RFID + krāsu sensora IoT projekts: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šī projekta ideja ir apbalvot cilvēkus, kuri dzer no kafijas tasītēm, un pareizi atbrīvoties no tiem. Ņemiet, piemēram, tādu uzņēmumu kā Tims Hortons; 2014. gadā viņi reģistrēja 2 miljardu kafijas tasīšu pasniegšanu gadā. Lai gan to krūzes var pārstrādāt, šobrīd tās visur netiek pieņemtas pārstrādei. Kā teikts viņu vietnē, “mums pašlaik ir programmas vairākos Kanādas restorānos, kur mēs uzņemam papīra krūzi (un citu iepakojumu) pārstrādei vai kompostēšanai. To vietu skaits, kurās mēs piedāvājam pārstrādi veikalā, turpina pieaugt, sadarbojoties ar vietējiem atkritumu apsaimniekošanas uzņēmumiem, lai paplašinātu mūsu programmu …”

Tāpēc, tā kā viņi turpina paplašināties un attīstīties nozarē kā videi draudzīga korporācija, mēs uzskatām, ka viņi var arī palielināt klientu skaitu un palielināt izpratni, izveidojot stimulējošu apbalvojumu sistēmu.

Šis projekts ir mēģinājums izstrādāt pamata sistēmu ap šo ideju.

1. darbība: detaļas

• Raspberry Pi 3
• Arduino Mega
• Mini maizes dēlis
• Sieviete.virsma džemperis vadi
• 2 x gaismas diodes (sarkana un zaļa)
• 2 x 330 omi rezistori
• TCS3200 krāsu sensors
• RC522 RFID lasītājs un birkas
• A/B tipa USB 2.0 kabelis
• Dators un internets
• Kafijas krūzīte

2. darbība. Aparatūras iestatīšana

TCS 3200 savienošana ar Arduino

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

ĀRĀ 8

Pievienojiet RFID/gaismas diodes Raspberry Pi

SDA 24

SCK 23

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3.3V 1

GREEN LED 12 un 330 omi līdz GND

SARKANĀ gaismas diode 11 un 330 omi līdz GND

3. darbība. Krāsu sensora programmēšana

TCS3200 uztver krāsu gaismu caur iekšējo 8 x 8 fotodiodes masīvu. Strāvas frekvences pārveidotāju izmanto, lai fotodiodes rādījumu pārvērstu kvadrātveida vilnī, kura frekvence ir proporcionāla gaismas intensitātei.

Fotodiodēm ir trīs dažādi krāsu filtri. Ir 16 sarkani filtri, 16 zaļi filtri, 16 zili filtri un citas 16 fotodiodes bez filtra.

Lai ļautu fotodiodei nolasīt krāsu, mums ir jākontrolē tapas S2 un S3.

Krāsu tabula.

Krāsa S2 S3

Sarkans LOW LOW

Zils LOW HIGH

Zaļš HIGH HIGH

Katra sensora frekvence var nedaudz atšķirties. Novietojiet sensoru pie krūzes. Izmantojiet kodu Colour_Tester.ino, lai atrastu pareizās vērtības savam krūzītim un atcerētos norādītās vērtības sērijas monitorā. Pēc tam uzrakstiet, vai paziņojumi, lai izvadītu "jā" vai "nē", ja sensors nosaka kausu, kā parādīts Sensor_Data.ino.

Kad esat pabeidzis, savienojiet Arduino ar Raspberry Pi, izmantojot USB kabeli.

4. darbība. Raspbian iestatīšana RFID RC522

1. Iespējojiet SPI (Serial Peripheral Interface), atverot termināli un izpildot šādu komandu.

sudo raspi-config

2. Izmantojiet bulttaustiņus, lai atlasītu “5 saskarnes opcijas”, un nospiediet taustiņu Enter.

3. Izmantojiet bulttaustiņus, lai atlasītu “P4 SPI”, un nospiediet taustiņu Enter.

4. Tagad jums tiks jautāts, vai vēlaties iespējot SPI saskarni, ar bulttaustiņiem atlasiet Jā un nospiediet taustiņu Enter, lai turpinātu.

5. Kad SPI saskarne ir veiksmīgi iespējota, ekrānā vajadzētu parādīties šāds teksts: “SPI saskarne ir iespējota”. Restartējiet Raspberry Pi, nospiežot Enter un pēc tam ESC. Lai restartētu Raspberry Pi, Raspberry Pi terminālī ierakstiet šādu komandu.

sudo atsāknēšana

6. Kad jūsu Raspberry Pi ir pabeidzis atsāknēšanu, pārbaudiet, vai tas tiešām ir iespējots. Izpildiet šo komandu, lai redzētu, vai spi_bcm2835 ir iekļauts sarakstā.

lsmod | grep spi

7. Instalējiet Python-dev un git ar komandu.

sudo apt-get instalēt python-dev git

8. Sāciet Node-Red, lai mājas mapē izveidotu mapi ~/.node. Palaidiet komandu

mezgls-sarkans-starts

Piekļūstiet lietotāja saskarnei, izmantojot pārlūkprogrammu, norādiet uz adresi https://: 1880. Piemēram, mans Pi atrodas manā mājas biroja tīklā ar adresi 192.168.0.17, tāpēc, lai piekļūtu mezglam RED, es pārlūkoju vietni

Tagad apturiet mezgla sarkano serveri ar komandu.

mezgls-sarkana-pietura

9. Instalējiet Dēmonu mezglu un Sērijas mezglu.

cd ~./mezgls sarkans

npm i node-red-node-dēmons npm i node-red-node-serialport

10. Instalējiet SPI-Py.

cd ~

git klons https://github.com.lthiery/SPI-Py.git cd SPI-Py/sudo python setup.py instalēt

11. Izvelciet šos failus no lietotāja mājas direktorijas zip - t.i. /home /pi.

12. Pārstartējiet pi un Start Node-Red vēlreiz.

13. Pārbaudiet karšu lasītāju, palaižot skriptu no komandrindas

cd ~

python rfidreader.py

Ja pamājat atzīmi ~ 1 cm attālumā no karšu lasītāja galvenās zonas, skripts izdrukās kartes unikālo UID un tā veidu. Pastāv dažādi karšu veidi, visbiežāk tos sauc par MIFARE 1KB, bet ir arī citi. Ne visas kartes izmanto to pašu RF sakaru protokolu, tāpēc nebrīnieties, ja paņemtā nejaušā karte netiek atpazīta. Atcerieties savu tagu UID vēlāk.

5. solis: izveidojiet mezgla sarkano plūsmu, lai nolasītu jūsu RFID tagu un krāsu sensoru

Izveidojiet savienojumu ar Node-RED savā Pi, izmantojot pārlūkprogrammu-vai nu no cita datora, vai pie paša Pi.

1. Noklikšķiniet uz hamburgera ikonas blakus sarkanajai izvietošanas pogai augšējā labajā stūrī.

2. Dodieties uz Importēt un noklikšķiniet uz starpliktuves.

3. Kopējiet visu teksta saturu failā node-red-flow.txt un ielīmējiet to starpliktuvē un nospiediet Importēt.

4. Mums ir jāpārliecinās, vai viss ir pareizi konfigurēts. Pirmkārt, noklikšķiniet uz oranžā sērijas mezgla (augšējā kreisajā stūrī). Noklikšķiniet uz pildspalvas ikonas un pēc tam uz skatu meklētāja ikonas un atlasiet sērijas portu, ar kuru ir pievienots Arduino. Pēc tam noklikšķiniet uz sarkanās pogas Atjaunināt, kam seko sarkanā poga Gatavs.

5. Tālāk mēs konfigurēsim violeto MQTT mezglu (blakus seriālajam mezglam). Noklikšķiniet uz pildspalvas ikonas. Ierakstiet tā IP adresi, kurā vēlaties atrast starpnieku. Kad esat pabeidzis, noklikšķiniet uz sarkanās atjaunināšanas pogas un sarkanās pogas Gatavs.

6. Visbeidzot, mēs konfigurējam oranžo funkciju mezglu ar nosaukumu JSON uz Object blakus RFIDReader mezglam. Funkcija satur slēdzi. Tas ņems tagu UID un pārdēvēs tos. Mūsu gadījumā mums bija divi tagi, kurus mēs pārdēvējām par lietotāju 1 un lietotāju 2.

SVARĪGA PIEZĪME: Ja plānojat izmantot vairāk nekā divus tagus, jums būs jāmaina skripti/plūsma.

6. darbība: izvietošana un informācijas panelis

Viss ir iestatīts un gatavs darbam. Augšējā labajā stūrī nospiediet sarkano izvietošanas pogu.

Noklikšķiniet uz joslas diagrammas ikonas zem tās un pēc tam uz ikonas, kas, šķiet, ir lodziņš ar bultiņu. Parādīsies jauns logs ar RFID un SENSOR TABLE un RFID-RC522 logrīkiem.

Nospiediet pogu Izveidot, lai sāktu jaunu tabulu un sāktu tagu testēšanu. Jums vajadzētu redzēt tabulu, kurā parādīti dažādi tagi, punktu skaits/reizes, kad tā tika konstatēta, un datums/laiks. Tikmēr uz maizes dēļa zaļajam gaismas diodei vajadzētu iedegties ikreiz, kad tiek atzīmēta atzīme, ja ne, iedegsies sarkanā gaisma. (Lai notīrītu tabulu, nospiediet Notīrīt un, lai izdzēstu tabulu, nospiediet Dzēst). Krāsu sensoram vajadzētu darboties tādā pašā veidā. Ja kauss tiek atklāts, melnais punkts kļūs zaļš.

7. solis: nākotne

• Labāka izskata lietotāja saskarne
• Vairāk lietotāju
• Kamera/foto datu bāze precīzākai kafijas tases noteikšanai
• Nosūtiet punktu atjauninājumus twitter kontiem