IOT kafijas automāts (UFEE): 7 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Lai pierādītu zināšanas, mums bija jāizveido IOT ierīce, kuru varētu kontrolēt, izmantojot pašizveidotu tīmekļa saskarni. Tā kā es mīlu kafiju un daudz tās patērēju ikdienā, es nolēmu pagatavot savu IOT kafijas automātu.

UFEE kafijas automāts: "kafijas automāts, domājot par jums"

Lai ierīci padarītu pilnīgi automātisku, es izmantoju šķīstošo kafiju.

1. darbība. Kas jums būs nepieciešams

- Raspberry Pi modelis 3

- servomotors (ARD-T010051)

- RTC DS3231

-CJMCU-832 PAM8302 2,5 W D klases mono pastiprinātājs

- Niedru sensors

- 5V RELEJS (10A)

- Cietvielu relejs (5V)

- Aux kabelis

- saraušanās caurule

- 2x vara sprausla

- Bikona gabals

- silīcija caurule

- Senseo katls 1400W

- Senseo sūknis 22W

- Senseo ūdens tvertne

- Niedru slēdzis (parasti atvērts)

- vara stieple

- MCP3008

- 2x LDR

- 4 omu skaļrunis (vai cita veida)

- 2x 10KΩ rezistors

- 5KΩ rezistors

- diode 1N4007

Šajā gadījumā es izvēlējos diezgan rūpniecisku izskatu, taču ir daudz veidu, kā pielāgot komponentus, kas varētu izskatīties pievilcīgāk, ja vēlaties to ievietot savās mājās.

2. darbība. Darba sākšana

Sāku ar Senseo kafijas automāta atvēršanu un izpētīju tajā esošās sastāvdaļas. Lai to atvērtu, noņemiet 2 skrūves no aizmugures, izmantojot torx skrūvgriezi, un pēc tam varat to atlocīt turēšanas skavās.

Kad tas ir atvērts, viss, kas jums nepieciešams, ir sūknis, katls un vadi un caurules, kas visu satur kopā.

Nākamais solis ir uzstādīt katlu un sūkni vēlamajā korpusā, jo katlam un ūdens tvertnei ir jāsēžas pareizi, lai tos izmantotu. Pārliecinieties, ka ūdens tvertnes armatūra atrodas pareizi, cieši un ir viegli pieejama.

Kad tas ir pabeigts, jūs varat sākt savienot komponentus saskaņā ar shēmu.

3. solis: Sprausla (rūpnieciskais izskats)

Sprauslai esmu izmantojis nelielu metāla trauku, kurā es izurbju pietiekami lielu caurumu, lai tas atbilstu divkaula gabalam. Piestipriniet cauruli pie vienas no sprauslām un pievelciet sprauslas pie divgabala gabala. Pēc tam urbiet atbilstošus caurumus metāla traukā un korpusā un izmantojiet dažas skrūves un uzgriežņus, lai to pievilktu pie korpusa.

4. solis: kafijas automāts (rūpniecisks izskats)

Lai turētu kafiju, jums būs nepieciešams trauks ar caurspīdīgu vāku, kuru varēsit piestiprināt pie ķermeņa.

Izurbiet 2 caurumus Ø5 mm apakšā:- vienu tvertnes centrā- vienu vidū starp pirmo caurumu un sānu

ielieciet servo pārnesumu caur caurumu tuvāk sāniem un ar 6 kājām pieskrūvējiet gabalu (pievienots servo). (skat. 1. attēlu)

Pēc tam paņemiet metāla gabalu un salieciet to nelielas sliedes formā un salieciet viena gabala stūrus un galu, lai to varētu uzstādīt kārbas apakšā virs cauruma centrā. (skat. 2. attēlu)

Izmantojiet stiprinājuma kronšteinu, lai stiprāk piestiprinātu servo pie konteinera korpusa. (skat. 3. attēlu)

Visbeidzot urbiet Ø5 mm caurumu tvertnes apakšējā aizmugurē, lai tas atbilstu LDR, un vēl dažus, lai uzstādītu konteineru pie mašīnas korpusa. (skat. 4. attēlu)

5. darbība: sensoru sagatavošana un uzstādīšana

Katlā ir iebūvēts NTC, kuru varat pieslēgt MCP, izveidojot sprieguma dalītāju ar nolaižamu 5KΩ pretestību.

Vispirms jāsagatavo LDR kafijas un tases pārbaudei. Tā kā es izmantoju metāla korpusu, tas ir labi jāizolē, lai es to nesaīsinātu ar korpusu. Ja izmantojat arī metāla apvalku, rīkojieties šādi:- ap katrām kājām ielieciet izolācijas lenti un pārklājiet to ar saraušanās cauruli. (skat. 1. attēlu)

- pēc tam pielodējiet vadus pie katras kājas un arī pārklājiet savienojumus ar saraušanās cauruli, lai visi savienojumi būtu pilnībā pārklāti. (skat. 2. un 3. attēlu)

- atkārtojiet šīs darbības otrajai LDR

- ielieciet viena LDR galvu caur urbumu, ko tam urbāt, kafijas traukā un salieciet kājas. (skat. 4. attēlu)

- pārklājiet ar izolācijas lenti, lai gaisma nevarētu iziet no aizmugures.

- otru LDR piestipriniet pie korpusa apakšas ar caurules gabalu, kas tiek pārklāts, kad tiek ievietota krūze, vai tieši pamatnē, kur ievietojat krūzīti. (Izvēloties otro iespēju, pārliecinieties, vai sensors ir labi pārklāts ar caurspīdīgu, ūdensnecaurlaidīgu materiālu!)

Lai niedru sensoru uzstādītu ūdens tvertnē, piepildiet to ar ūdeni tā, lai magnēts būtu visaugstākajā punktā (ūdenim jābūt virs minimālās līnijas). Tad jūs varat vai nu klausīties, kad elements pārslēdzas, vai arī varat to savienot ar rpi vai arduino un nepārtraukti drukāt vērtību.

Kad esat pārliecināts, ka zināt precīzu sensora vietu, piestipriniet to ļoti cieši pie ūdens tvertnes un pievienojiet lielu daudzumu karstās līmes, lai pārliecinātos, ka stikla caurule neplīst (tas ir ļoti jutīgi). (skat. 5. attēlu)

6. darbība: elektroinstalācija un kalibrēšana

Uzstādiet Raspberry pi un lielākos komponentus koka kastes iekšpusē ar dēli, kas uzstādīts augšpusē (pamatne, kur stāv mašīna un krūze). Esmu izmantojis velcro, lai uzstādītu pi un komponentus kastes iekšpusē. Jūs varat visu uzstādīt tieši uz GP GP tapām vai, ja vēlaties, izmantot maizes dēli vai shēmas plati.

Lai kalibrētu sensorus, pārbaudiet iegūtās vērtības abos stāvokļos un dažādos apgaismojumos un pielāgojiet tās kodā. (mans var strādāt vai nedarboties). Tas pats attiecas uz NTC.

PAZIŅOJUMS: Vērtību maiņas veids ir atkarīgs no tā, vai vispirms ievietojat nolaižamo vai LDR/NTC. Pirmo reizi pievienojot rezistoru ar LDR, jūs iegūsit augstāku vērtību zemākai gaismas iedarbībai. (1023 ir pilnīgi tumšs).

Ja vēlaties izmantot signalizācijas sistēmu no projekta, jums jāpielodē papildu kabelis pie pastiprinātāja + - un GND, bet skaļrunis - pie pastiprinātāja izejas tapām. Pēc tam arī pie paneļa pievienojiet 5V. (To izmanto kā atskaites spriegumu skaņas pastiprināšanai). Pēc tam jūs joprojām varat pielāgot skaļumu, izmantojot potenciometru uz tāfeles.

7. darbība: sistēmas izvietošana

Pārliecinieties, vai jums ir Raspberry Pi 3. modelis ar instalētu Raspbian un ir konfigurēts zeroconf, lai jūs varētu to konfigurēt bez galvas bez SSH cauruļvada.

Ja jūs nezināt, kā to izdarīt, izpildiet šo rokasgrāmatu, lai SD kartei pievienotu Raspbian. Lai konfigurētu zeroconf, atveriet savā datorā SD karti un rediģējiet cmdline failu un faila beigās pievienojiet šādu tekstu (jābūt vienai rindai)

ip = 169.254.10.1

Lai varētu izveidot savienojumu ar savu pi, izmantojot ssh, jums tas ir jāiespējo. To var izdarīt, pievienojot failu ar nosaukumu SSH sāknēšanas direktorijā bez paplašinājuma (Nr. Txt).

kad tas ir konfigurēts, varat izveidot SSH cauruli savam Raspberry Pi, izmantojot ssh komandu UNIX terminālī vai izmantojot Putty Windows datorā.

Pirmo reizi piesakoties pi, akreditācijas dati ir šādi:

lietotājvārds: pipassword: aveņu

Lai pārliecinātos, ka jūsu aveņu pi ir pilnībā atjaunināts, terminālī izdodiet šādu komandu:

sudo apt atjauninājums && sudo apt jauninājums

Tagad jūs varat instalēt nepieciešamās paketes, izdodot šādu komandu:

sudo apt instalēt -y python3-venv python3-pip python3-mysqldb mariadb-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3

Pēc tam mājas direktorijā pievienojiet jaunu direktoriju ar atbilstošu nosaukumu (piemēram, ufee) un dodieties tajā:

mkdir project1 && cd project1

Tālāk vēlaties instalēt virtuālo vidi, kurā lietojumprogramma darbosies. To var izdarīt, izmantojot šādas komandas:

python3 -m venv-sistēmas-vietnes-paketes env

avots env/bin/aktivizēt

python -m pip instalēt mysql-savienotājs-python argon2-cffi kolbas kolba-HTTPAuth kolba-MySQL mysql-savienotājs-python passlib

Tagad jūsu virtuālā vide ir izveidota un darbojas. Tagad jūs varat nokopēt kodu no mana github. Jūs to varat atrast šeit. Varat arī to nekavējoties klonēt, izmantojot šādu komandu:

git klons

Tālāk mēs konfigurēsim datu bāzi:

sudo mariadb <ufee/sql/init_db.sql && sudo mariadb <ufee/sql/ufeedump.sql

NGINX un UWSGI konfigurācija:

Mainiet 'Joshy' konfigurācijas failos ar savu lietotājvārdu, izmantojot šādu komandu:

sed -i s/joshy/$ USER/g conf/*

pievienot un aktivizēt pakalpojumus:

sudo cp conf/project1-flask.service/etc/systemd/system/

sudo systemctl dēmonu pārlādēšana

sudo systemctl sākt projektu1-kolba.pakalpojums

Visbeidzot konfigurējiet NGINX:

sudo cp conf/nginx/etc/nginx/sites-available/ufee

sudo rm/etc/nginx/sites-enabled/default

sudo ln -s/etc/nginx/sites-available/ufee/etc/nginx/sites-enabled/ufee

sudo systemctl restartējiet nginx.service

sudo systemctl iespējot projektu1-kolba.pakalpojums

Tagad sistēmai vajadzētu darboties! Izbaudi kafiju;)