetailleerde informatie beantwoorden als je geïnteresseerd bent!

Heel erg bedankt voor het lezen van mijn eerste Instructable!