Радарски павилион PiAware: 19 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

По -рано тази година научих за една много интересна компания, наречена FlightAware, която предлага проследяване на полети както на частни, така и на търговски самолети по целия свят. Като част от своята услуга, Flight Aware разчита много на краудсорсинг на своите данни за проследяване от хиляди частни радиоприемни станции, които следят сигналите за автоматично автоматично наблюдение-излъчване (ADS-B) на всеки самолет, който лети над главата.

Тези сигнали осигуряват GPS местоположението, надморската височина, скоростта и посоката на самолета, които могат лесно да бъдат получени от радиоприемник и изпратени до FlightAware, за да се осигури проследяване в реално време.

Красотата на тази подредба е, че тази информация може да бъде получена и изпратена от нисък Raspberry Pi и много евтин SDR (Software Defined Radio) ключ. Този тип приемаща станция е по -известна като PiAware станция.

Като разполагах с резервен Raspberry Pi с активиран Wi-Fi, бях доста заинтригуван от това и след като поръчах $ 20 SDR dongle от eBay, станах и наблюдавах самолетите в моя район.

Една от спретнатите характеристики на системата PiAware е, че можете да видите в реално време карта на това, което вашата PiAware станция получава чрез уеб интерфейс, който можете да видите на компютър, който е част от вашата WiFi мрежа. Като допълнителен бонус, уеб интерфейсът на PiAware дава и метеорологична радарна картина на живо за моя район.

Оттам започна вдъхновението за този проект. Имах и доста възрастен Raspberry Pi 1 Модел B, който се разхождаше. Докато старото момиче беше малко по -бавно от по -новите си братя и сестри, в него все още имаше много живот. Като част от моето разследване за това какво мога да направя със стар Pi - попаднах на някои подробности как можете да използвате Raspberry Pi като павилион за уеб браузър - подобни на тези, които виждате на места като летища за показване на актуална информация.

И с това се роди радарният павилион SkyAware.

Стъпка 1: Какво ви е необходимо, за да изградите това

Това е доста сложен проект, тъй като има доста голям брой части. Въпреки това всички електронни компоненти са почти plug and play в по -голямата си част.

Следователно, за да изградите този павилион, се нуждаете от следното:

Електронни части

• Raspberry Pi 1 Модел B
• Wi-Fi ключ за Raspberry Pi (не се изисква, ако вашият Pi има вграден Wi-Fi)
• 7 -инчов LCD екран с видео драйвер - поръчах моя от eBay за около 30 долара - уверете се, че платката има HDMI вход
• Кратък HDMI кабел - поръчах моя от eBay за няколко долара
• Конверторна платка 12V към 5V - отново от eBay за няколко долара
• Къс USB удължителен кабел - също от eBay
• Къс USB кабел за зарядно за телефон - отново eBay
• Мъжки и женски конектори за захранване - аз си взех моя от местния магазин за излишъци
• 12V захранване за лаптоп - също от моя местен магазин за излишъци
• Няколко дължини свързваща тел.

Части от дърво

• Две 11,25 "X 5,75" X 0,5 "парчета бреза за кутията отпред и отзад
• Четири 4,5 "X 4,5" X 0,5 "парчета бреза за страните на корпуса
• Едно парче бреза 4,5 "X 5,75" X 0,5 "за горната част на кутията
• Едно 8 "X 12" X 0,5 "парче червен кедър за дъното на кутията

Инструменти и консумативи

• Трион за маса
• Митра видя
• Фрезова маса с прави и кръгли битове
• Dremel Trio или друг такъв малък въртящ се инструмент с прав накрайник
• Сандер
• Поялник и спойка
• Лепило за дърво
• Електрическо тиксо
• Ъглови скоби
• Свредло или Свредла
• Пистолет за горещо лепило и горещо лепило
• Протектори за мебели от филц

Стъпка 2: Програмиране на Raspberry Pi

Малък отказ от отговорност - Pi на снимката в тази стъпка е Raspberry Pi 3 B+ (не мислех да снимам, когато правех тази стъпка с Pi 1 B, който използвах)

Настройването на Raspberry Pi като уеб павилион всъщност е доста лесно. Най -опростено казано, всичко, което трябва да направите, е да инсталирате Raspbian на вашия Raspberry Pi.

Raspbian се инсталира със собствен уеб браузър, наречен Chromium. Chromium има функция за включване, където може да се показва в така наречения режим на павилион, който по принцип е режим, в който браузърът се показва в режим на цял екран с показалец на мишката, скрит или деактивиран. Когато зададете началната си страница на Chromium на страницата, която искате да се показва в режим на павилион, Raspberry Pi може да бъде настроен да стартира Chromium в режим на павилион при всяко стартиране.

Проблемът, който имах с това, обаче идва с версията на Raspberry Pi, която използвах. Най -новите версии на Raspbian са по -насочени към по -актуалните версии на Raspberry Pi. С моя стар модел A Pi, докато все още работеше, определено имаше проблеми да поддържам новата операционна система.

В резултат на това трябваше да намеря по -стара версия на Raspbian, която все още имаше функционалността на павилиона, която исках, но не облагах твърде много стария ми Pi.

След известно проучване установих, че версията на Raspbian-Jessie за 2016-09-28 е версията, която ще работи най-добре. Изображението за тази версия на Raspbian може да се намери тук.

Изтеглих Raspbian изображението и мигнах на SD карта

След като изображението мига, сложих SD картата в моя Raspberry Pi, включих клавиатура и мишка в USB портовете на Pi, закачих я към монитор с HDMI кабел и я захранвах.

При стартиране Pi трябва да стартира в потребителския интерфейс на Windows, щракнете върху менюто, последвано от елемента от системното меню и отворете прозореца на терминала.

В прозореца на терминала въведете: sudo raspi-config

Когато се отвори конфигурационното меню, направете следното:

• Разширете файловата система (опция 1)
• Промяна на потребителската парола (опция2)
• Променете опциите за зареждане на „Автоматично регистриране на работния плот“(опция B4 под Опции за зареждане)
• Променете регионалните си настройки (опция 5)
• Задайте вашето име на хост (опция A2 под Разширени опции)
• Уверете се, че SSH е включен (опция A4 в Разширени опции)
• Променете разделянето на паметта на 128 (или повече) за видео или интензивно графично съдържание (опция A3 в разширени опции)

След това рестартирайте Pi

ЗАБЕЛЕЖКА - На този етап обикновено получаваме и инсталираме актуализации за Raspbian - жизненоважно е да не правим това в този случай, тъй като трябва да поддържаме тази версия на Raspbian, която би била загубена с актуализация.

След като Pi се рестартира, отворете терминала отново и въведете следните команди:

sudo apt-get update (просто искаме да знаем какво е новото за малкото неща, от които наистина се нуждаем)

След приключване на актуализацията трябва да изтеглим и инсталираме 2 пакета, които не са част от тази версия на Raspbian:

apt-get install unclutter

Инструментът за претрупване ви позволява да скриете показалеца на мишката върху дисплея си

След тази инсталация все още трябва да сте в потребителската директория /home /pi

След това трябва да създадем скрипт в тази директория Създайте скрипта така:

nano start_chromium.sh

• # Стартирайте браузъра след зареждане на работния плот
• /bin/sleep 3
• sudo -u pi chromium -browser --kiosk --incognito &
• # Край на скрипта

Моля, обърнете внимание, че ip адресът ще бъде за ip адреса за вашия Pi Aware Flight Aware Skyview сайт. Най -лесният начин да получите това е да погледнете акаунта на FlightAware, присвоен на вашата настройка на PiAware, и да кликнете върху връзката Flight Aware - изрежете и поставете уеб адреса на уебсайта, който се появява с вашата карта Flight Aware.

Ctrl-x, за да затворите и запазите файла.

Следващата стъпка е да направите скрипта изпълним. Изпълнете следните команди от командния ред:

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

След като скриптът е изпълним, следващата стъпка е да промените файла за автоматично стартиране:

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

• @xset е изключен
• @xset е празно
• @xset -dpms
• @unclutter -idle 5 -root
• @/home/pi/start_chromium.sh
• Също така трябва да коментирате един ред с #, така че редактирайте, за да изглежда така: # @xscreensaver -no -splash

Сега можете да затворите и запазите файла с Crtl-x.

Първите 3 команди xset работят заедно, за да спрат екрана да се замъгли след няколко минути. Командата unclutter скрива показалеца на мишката на дисплея след 5 секунди. Тогава новият скрипт, който току -що създадохме, се изпълнява.

Готови сме! На този етап въведете:.

sudo рестартиране

И вие трябва да започнете да виждате вашата Flight Aware карта, показваща се на екрана, след като pi се рестартира

Стъпка 3: Изрязване на предната и задната част

След като кодирането на уеб павилиона е завършено, следващата стъпка е да се изгради шкаф, в който Raspberry Pi и екранът ще живеят.

Всъщност би било доста лесно да се направи обикновена кутия, в която да се помести цялата електроника, но исках да направя този шкаф малко по -уникален, затова в крайна сметка реших да му предложа шестоъгълник. Хубавото на тази форма е, че макар и уникална - все още е доста лесна за изграждане.

За да изградя шкафа, започнах с изрязване на предната и задната част, тъй като предната и задната част могат да служат като приспособление за залепване, когато по -късно залепя страните на кутията заедно.

За да създам предната част, първо измерих размера на LCD дисплея, който щях да използвам, и изрязах шаблон на екрана върху парче картон.

След това с картонения шаблон го поставих върху едно от парчетата бреза 11,25 "X 5,75". Когато поставяте шаблона върху дървото, уверете се, че дървото е поставено във формата на диамант във връзка с шаблона на екрана.

Когато шаблонът е центриран върху дъската, очертайте с молив очертанията на екрана върху дървото.

След това направете маркировка върху дървото на 2 инча от всяка от по -дългите страни на очертанията на екрана, които току -що сте маркирали.

С наклонен трион изрежете права линия върху маркировките, които току -що направихте върху дъските. Уверете се, че вашите разфасовки са успоредни на дългите страни на шаблона на екрана, който сте нарисували.

След като сте направили разфасовките, сега трябва да имате шестоъгълна форма с дълъг връх и дъно с всички ъгли под ъгъл 22,5 градуса.

Използвайки предната част на кутията, която току -що изрязахте, проследете шаблона върху другото парче бреза 11,25 "X 5,75" и изрежете задната част на кутията с помощта на трион.

Стъпка 4: Изрязване на отвора на екрана

След като предната и задната част на шкафа са изрязани, следва да изрежем отвора за екрана отпред.

Използвайки контура на шаблона, който нарисувахме отпред в последната стъпка, използвах малък въртящ се инструмент (в този случай моят надежден Dremel Trio) и с прав бит изрязах отвора на екрана, като внимателно и бавно следваше начертаната линия дървото.

След като отворът е изрязан, трябва да направим жлеб, който следва външния ръб на отвора на екрана от вътрешната страна на предната част на шкафа. Този жлеб е за позволяване на частта от екрана, която не се показва, да се впише плътно в предната част. За да направя жлеба, рестартирах въртящия се инструмент, така че той да реже само на дълбочина 1/4 инча и след това изрязах половин инчов жлеб по външния ръб на отвора на екрана.

Стъпка 5: Подготовка на страничните части

Следващата стъпка в процеса е да подготвите страните на шкафа. По -конкретно, трябва да добавим 1/2 инчов жлеб по всеки ръб на страните, за да позволим предната и задната част на шкафа да бъдат безпроблемно и плътно поставени отстрани, когато отиваме да сглобяваме всичко заедно.

За да създадете канали, инсталирайте 1/2 инча прав бит в рутер и задайте дълбочината на рязане на рутера на 1/4 инча.

Когато рутерът е настроен, вземете няколко 1/2 инчови брезови дъски и просто прекарайте двата дълги ръба на дъските през рутера, така че да имате канал с ширина 1/2 инча и дълбочина 1/4 инча по всяка дълга страна на дъските. Уверете се, че каналите са от едната страна на дъската.

Стъпка 6: Изграждане на ъглите

След това изрязваме страните за шкафа.

Започнете, като изрежете четири секции с дължина 4-3/8 инча от парче бреза 1/2 инча, в което поставихме каналите по време на последната стъпка.

Когато изрязвате първите две парчета, ги изрежете със скосяващия трион на 22,5 градуса и изрежете под този ъгъл от двата края на дъските. Когато режете дъските, не забравяйте да ги изрежете така, че по -дългата част от ъглите да е от страната на дъската, в която не е врязан жлебът.

Когато изрязвате последните две парчета, отрежете едната страна с 22,5 градуса с цилиндричния трион, след това отрежете другата страна под ъгъл от 45 градуса. Отново, когато режете дъските, не забравяйте да ги изрежете така, че по -дългата част от ъглите да е от същата страна на дъската, в която няма врязания жлеб.

С изрязаните парчета залепете двете страни заедно върху ъгъла 22,5 градуса за всяка дъска и ги затегнете с ъглови скоби. Парчетата трябва да имат знаци, по -големи от (<).

След като лепилото изсъхне, отстранете скобите.

Стъпка 7: Сглобяване на шкафа

За да сглобим корпуса на шкафа, трябва да използваме предната и задната част на шкафа като шаблон.

Започнете, като поставите двете ъглови страни на кутията, които изградихме в последната стъпка, заедно с предната и задната част, като се уверите, че ги поставяте в каналите, изрязани на ъгли.

Изрежете 6 инчова дължина от 1/2 инчова набраздена бреза с наклонен трион, настроен за рязане под ъгъл 22,5 градуса. Уверете се, че "дългата" част от ъглите е от страната на брезовата дъска, в която няма врязан жлеб.

С изрязана дъска, поставете малко лепило за дърво по ръбовете от 22 градуса и прикрепете дъската към горната част на шкафа, като се уверите, че горната част е здраво прикрепена към ъгловите страни на шкафа. Преди да прикрепя горната част, обикновено поставям малко маскираща лента върху горните ъгли на предните и задните части, за да избегна неволно залепване на предната и задната част, докато вървим отгоре отстрани.

Като допълнителна мярка, също така закрепих горната част отстрани с малко маскираща лента, докато лепилото изсъхне.

Стъпка 8: Инсталиране на предния панел

След като основната обвивка на шкафа е сглобена, следващата стъпка е трайното закрепване на предния панел към корпуса на шкафа.

В тази ситуация е доста прав начин просто да прокарате лепило по вътрешните жлебове на кутията и здраво да поставите предния панел в жлеба, докато предната част е изравнена с ръба на корпуса на шкафа.

Стъпка 9: Създаване на базата

Основата, върху която ще бъде монтиран шкафът, ще бъде направена от парче червен кедър с размери 12 инча х 8 инча и парче дебелина 1/2 инча.

За да осигуря малко контраст на острите ъгли на шкафа, реших да направя основата под формата на полукръг.

За да направя полукръг, използвах голяма купа като шаблон и очертах половин кръг върху дъската от червен кедър.

След това го изрязах с циркуляр.

Като начин за почистване на ръбовете на кръга, прокарах и двете страни на дъската през заоблен бит на рутера.

Стъпка 10: Инсталиране на основата

Преди да монтирам основата на шкафа, първо давам цялостно шлайфане на двете части.

След като всичко се шлайфа, искаме да монтираме шкафа така, че да е в средата на основата, като задната част на шкафа е изравнена със задната част на основата. Започнете, като поставите шкафа върху основата, като се уверите, че шкафът е напълно центриран върху основата. За да се уверя, че нещата са напълно центрирани, използвах линийка за измерване от ръба на основата до ръба на шкафа, като разстоянието трябва да е еднакво от всяка страна на шкафа.

След като шкафът е центриран, маркирайте с молив местоположението на основата

Извадете шкафа и нанесете топче лепило по долния ръб на шкафа. Прикрепете шкафа към основата на мястото, което сте маркирали, и приложете малко затягане, за да осигурите здраво свързване.

След като лепилото изсъхне, можете да премахнете скобите.

Стъпка 11: Лакирайте кутията

След като шкафът най -накрая беше сглобен, му дадох няколко слоя лак за шпагат, с леко шлайфане на стоманена вълна между слоевете.

Стъпка 12: Добавяне на екрана

С изграждането на шкафа вече започваме да инсталираме електронните компоненти за павилиона.

Започваме инсталацията с LCD екрана. Когато погледнах екрана, за първи път забелязах, че екранът има поцинкована метална рамка около дисплея. Макар че това само по себе си е ОК, забелязах, че границата е доста забележима, когато направих тестово напасване на екрана в шкафа.

За да прикрия границата, нанесох лента от черна електрическа лента по границата на екрана.

След като лентата беше поставена, инсталирах екрана в шкафа. След това закрепих екрана на място с топче горещо лепило по ръба на екрана.

Сега, от този момент нататък, искам да ви препоръчам да бъдете изключително внимателни при боравенето с шкафа, след като екранът е инсталиран - открих това по трудния начин!

Стъпка 13: Инсталиране на дисплея

След като инсталираме екрана, следващата инсталираме платката с драйвери за екрана.

Свържете лентовия кабел, който е прикрепен към екрана, към дъската на дисплея.

Нанесете малко горещо лепило на гърба на дъската и го прикрепете към задната част на екрана.

След като лепилото изсъхне, включете HDMI кабела в HDMI порта на платката и след това включете кабела за платката за управление на превключвателя към платката на дисплея.

Нанесете малко горещо лепило в задната част на екрана и прикрепете платката за превключвател за управление към екрана.

Стъпка 14: Подготовка на гърба

Преди да стигнем много по -далеч към електронната инсталация, исках да направя някои подготвителни работи на гърба на шкафа.

Докато в по -голямата си част гърбът е обикновено обикновено парче дърво, все пак трябва да имаме вградена вентилация, за да позволим на топлината да се разсейва от електрониката, която ще се помещава в шкафа.

За да създам вентилационни отвори, първо маркирах поредица от равномерно разположени точки на пробиване по горната част на гърба.

След като гърбът беше маркиран, пробих 3/8 инчови отвори на маркираните места с преса

Стъпка 15: Инсталиране на Raspberry Pi

Връщайки се към инсталацията на електрониката, след това се фокусираме върху инсталирането на Raspberry Pi в шкафа.

За да осигуря възможно най -много вентилация на Pi, избрах PI да седи на възможно най -открит въздух. За да постигна това, реших да монтирам Raspberry Pi върху малък дървен блок, който от своя страна ще бъде прикрепен към дъното на шкафа.

Така че, с малко горещо лепило, прикрепих малкия блок от дърво към дъното на шкафа, след това прикрепих Raspberry Pi върху върха на дървения блок.

След като лепилото изсъхне, включих другия край на HDMI кабела в Pi и след това включих микро USB кабел в порта за захранване на Raspberry Pi.

Стъпка 16: Завършване на задната част на шкафа

Връщайки се още веднъж в задната част на шкафа, трябва да изрежем достъпа за USB кабела за Raspberry Pi и да осигурим достъп до конектор за захранване на павилиона.

Започвайки с USB порта, проследих очертанията на порта в долната дясна страна на гърба.

След това проследих очертанията на конектора за захранване в долния ляв ъгъл на гърба.

След проследяване на отворите след това пробих 3/8 инчов отвор в средата на проследените отвори. След това увеличих отворите до правилния размер с въртящ се инструмент и прав накрайник.

Стъпка 17: Подготовка на захранването

С основните компоненти, които вече са инсталирани, сега трябва да поставим битовете, от които се нуждаем, за да включим всичко.

За този проект имаме 2 различни изисквания за мощност. Екранът изисква 12 волта захранване, докато Raspberry PI се нуждае от 5 волта, за да работи.

Най -добрият начин да постигнете това е основната мощност на павилиона да бъде получена от 12 -волтово захранване с понижаващ преобразувател, за да осигури 5 волта за Pi.

За да се събере всичко това, трябва да изградим кабелен сноп за захранването. За да изградим окабеляването, първо трябва да определим полярността на захранването, излизащо от захранването. За да направя това, свързах гнездото на женския конектор за захранване към захранването на лаптопа и свързах мултицет към проводниците на захранващия конектор. Отбелязах кой проводник е отрицателен и запоях дължина черен проводник към този проводник.

За другия проводник (който очевидно би бил положителният проводник) запоях по дължина червен проводник. На другия край на проводниците свързах мъжки конектор за захранване, който ще бъде включен в платката за задвижване на екрана.

След това взех преобразувател надолу 12 до 5 волта и свързах дълъг червен и черен проводник към положителните и отрицателните клеми на преобразувателя. След това запоявам другите краища на проводниците към съответните им проводници на конектора за захранване.

С това кабелният кабел за захранването беше завършен.

Стъпка 18: Закопчаване на нещата

Сега сме на финала.

Включете мъжкия захранващ щепсел в платката на драйвера на екрана и включете другия край на USB кабела, който е включен в Raspberry Pi към конверторната платка от 12 волта до 5 волта.

Нанесете парче горещо лепило на място от вътрешната страна на шкафа и прикрепете 5 -волтовия преобразувател.

Инсталирайте женския захранващ конектор в задната част на шкафа в отвора, който изрязахме за него, и го задръжте на място с малко горещо лепило.

След това инсталирайте USB удължителя на мястото му в задната част на шкафа и също го задръжте на място с малко горещо лепило.

Включете другия край на USB удължителния кабел в изходния USB порт на Pi и накрая инсталирайте задната част на шкафа в самия шкаф, като леко натиснете гърба (той трябва да може да се държи на място чрез триене).

Стъпка 19: Довършителни щрихи

Завършете, като поставите няколко филца в долната част на шкафа, включете захранването и павилионът трябва да започне веднага!

Този павилион се превърна в много важно око в небето за мен. Не само, че ми позволява да наблюдавам дейността на моята PiAware настройка, тя дава много образователна представа за въздушния трафик в моя район и всъщност мога да идентифицирам въздушните маршрути в моя район.

Като допълнителен бонус, сега също имам екран за радар на живо - важен инструмент през сезона на гръмотевични бури!

Благодаря, че проверихте моя Instructable - ако откриете, че това е интригуващо, моля, разгледайте сайта ми, за да видите с какви други неща се занимавам!