Quiosc de radar PiAware: 19 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

A principis d’aquest any, vaig tenir coneixement d’una empresa molt interessant anomenada FlightAware que ofereix el seguiment de vols d’avions privats i comercials a tot el món. Com a part del seu servei, Flight Aware confia molt en el crowdsourcing de les seves dades de seguiment de milers d’estacions receptores de ràdio privades que supervisen els senyals de vigilància automàtica dependents - Broadcast (ADS-B) de qualsevol avió que estigui volant a sobre.

Aquests senyals proporcionen la ubicació GPS, l’altitud, la velocitat i la direcció de l’avió, que pot rebre fàcilment un receptor de ràdio i enviar-los a FlightAware per proporcionar un seguiment en temps real.

El més atractiu d’aquest acord és que aquesta informació la pot rebre i enviar un Raspberry Pi i un dongle SDR (Software Defined Radio) molt econòmic. Aquest tipus d’estació receptora es coneix més comunament com a estació PiAware.

Tenint a mà un Raspberry Pi habilitat per a Wi-Fi de recanvi, em va fascinar bastant i després d’haver demanat un dongle SDR de 20 dòlars a eBay, estava despert i vigilant els avions de la meva zona.

Una de les funcions més pròpies del sistema PiAware és que podeu veure un mapa en temps real del que rep la vostra estació PiAware mitjançant una interfície web que podeu veure en un ordinador que forma part de la vostra xarxa WiFi. Com a avantatge addicional, la interfície web de PiAware també proporciona una imatge de radar meteorològic en directe per a la meva àrea.

Aquí va començar la inspiració d’aquest projecte. També tenia una Raspberry Pi 1 Model B bastant vella donant patates. Tot i que la vella era una mica més lenta que els seus germans més nous, encara li quedava molta vida. Com a part de la meva investigació sobre què podia fer amb un Pi vell, em vaig trobar amb alguns detalls sobre com podeu utilitzar un Raspberry Pi com a quiosc del navegador web, similars als que podeu veure en llocs com els aeroports per mostrar informació actualitzada..

I amb això va néixer el SkyAware Radar Kiosk.

Pas 1: què necessiteu per construir això

Aquest és un projecte bastant complex, ja que hi ha un bon nombre de parts. No obstant això, tots els components electrònics són gairebé plug and play.

Per tant, per construir aquest quiosc, necessiteu el següent:

Parts electròniques

• Raspberry Pi 1 Model B.
• Dongle Wi-Fi per al Raspberry Pi (no és necessari si el Pi té Wi-Fi integrat)
• Pantalla LCD de 7 polzades amb placa de controlador de vídeo: vaig demanar que la retirés d’Ebay per uns 30 dòlars. Assegureu-vos que la placa tingui una entrada HDMI.
• Un cable HDMI curt: vaig demanar el meu a eBay per uns quants dòlars
• Tauler convertidor de 12V a 5V: novament des d’Ebay per un parell de dòlars
• Cable d'extensió USB curt, també d'eBay
• Cable curt del carregador de telèfon USB: eBay de nou
• Connectors d'alimentació masculins i femenins: tinc els meus de la meva botiga local d'excedents
• Alimentació per a ordinadors portàtils de 12V - També de la meva botiga local d’excedents
• Algunes longituds de filferro connectat.

Parts de fusta

• Dos trossos de bedoll de 11,25 "X 5,75" X 0,5 "per a la caixa davantera i posterior
• Quatre bedolls de 4,5 "X 4,5" X 0,5 "per als costats de la caixa
• Una peça de bedoll de 4,5 "X 5,75" X 0,5 "per a la part superior de la caixa
• Una peça de cedre vermell de 8 "X 12" X 0,5 "per a la part inferior de la caixa

Eines i subministraments

• Serra de taula
• Mitre va veure
• Taula d'encaminament amb bits rectes i rodons
• Dremel Trio o una altra eina rotativa tan petita amb una punta recta
• Sander
• Soldador i soldador
• Cola de fusta
• Cinta elèctrica
• Pinces de cantonada
• Trepant o trepant de trepant
• Pistola de cola calenta i pals de cola calenta
• Protectors de mobles de feltre

Pas 2: programació del Raspberry Pi

Una petita exempció de responsabilitat: el Pi que es mostra en aquest pas és un Raspberry Pi 3 B + (no pensava fer cap foto quan feia aquest pas amb el Pi 1 B que he utilitzat)

Configurar un Raspberry Pi com a quiosc web és realment senzill. En termes més senzills, tot el que heu de fer és instal·lar Raspbian al vostre Raspberry Pi.

Raspbian ve instal·lat amb el seu propi navegador web anomenat Chromium. Chromium té una funció d'endoll on es pot mostrar en el que s'anomena mode quiosc, que bàsicament és un mode en què el navegador es mostra en mode de pantalla completa amb el punter del ratolí ocult o desactivat. Quan configureu la pàgina d'inici de Chromium a la pàgina que vulgueu mostrar en mode de quiosc, es pot fer que Raspberry Pi inicie Chromium en mode de quiosc cada vegada que arrenci.

El problema que vaig tenir amb això, però, va venir amb la versió de Raspberry Pi que estava utilitzant. Les versions més recents de Raspbian estan més orientades a les versions més actuals de Raspberry Pi. Amb el meu vell Model A Pi, encara que funcionava, definitivament tenia problemes per mantenir-se al dia amb el sistema operatiu més recent.

Com a resultat, necessitava trobar una versió anterior de Raspbian que encara tingués la funcionalitat de quiosc que volia, però que no imposava massa el meu Pi antic.

Després d'algunes investigacions, vaig trobar que la versió del 2016-09-28 de Raspbian-Jessie era la versió que funcionaria millor. La imatge d'aquesta versió de Raspbian es pot trobar aquí.

He descarregat la imatge de Raspbian i he llampat a una targeta SD

Un cop la imatge es va llampar, vaig posar la targeta SD al meu Raspberry Pi, vaig connectar un teclat i un ratolí als ports USB del Pi, la vaig connectar a un monitor amb un cable HDMI i la vaig engegar.

En arrencar, el Pi hauria d'iniciar-se a la interfície d'usuari "Windows", fer clic al menú, seguit de l'element del menú sistemes i obrir la finestra del terminal.

A la finestra del terminal escriviu: sudo raspi-config

Quan s'obre el menú de configuració, feu el següent:

• Amplieu el sistema de fitxers (opció 1)
• Canvieu la contrasenya d'usuari (opció2)
• Canvieu les opcions d'arrencada a "Inici de sessió automàtic d'escriptori" (opció B4 a Opcions d'arrencada)
• Canvieu la configuració regional (opció 5)
• Definiu el vostre nom d'amfitrió (opció A2 a Opcions avançades)
• Assegureu-vos que SSH està activat (opció A4 a Opcions avançades)
• Canvieu la divisió de memòria a 128 (o més) per al contingut de vídeo o gràfic intens (opció A3 a Opcions avançades)

Després, reinicieu el Pi

NOTA: en aquest moment normalment obtindríem i instal·laríem actualitzacions per a Raspbian; és vital que no ho fem en aquest cas, ja que hem de mantenir aquesta versió de Raspbian que es perdria amb una actualització.

Un cop reiniciat el Pi, obriu de nou el terminal i escriviu les ordres següents:

sudo apt-get update (només volem saber què hi ha de nou per a les poques coses que realment necessitem)

Un cop finalitzada l’actualització, hem de descarregar i instal·lar 2 paquets que no formen part d’aquesta versió de Raspbian:

apt-get install unclutter

L'eina de desordenament us permet amagar el punter del ratolí a la pantalla

Després d'aquesta instal·lació, hauríeu d'estar al directori d'usuari / home / pi

A continuació, hem de crear un script en aquest directori. Crear el script així:

nano start_chromium.sh

• # Executeu el navegador després de l'arrencada a l'escriptori
• / bin / sleep 3
• sudo -u pi chromium-browser --kiosk --incognito &
• # Fi del guió

Tingueu en compte que l'adreça IP serà l'adreça IP del vostre lloc Skyview de Pi Aware Flight Aware. La forma més senzilla d’aconseguir-ho és mirar el compte FlightAware assignat a la configuració de PiAware i fer clic a l’enllaç Flight Aware: talla i enganxa l’adreça web del lloc web que apareix amb el mapa de Flight Aware.

Ctrl-x per tancar i desar el fitxer.

El següent pas és fer que l'script sigui executable. Executeu les ordres següents des de la línia d'ordres:

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

Ara que l'script és executable, el següent pas és modificar el fitxer d'inici automàtic:

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

• @xset s desactivat
• @xset s noble
• @xset -dpms
• @unclutter -idle 5 -arrel
• @ / home / pi / start_chromium.sh
• També heu de comentar una línia amb un #, així que editeu-ho per veure aquest aspecte: # @xscreensaver -no-splash

Ara podeu Crtl-x per tancar i desar el fitxer.

Els primers 3 comandaments de xset funcionen junts per evitar que la pantalla es buidi al cap d’uns minuts. L'ordre unclutter amaga el punter del ratolí a la pantalla al cap de 5 segons. A continuació, s’executa el nou script que acabem de construir.

Hem acabat! En aquest punt, escriviu:.

sudo reiniciar

I hauríeu de començar a veure el vostre mapa Flight Aware a la pantalla un cop s'hagi reiniciat el pi

Pas 3: retallar la part davantera i posterior

Ara que s'ha acabat la codificació del quiosc web, el següent pas és construir el gabinet on hi haurà el Raspberry Pi i la pantalla.

De fet, seria bastant fàcil fer una caixa senzilla per allotjar tota l’electrònica, però volia que aquest armari fos una mica més únic, així que finalment vaig decidir una forma d’hexàgon. El més interessant d’aquesta forma és que, tot i que és única, encara és bastant fàcil de construir.

Per construir l’armari, vaig començar tallant la part davantera i la posterior, ja que la part davantera i la posterior poden servir com a plantilla d’enganxar quan més endavant vaig a enganxar els laterals de la caixa.

Per crear la part frontal, primer vaig mesurar la mida de la pantalla LCD que utilitzaria i vaig retallar una plantilla de la pantalla en un tros de cartró.

Amb la plantilla de cartró la vaig col·locar a sobre d’un dels trossos de bedoll d’11,25 "X 5,75". Quan col·loqueu la plantilla sobre la fusta, assegureu-vos que la fusta estigui disposada en forma de diamant en relació amb la plantilla de la pantalla.

Quan la plantilla estigui centrada al tauler, traça el contorn de la pantalla sobre la fusta amb un llapis.

A continuació, marqueu la fusta a 2 polzades de distància de cadascun dels costats més llargs del contorn de la pantalla que acabeu de marcar.

Amb una serra de mitra, talla una línia recta sobre les marques que acabes de fer als taulers. Assegureu-vos que els talls siguin paral·lels als costats llargs de la plantilla de pantalla que heu dibuixat.

Un cop fets els talls, ara hauríeu de tenir una forma hexagonal amb una part superior i inferior llarga amb tots els angles de cantonada tallats en un angle de 22,5 graus.

Utilitzant el frontal de la caixa que acabeu de retallar, traqueu el patró sobre l’altre tros de bedoll d’11,25 "X 5,75" i talleu la part posterior de la caixa amb una serra de mitra.

Pas 4: retallar l'obertura de la pantalla

Un cop tallades la part frontal i posterior de l’armari, hem de tallar l’obertura de la pantalla de la part frontal.

Amb l’esquema de la plantilla que vam dibuixar a la part frontal en l’últim pas, vaig utilitzar una petita eina giratòria (en aquest cas el meu fiable Dremel Trio) i, amb una mica recta, vaig retallar l’obertura de la pantalla seguint amb cura i lentament la línia dibuixada a la fusta.

Un cop tallada l'obertura, hem de fer una ranura que segueixi la vora exterior de l'obertura de la pantalla a l'interior del frontal de l'armari. Aquesta ranura serveix per permetre que la porció que no es visualitzi de la pantalla s’ajusti perfectament a la part frontal. Per fer la ranura, vaig restablir l'eina rotativa de manera que només tallés a una profunditat de 1/4 de polzada i després vaig tallar una ranura de mitja polzada al llarg de la vora exterior de l'obertura de la pantalla.

Pas 5: Preparació de les peces laterals

El següent pas del procés és preparar els laterals del gabinet. Més específicament, hem d'afegir una ranura de 1/2 polzada al llarg de cada vora dels laterals per tal de permetre que la part davantera i la posterior de l'armari s'ajustin perfectament als laterals quan anem a muntar-ho tot junt.

Per crear les ranures, instal·leu una punta recta de 1/2 polzada en un encaminador i configureu la profunditat de tall del router a 1/4 de polzada.

Quan el router estigui configurat, agafeu un parell de taulers de bedoll de 1/2 polzada i passeu les dues vores llargues de les taules a través del router de manera que tingueu una ranura de 1/2 polzada d'ample i 1/4 de polzada de profunditat al llarg de cadascuna d'elles. costat llarg de les taules. Assegureu-vos que les ranures estiguin al mateix costat del tauler.

Pas 6: Construir els racons

A continuació, retallem els laterals del gabinet.

Comenceu per tallar quatre seccions de 4-3 / 8 polzades de llarg de la peça de bedoll de 1/2 polzada en què hem posat les ranures durant l’últim pas.

Quan retalleu les dues primeres peces, talleu-les amb la serra de mitra fixada a 22,5 graus i talleu-les amb aquest angle als dos extrems de les taules. Quan talleu les taules, assegureu-vos de tallar-les de manera que la part més llarga dels angles quedi al costat del tauler que no tingui la ranura tallada.

Quan retalleu les dues últimes peces, talleu un costat amb un grau de 22,5 graus amb la serra de mitra i, a continuació, talleu l’altre costat amb un angle de 45 graus. Una vegada més, quan talleu els taulers, assegureu-vos de tallar-los de manera que la part més llarga dels angles quedi al mateix costat del tauler que no tingui la ranura tallada.

Amb les peces retallades, enganxeu els dos costats junts a la cantonada de 22,5 graus de cada tauler i subjecteu-los amb pinces de cantonada. Les peces haurien de tenir el que semblaria ser dos signes més grans que (<).

Un cop s’ha assecat la cola, traieu les pinces.

Pas 7: Muntatge del gabinet

Per muntar la carcassa del gabinet hem d’utilitzar la part frontal i posterior del gabinet com a plantilla.

Comenceu posant els 2 costats de cantonada de la caixa que vam construir al darrer pas junt amb les peces davantera i posterior, assegurant-vos que encaixeu-les a les ranures tallades a cantonades.

Tallar un bedoll ranurat de 1/2 polzada de longitud de 6 polzades amb una serra de mitra configurada per tallar amb un angle de 22,5 graus. Assegureu-vos que la part "llarga" dels angles estigui al costat del tauler de bedoll que no tingui una ranura tallada.

Amb el tauler retallat, col·loqueu una mica de cola de fusta al llarg de les vores de 22 graus i fixeu el tauler a la part superior de l'armari, assegurant-vos que la part superior estigui ben fixada als costats de l'angle de l'armari. Abans d’adherir la part superior, normalment poso una mica de cinta adhesiva a les cantonades superiors de les peces anteriors i posteriors per tal d’evitar qualsevol encolat involuntari de la part frontal i posterior mentre anem cap a la part lateral.

Com a mesura addicional, també he assegurat la part superior als costats amb una mica de cinta adhesiva fins que la cola s’hagi assecat.

Pas 8: Instal·lació del tauler frontal

Amb la carcassa bàsica de l'armari muntada, el següent pas és fixar permanentment el tauler frontal al cos de l'armari.

En aquesta situació, es tracta d’una manera bastant directa d’executar un cordó de cola al llarg de les ranures interiors de la caixa i d’assentar fermament el panell frontal a la ranura fins que la part frontal quedi al ras de la carcassa del gabinet.

Pas 9: creació de la base

La base sobre la qual es muntarà l’armari serà feta d’una peça de cedre vermell de 12 polzades X 8 polzades de tros de 1/2 polzada de gruix.

Per tal de proporcionar una mica de contrast amb els angles nítids de l'armari, vaig decidir fer la base en forma de mig cercle.

Per fer el mig cercle, he utilitzat un bol gran com a plantilla i he traçat un mig cercle sobre el tauler de cedre vermell.

Després el vaig retallar amb una serra de desplaçament.

Com a forma de netejar les vores del cercle, vaig passar pels dos costats del tauler a través d’una punta rodona al router.

Pas 10: Instal·lació de la base

Abans d’instal·lar la base a l’armari, primer dono a les dues peces una poliment general.

Una vegada que tot està esmaltat, volem instal·lar l’armari de manera que quedi al centre de la base, amb la part posterior de l’armari a l’altura de la part posterior de la base. Comenceu col·locant l’armari a la part superior de la base i assegureu-vos que l’armari estigui completament centrat a la base. Per assegurar-me que les coses estiguin completament centrades, he utilitzat una regla per mesurar des de la vora de la base fins a la vora de l’armari, la distància ha de ser la mateixa a cada costat de l’armari.

Quan el gabinet estigui centrat, marqueu la ubicació de la base amb un llapis

Traieu l’armari i apliqueu-hi una mica de cola a la vora inferior de l’armari. Col·loqueu l'armari a la base a la ubicació que havíeu marcat i apliqueu una mica de subjecció per tal de garantir una unió estreta.

Un cop s’ha assecat la cola, podeu treure les pinces.

Pas 11: Envernissar el cas

Amb l'armari finalment muntat, li vaig donar un parell de capes de vernís espat, amb una lleugera poliment de llana d'acer entre les capes.

Pas 12: Afegir la pantalla

Amb la construcció del gabinet completada, ara comencem a instal·lar els components electrònics per al quiosc.

Comencem la instal·lació amb la pantalla LCD. Quan vaig mirar la pantalla, vaig notar per primera vegada que la pantalla tenia una vora de metall galvanitzat al voltant de la pantalla. Tot i que per si mateix està bé, em vaig adonar que la vora era bastant notable quan vaig fer un ajust de prova de la pantalla a l'armari.

Per emmascarar la vora vaig aplicar una tira de cinta elèctrica negra al llarg de la vora de la pantalla.

Un cop aplicada la cinta, vaig instal·lar la pantalla a l'armari. Després vaig assegurar la pantalla al seu lloc amb un gra de cola calenta al llarg de la vora de la pantalla.

Ara, a partir d’aquest moment vull recomanar-vos que tingueu molta precaució en el maneig de l’armari en el futur, ara que la pantalla s’ha instal·lat. Ho he comprovat de la manera més difícil.

Pas 13: Instal·lació del tauler de visualització

Amb la pantalla instal·lada, a continuació instal·larem la placa del controlador de la pantalla.

Connecteu el cable de cinta connectat a la pantalla al tauler de visualització.

Apliqueu una mica de cola calenta a la part posterior del tauler i poseu-la a la part posterior de la pantalla.

Un cop s’ha assecat la cola, connecteu el cable HDMI al port HDMI de la placa i, a continuació, connecteu el cable de la placa de l’interruptor de control al tauler de visualització.

Apliqueu una mica de cola calenta a la part posterior de la pantalla i fixeu el tauler d’interruptors de control a la pantalla.

Pas 14: Preparació de la part posterior

Abans d’arribar molt més a la instal·lació electrònica, volia fer una mica de preparació a la part posterior de l’armari.

Tot i que, en la seva major part, la part posterior és efectivament un tros de fusta llisa, encara hem de tenir una mica de ventilació per permetre que la calor es dissipi de l'electrònica que s'allotjarà a l'interior de l'armari.

Per crear els forats de ventilació, primer vaig marcar una sèrie de punts de perforació espaiats uniformement al llarg de la part superior de la part posterior.

Un cop marcada la part posterior, he perforat forats de 3/8 polzades en els llocs marcats amb una broca

Pas 15: Instal·lació del Raspberry Pi

Tornant a la instal·lació d’electrònica, ens centrarem en la instal·lació del Raspberry Pi a l’armari.

Per proporcionar la màxima ventilació possible al Pi, vaig optar per tenir el PI assegut al màxim d’aire lliure possible. Per aconseguir-ho, vaig decidir muntar el Raspberry Pi damunt d’un petit bloc de fusta que al seu torn s’adheriria a la part inferior de l’armari.

Per tant, amb una mica de cola calenta, vaig fixar el petit bloc de fusta a la part inferior de l’armari, i després vaig fixar el Raspberry Pi a la part superior del bloc de fusta.

Un cop s’ha assecat la cola, vaig connectar l’altre extrem del cable HDMI al Pi i després vaig connectar un cable micro USB al port d’alimentació del Raspberry Pi.

Pas 16: completar la part posterior del gabinet

Tornant una vegada més a la part posterior de l'armari, hem de tallar l'accés al cable USB del Raspberry Pi i proporcionar accés a un connector d'alimentació per al quiosc.

Començant pel port USB, vaig traçar l’esquema del port a la part inferior dreta de la part posterior.

A continuació, vaig traçar un esquema del connector d'alimentació a la part inferior esquerra de la part posterior.

Després de traçar les obertures, vaig perforar un forat de 3/8 polzades al mig de les obertures traçades. Després vaig ampliar els forats a la mida adequada amb una eina rotativa i una mica recta.

Pas 17: Preparació de la font d'alimentació

Amb els components principals ara instal·lats, ara hem de posar els bits que necessitem per encendre tot.

Per a aquest projecte tenim dos requisits d’alimentació diferents. La pantalla requereix 12 volts de potència mentre que el Raspberry PI necessita 5 volts per funcionar.

La millor manera d’aconseguir-ho és fer que la potència principal del quiosc sigui derivada d’una font d’alimentació de 12 volts amb un convertidor descendent per proporcionar els 5 volts del Pi.

Perquè tot això s’uneixi, hem de construir un cablejat per a la font d’alimentació. Per construir el cablejat, primer hem de determinar la polaritat de la potència que surt de la font d'alimentació. Per fer-ho, he connectat la presa del connector d'alimentació femení a la font d'alimentació del portàtil i he connectat un multímetre als cables del connector d'alimentació. Vaig observar quin plom era negatiu i vaig soldar una longitud de fil negre amb aquest plom.

Per a l’altra derivació (que, òbviament, seria la positiva), vaig soldar una longitud de fil vermell. A l'altre extrem dels cables, vaig connectar un connector d'alimentació mascle, que es connectarà a la placa de la unitat de pantalla.

A continuació, vaig agafar un convertidor de 12 a 5 volts i vaig connectar una longitud de fil negre i vermell als terminals negatius i positius del convertidor. Després he soldat els altres extrems dels cables als seus respectius cables del connector d'alimentació.

Amb això, el cablejat de l'alimentació estava complet.

Pas 18: botonar les coses

Ara som a la recta final.

Connecteu l’endoll de corrent masculí a la placa del controlador de pantalla i connecteu l’altre extrem del cable USB connectat al Raspberry Pi a la placa convertidora de 12 a 5 volts.

Apliqueu una mica de cola calenta en un lloc a l'interior de l'armari i poseu el convertidor de 5 volts.

Instal·leu el connector d'alimentació femení a la part posterior de l'armari a l'obertura que hem tallat i manteniu-lo al seu lloc amb una mica de cola calenta.

A continuació, instal·leu l'endoll d'extensió USB a la seva ubicació al darrere de l'armari i manteniu-lo al seu lloc amb una mica de cola calenta.

Connecteu l’altre extrem del cable d’extensió USB a un port USB de sortida de Pi i, finalment, instal·leu la part posterior de l’armari al mateix armari empenyent suaument la part posterior (hauria de poder mantenir-la al seu lloc per fricció).

Pas 19: Acabat de tocs

Acabeu fixant uns feltres a la part inferior de l'armari, connecteu la font d'alimentació i el quiosc hauria de començar.

Aquest quiosc s’ha convertit en un ull del cel molt essencial per a mi. No només em permet controlar l’activitat de la meva configuració de PiAware, sinó que proporciona una visió molt educativa del trànsit aeri de la meva zona i en realitat puc identificar les rutes aèries de la meva zona.

Com a avantatge addicional, ara també tinc una pantalla de radar meteorològica en directe, una eina important durant la temporada de tempestes.

Gràcies per comprovar el meu Instructable; si trobeu això intrigant, consulteu el meu lloc per veure amb quines altres coses estic jugant.