SmartBox - viedā mājas sistēma jūsu istabai: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Sveiki visiem!

Šajā pamācībā es jums paskaidrošu, kā izveidot viedo istabu sistēmu. Šī sistēma ietver divas ierīces.

Vispārīga ierīce ar mitruma sensoru un temperatūras sensoru, kas mēra jūsu istabas pašreizējo dzīves kvalitāti. Jūs varēsiet iestatīt vēlamo minimālo un maksimālo temperatūru/mitrumu. Kad šīs vērtības atšķiras, sākumlapā saņemsiet paziņojumus.

Papildus sensoriem ir arī viedais radio pulkstenis, kas integrēts ar skaļruni, kuru varat kontrolēt, izmantojot vietni. Jūs varat izveidot, dzēst un iespējot/atspējot trauksmes. Signālu atspējošana notiek ar vienkāršu rokas kustību, izmantojot ultraskaņas sensoru.

Kā otra un atsevišķa ierīce jūs varēsiet vadīt LED sloksni ar iepriekš ieprogrammētiem rakstiem un krāsām.

Piegādes

- Raspberry Pi 3 modelis B+

- 16 GB SD karte

- Arduino Uno

- samontēts Pi T-Cobbler Plus

- Neliels maizes dēlis

- maizes dēļa barošanas avots (piemēram, YwRobot barošanas avots)

- Viena stieples temperatūras sensors (DS18B20+)

- Digitālais mitruma un mitruma sensors (DHT22)

- Ultraskaņas attāluma sensors (HC-SR05)

- 16x2 LCD ekrāns

- potenciometrs

- Pastiprinātājs (Adafruit MAX98357A I2S 3W D klases pastiprinātājs)

- 3 collu skaļruņa diametrs - 4 omi 3 vati

- Bluetooth modulis (HC-05)

- 5V RGB Ledstrip (WS1812B)

- 1x 4,7K omu rezistors

- 1x 10K omu rezistors

- 3x 1K omu rezistors

- 1x 330 omu rezistors

- Pārlēkt vadu kabeļus

1. solis: Elektroinstalācija

Sāksim, vai ne.

Pirmkārt, pievienojiet visu, kā norādīts iepriekšējā shēmā. Pārliecinieties, ka viss ir pareizi savienots, pretējā gadījumā dažas lietas nedarbosies.

PIEZĪME: Ja vēlaties veikt pielāgojumus, jums būs jārediģē kods. Tāpēc dariet to tikai tad, ja zināt, ko darāt! Jūs vienmēr varat sazināties ar mani, ja rodas jautājumi vai problēmas.

Ja jums ir vajadzīgas fritēšanas shēmas, varat tās lejupielādēt šeit.

2. darbība. Datu bāze

Datu bāze visus sensoru mērījumus saglabās vēstures tabulā. To izmanto vēstures grafikiem vietnē.

Ja vēlaties darboties vietnē, jums būs nepieciešams konts. Katrā kontā tiek glabāti trauksmes signāli, gaismas ierīces, paziņojumi un iestatījumi.

PIEZĪME: pieteikšanās mehānisms nav iekļauts, bet es to varu pievienot vēlāk.

3. darbība: Raspberry Pi iestatīšana

Tātad, ja viss ir savienots, mēs varam sākt ar Raspberry Pi iestatīšanu.

Pirmkārt, sāksim ar attēlu.

Attēls

1: lejupielādējiet Raspberry Pi OS attēlu:

2: lejupielādējiet un instalējiet Win32DiskImager:

3: ievietojiet SD karti un palaidiet Win32DiskImager.

4: atlasiet lejupielādēto attēlu savā diskā. Pēc tam atlasiet savu SD karti un nospiediet rakstīšanas pogu. (Pirms sākat šo procesu, pārliecinieties, ka SD karte ir tukša, visi dati tiks noņemti!)

5: Ja process ir pabeigts, mēs varam veikt pēdējos pielāgojumus Raspberry Pi. Dodieties uz SD karšu direktoriju un pievienojiet "ssh" failu bez paplašinājuma, lai pārliecinātos, ka pi ieslēgs SSH.

6: Pēc tam atveriet cmdline.txt tajā pašā direktorijā un rindas beigās pievienojiet "ip = 169.254.10.1" un noklikšķiniet uz saglabāt. PIEZĪME. Saglabājiet visu vienā rindā, pretējā gadījumā daži iestatījumi nedarbosies.

7: Tagad droši izņemiet SD karti no datora un ievietojiet SD karti Raspberry Pi.

8: Kad tas ir izdarīts, varat pieslēgt pi ar Ethernet kabeli klēpjdatora vai datora LAN portam.

9: Ieslēdziet Raspberry Pi.

Wi-Fi un Pi konfigurācija

Lai kontrolētu Raspberry Pi pār SSH, mums ir nepieciešama programmatūra ar nosaukumu Putty. Jūs varat lejupielādēt un instalēt Putty šeit:

1: Kad Putty ir instalēts, varat izveidot savienojumu ar pi, izmantojot IP: 169.254.10.1 un portu: 22. Kad tiek parādīta komandrindas saskarne, varat pieteikties, izmantojot lietotāju: pi un paroli: aveņu.

2: Tagad mēs esam pieteikušies ierakstot "sudo raspi-config" un dodamies uz saskarnes opcijām. Pārliecinieties, vai ir iespējots viens vads, seriāls (iespējojiet tikai sērijas aparatūras portu, nevis pieteikšanās apvalku pār seriālo), I2C en SPI.

3: Lai izveidotu savienojumu ar Wifi, mums jāizmanto saknes lietotājs. Ierakstiet “sudo -i”, lai pieteiktos kā saknes lietotājs.

4: Lai Raspberry Pi pievienotu savu Wifi tīklu, ierakstiet

"wpa_passphrase" SSID "" jūsu parole ">> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf"

terminālī ar sava tīkla nosaukumu un paroli.

5: Kad tas ir izdarīts, pārstartējiet savu pi.

6: Ja viss ir pareizi, jums vajadzētu redzēt, ka jūsu wlan0 saskarnē ir IP. Lai to pārbaudītu, veiciet “ip a”.

7: Kā pēdējo ievadiet “sudo apt-get update” un “sudo apt-get upgrade”, lai atjauninātu savu pi.

8: šim projektam noteikti instalējiet MySQL, apache2 un php-mysql. Tips: sudo apt instalēt apache2 mariadb-server php-mysql -y

9: Lai instalētu MySQL, izlasiet šo rakstu:

10: Rediģējiet MySQL lietotāju un paroli aizmugurējās programmas failā config.py.

Bluetooth iestatīšana

1: barojiet Arduino

2: ierakstiet hcitool scan, lai atrastu sava Bluetooth moduļa mac adresi. Kad tas ir atrasts, pierakstiet to vai nokopējiet citā dokumentā.

3: Tagad mēs pievienosim Bluetooth moduli Raspberry Pi. Izpildiet šādas komandas:

sudo bluetoothctl

aģents ieslēgts

savienojiet pārī Mac adresi (ja tiek prasīts PIN, standarta pin ir 1234)

uzticieties mac adresei

4: pievienojiet savu mac adresi failam app.py aizmugurē.

Skaļruņu iestatīšana

Tagad jūsu pi ir atjaunināts, un mums ir interneta savienojums. Mēs varam sākt konfigurēt skaļruņus.1: Izpildiet šādu komandu: "curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspbe… | bash"

2: Kad tas ir izdarīts, tas lūgs jums atsāknēt, nospiediet y un ievadiet.

3. Tagad palaidiet skriptu vēlreiz, tas nodrošinās, ka audio darbojas pareizi. Ja viss ir kārtībā, jūs dzirdēsit sievieti runājam.

4. Kad tas ir izdarīts, pārstartējiet otro reizi.

Python konfigurācija

Projekta kods darbojas python, tāpēc pārliecinieties, vai esat instalējis python 3.7. Pārbaudiet to ar "python3 -V". Ja jums ir python, kopā ar pip instalētāju varat instalēt šādas paketes: pip install Flask Flask-Cors Flask-MySQL Flask-SocketIO PyMySQL gevent gevent-websocket python-socketio pieprasījumi

SmartBox uzstādīšana

Tagad visi galvenie iestatījumi ir konfigurēti, un mēs varam sākt ar oficiālo SmartBox iestatīšanu.

1: Klonējiet SmartBox krātuvi savā mājas direktorijā (/home/pi), ierakstot: git clone

2: Kad tas ir izdarīts, varat palaist SQL failu. Lai izveidotu datu bāzi, ierakstiet "sudo mysql -u root -p << SmartBox.sql".

3: pēc tam nokopējiet priekšgalu uz/var/www/html, veicot "cp -R frontend/./Var/www/html"

4: automātiskai palaišanai pievienojiet pakalpojuma failu sistēmai. Ierakstiet: "cp service/SmartBox.service /etc/systemd/system/SmartBox.service" un veiciet "sudo systemctl enable myscript.service", lai to iespējotu.

5: Kad tas ir izdarīts, dodieties uz config.py aizmugurē un nomainiet to uz savu mysql paroli.

6: pārstartējiet savu pi

4. darbība: Arduino Uno iestatīšana

Tagad galvenā ierīce ir pabeigta, mēs sāksim ar LED joslu. Arduino mums kontrolēs 5V WS1812B LED sloksni.

1: lejupielādējiet un instalējiet Arduino IDE:

2: lejupielādējiet Arduino kodu manā github krātuvē:

3: Ja viss ir lejupielādēts un instalēts, varat pievienot Arduino Uno.

4: Atveriet failu LedStripCode.ino un augšupielādējiet to savā Arduino, noklikšķinot uz bultiņas, kas vērsta pa labi.

5: Pievienojiet savu Bluetooth moduli un LED joslu arduino, un visam vajadzētu darboties. (Skatiet 1. soli Elektroinstalācija)

5. solis: korpusa dizains

Savā korpusa dizainā es izmantoju esošu plastmasas kasti un oficiālo Raspberry Pi korpusu. No priekšpuses es izveidoju dažādus caurumus skaļrunim un vienu LCD ekrānam.

Aizmugurē es izveidoju atveri temperatūras un mitruma sensora vadiem. Iekšpusē ir arī atvere maizes barošanas avota vadiem.

Augšējā skatā ir divi caurumi ultraskaņas sensoram, tāpēc kustību var noteikt, kad atskan trauksme.

Es uzstādīju Raspberry Pi korpusā kastes labajā pusē, lai es varētu to jaunināt vai nomainīt vieglāk.

Kad tas ir izdarīts, varat integrēt savu T-kurpnieku un sensorus. Es izmantoju skrūves un silikonu, lai pārliecinātos, ka viss ir ciets.

PIEZĪME. Ja Raspberry Pi montāžai izmantojat metāla skrūves, noteikti izmantojiet izolācijas lenti.

6. darbība. Pieskaršanās pabeigšana

Tagad viss ir izdarīts, vai varat izdzēst IP daļu cmdline.txt.

Izmantojiet: sudo nano /boot/cmdline.txt