Asistente de puerta de tienda con limitación de clientes V3 - Versión de IoT

Acerca de este proyecto

Introducción

Mi objetivo es crear una herramienta para ayudar a las tiendas a limitar el número de clientes que ingresan a la vez para garantizar el distanciamiento social. La idea es un controlador de semáforo simple que cuente personas entrando y saliendo. Cuando se alcanza un límite, se enciende una luz roja y los clientes deben hacer cola afuera.

Hasta ahora he creado dos versiones de este controlador. La primera versión tenía controles de botón simples para el límite, que a pesar de ser el más barato, quería hacer el control remoto para que los propietarios de las tiendas no tuvieran que salir de su estación (o área protegida) para cambiar el límite de los clientes que ingresan a la tienda. El siguiente método utilizó un ESP8266 como servidor para crear un sitio web que el propietario de la tienda podía controlar desde una computadora. Este método fue una gran mejora con respecto al primero, pero quería hacer un enfoque alternativo más que usa una aplicación y la nube para permitir una mayor adaptabilidad.

Mi enfoque final es conectar el semáforo a Arduino Cloud. Esto significa que se puede realizar un seguimiento de los datos a lo largo del tiempo y también hacer que el sistema sea escalable a tiendas más grandes (o ubicaciones de reunión grandes alternativas) o tiendas que utilizan entradas y salidas independientes. Finalmente, esto significa que se puede acceder a los datos mediante el uso de la API de Arduino Cloud desde una pieza de código o aplicación separada, lo que aumenta la posibilidad de personalización.

Hardware

El cableado es bastante sencillo. He usado MOSFETS aquí para suministrar corrientes más altas requeridas por más LED. Las luces se alimentan externamente y se cambian usando el Arduino, lo que significa que se pueden agregar más LED que los dos que he usado.

Un problema a tener en cuenta es que el Arduino MKR WiFi 1010 usa 3.3V, mientras que los sensores ultrasónicos requieren 5V. Estoy usando una fuente de alimentación de placa de prueba aquí para proporcionar 5V / 3V, sin embargo, métodos alternativos como ingresar 5V y luego usar un convertidor reductor como el TPS560430X3FDBVR si se va a producir una placa de circuito. La lógica de 3.3V del Arduino aún puede operar los sensores ultrasónicos de 5V.

(Consulte la parte inferior del proyecto para ver los esquemas).

Software - Lado de Arduino

El software se agrega al final de la página. Puede configurar su módulo WiFi Arduino usando este gran tutorial. A continuación, se puede cargar el código que he proporcionado en la parte inferior. Todo lo que se requiere es que el usuario complete sus credenciales de WiFi en el archivo secreto.

Software:lado de la aplicación

He creado un tutorial detallado por separado sobre cómo hacer una aplicación MIT App Creator para comunicarse con Arduino Cloud. Luego lo he adaptado ligeramente para permitir actualizaciones automáticas y mejorar el rendimiento. El diseño de la aplicación se puede descargar desde la parte inferior de la página. Esto luego se puede importar al software creador de la aplicación MIT.

Configuración:

1. Configure el hardware de acuerdo con los esquemas.

2. Cargue en la nube de Arduino y complete las credenciales de WiFi. Luego cargue el software en el Arduino. Verifique que el software se conecte a la nube.

3. Cargue la aplicación en MIT App Inventor y complete las credenciales del dispositivo:ID de objeto, ID de cliente API y secreto de cliente API.

Prueba de concepto

Permítame hablarle a través del video. Inicialmente, Arduino está encendido y conectado a la nube, pero la aplicación no está conectada. Cuando presiono conectar en la aplicación, obtiene el token de acceso para usar en la API de Arduino Cloud. Luego actualizo los datos con el botón de modo que coincidan con los datos de la nube. Vemos que el límite de clientes se establece en 7 mientras que el recuento de clientes está actualmente en 0, lo que significa que se muestran los LED ámbar para que un cliente pueda escanear para ingresar. Cuando enciendo las actualizaciones automáticas, los datos de la aplicación se sincronizarán con la nube cada 4 segundos. Esto se puede acortar o alargar en el creador de la aplicación.

Cuando simulo que alguien ingresa usando el sensor de EE. UU. Izquierdo, los LED verdes se muestran para indicar que la persona puede ingresar. La nube y, por lo tanto, también la aplicación se sincronizan con este valor. Cuando el sensor de la derecha se usa para simular la salida de un cliente, el recuento de clientes disminuye.

Luego simulo 7 personas entrando en la tienda para que se alcance el límite. Cuando esto ocurre, los LED rojos se muestran, lo que indica que el próximo cliente debe hacer cola hasta que alguien se haya ido. Los datos se reflejan en la aplicación y el panel de la nube.

Finalmente, uso la aplicación para cambiar el límite. Cuando se aumenta el límite, la luz se vuelve ámbar para que un nuevo cliente pueda escanear para ingresar.

La idea de la carcasa / producto final

La siguiente imagen muestra una idea de cómo debería verse el producto final.

Adaptabilidad

• Una adaptación interesante que se puede ingresar fácilmente es cuando una tienda usa una ruta de entrada diferente a la ruta de salida. Luego pueden usar dos dispositivos, cada uno con un sensor ultrasónico encendido. Como ambos están conectados a la nube, los datos se compartirán entre ellos.
• La aplicación del teléfono se puede adaptar a los restaurantes. La aplicación puede adaptarse para indicar cuántas mesas están libres y de qué tamaño, de modo que los transeúntes sepan si pueden entrar o no.
• En las escuelas, el software podría adaptarse para evitar que diferentes clases entren en contacto entre sí cuando pasan de una sala a otra.

Palabras finales

Antes de concluir el proyecto, me gustaría agradecer a Arduino por permitirme usar el Arduino MKR WiFi 1010. Es mi primera experiencia usando la 'nube' y comunicándome usando API, así que he aprendido mucho. Espero que mi tutorial en profundidad sobre el uso de MIT App Inventor con Arduino Cloud permita a otros hacer algunos proyectos útiles.

Covid-19 ha interrumpido la vida de todos. Espero que todos se mantengan sensatos y se preocupen por la familia, los amigos y los vecinos. Juntos lo superaremos, pero solo si trabajamos juntos y nos cuidamos unos a otros. He visto algunos proyectos fantásticos y por eso agradezco a los creadores de la competencia por crear este medio que permite que nuestra imaginación se centre en ayudar a las personas de manera creativa.

Cualquier comentario es muy apreciado,

Código

• shopDoorAssistant2.aia
• Código Arduino

shopDoorAssistant2.aia Java

Esta aplicación se puede importar en MIT App Inventor 2.

 Sin vista previa (solo descarga). 

Código Arduino C / C ++

 Sin vista previa (solo descarga). 

Esquemas

Aquí he mostrado cómo se vería un circuito con 6 LED. Adapte las ramas de los LED / resistencias a sus necesidades. Son alimentados por 5V pero controlados por lógica de 3.3V.

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