SmartBox - sistem pametnega doma za vašo sobo: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Pozdravljeni vsi skupaj!

V tem navodilu vam bom razložil, kako narediti sistem pametne sobe. Ta sistem vsebuje dve napravi.

Splošna naprava s senzorjem vlažnosti in temperaturnim senzorjem, ki meri trenutno kakovost življenja v vaši sobi. Nastavili boste lahko želeno minimalno in najvišjo temperaturo/vlažnost. Ko te vrednosti odstopajo, boste na domačo stran prejemali obvestila.

Poleg senzorjev je na voljo tudi pametna radijska ura z zvočnikom, ki jo lahko upravljate prek spletne strani. Ustvarite, izbrišete in omogočite/onemogočite alarme. Onemogočanje alarmov se zgodi s preprostim premikom roke nad ultrazvočnim senzorjem.

Kot druga in ločena naprava boste lahko upravljali LED trak z vnaprej programiranimi vzorci in barvami.

Zaloge

- Raspberry Pi 3 model B+

- 16 GB SD kartica

- Arduino Uno

- Sestavljen Pi T-Cobbler Plus

- Majhna plošča

- Napajalnik za ploščico (na primer napajalnik YwRobot)

- Enožični temperaturni senzor (DS18B20+)

- Digitalni senzor vlažnosti in vlažnosti (DHT22)

- Ultrazvočni senzor razdalje (HC-SR05)

- 16x2 LCD zaslon

- potenciometer

- Ojačevalnik (Adafruit MAX98357A I2S 3W ojačevalnik razreda D)

- Premer zvočnika 3 - 4 Ohm 3 W

- Bluetooth modul (HC-05)

- 5V RGB Ledstrip (WS1812B)

- 1x 4,7K ohmski upor

- 1x 10K ohmski upor

- 3x 1K ohmski upor

- 1x 330 ohmski upor

- Preskočite žične kable

1. korak: Ožičenje

Začnimo, kajne.

Najprej povežite vse, kot je na zgornji shemi. Prepričajte se, da ste vse pravilno povezali, sicer nekatere stvari ne bodo delovale.

OPOMBA: Če želite prilagoditi, boste morali kodo urediti. Zato to storite le, če veste, kaj počnete! Za vprašanja ali težave me lahko vedno kontaktirate.

Če potrebujete sheme zmrzovanja, jih lahko prenesete tukaj.

2. korak: zbirka podatkov

Baza podatkov bo vse meritve senzorja shranila v tabelo zgodovine. To se uporablja za grafikone zgodovine na spletnem mestu.

Če želite delovati na spletnem mestu, potrebujete račun. Vsak račun shranjuje alarme, svetlobne naprave, obvestila in nastavitve.

OPOMBA: Mehanizem za prijavo ni vključen, vendar ga lahko dodam pozneje.

3. korak: Nastavitev Raspberry Pi

Če je torej vse povezano, lahko začnemo z nastavitvijo Raspberry Pi.

Najprej začnimo s sliko.

Slika

1: Prenesite sliko OS Raspberry Pi:

2: Prenesite in namestite Win32DiskImager:

3: Vstavite kartico SD in zaženite Win32DiskImager.

4: Izberite preneseno sliko na pogonu. Nato izberite kartico SD in pritisnite gumb za pisanje. (Preden začnete s tem postopkom, se prepričajte, da je kartica SD prazna, vsi podatki bodo odstranjeni!)

5: Če je postopek končan, lahko naredimo zadnje prilagoditve Raspberry Pi. Pojdite v imenik kartice SD in dodajte datoteko "ssh" brez razširitve, da se prepričate, ali bo pi ob zagonu omogočil SSH.

6: Nato odprite cmdline.txt v istem imeniku in na koncu vrstice dodajte "ip = 169.254.10.1" in kliknite shrani. OPOMBA: Naj bo vse v eni vrstici ali pa nekatere nastavitve ne bodo delovale.

7: Zdaj varno odstranite kartico SD iz računalnika in jo vstavite v Raspberry Pi.

8: Ko je to končano, lahko pi povežete z Ethernetnim kablom v vrata LAN na prenosnem računalniku ali računalniku.

9: Napajanje Raspberry Pi.

Konfiguracija Wi-Fi in Pi

Za nadzor Raspberry Pi preko SSH potrebujemo programsko opremo, imenovano Putty. Putty lahko prenesete in namestite tukaj:

1: Ko je Putty nameščen, se lahko povežete s pi z IP: 169.254.10.1 in vrati: 22. Ko se prikaže vmesnik ukazne vrstice, se lahko prijavite z uporabnikom: pi in geslom: malina.

2: Zdaj smo prijavljeni v vrsto "sudo raspi-config" in pojdimo na možnosti vmesnika. Prepričajte se, da so omogočeni enosmerni, serijski (omogočite samo serijska vrata strojne opreme, ne lupine za prijavo prek serijske), I2C in SPI.

3: Za vzpostavitev povezave z Wifi moramo uporabiti korenskega uporabnika. Vnesite "sudo -i", da se prijavite kot korenski uporabnik.

4: Če želite dodati omrežje Wifi v Raspberry Pi, vnesite

"wpa_passphrase" SSID "" vaše geslo ">> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf"

v terminalu z imenom in geslom vašega omrežja.

5: Ko to storite, znova zaženite pi.

6: Če je vse v redu, bi morali videti IP na vmesniku wlan0. Naredite "ip a", da preverite to.

7: Kot zadnji vnesite "sudo apt-get update" in "sudo apt-get upgrade", da posodobite svoj pi.

8: Za ta projekt obvezno namestite MySQL, apache2 in php-mysql. Vnesite: sudo apt install apache2 mariadb-server php-mysql -y

9: Za namestitev MySQL preberite ta članek:

10: Uredite uporabnika in geslo MySQL v datoteki config.py v zaledju.

Nastavitev Bluetooth

1: Vklopite Arduino

2: Vnesite hcitool scan, da poiščete mac naslov vašega modula Bluetooth. Ko ga najdete, ga zapišite ali prepišite v drug dokument.

3: Zdaj bomo v Raspberry Pi dodali modul Bluetooth. Izvedite naslednje ukaze:

sudo bluetoothctl

agent vklopljen

par mac-naslov (če zahteva pin, je standardni pin 1234)

zaupajte mac-naslovu

4: Dodajte svoj naslov Mac v datoteko app.py v zaledju.

Nastavitev zvočnikov

Zdaj je vaš pi posodobljen in imamo internetno povezavo. Lahko začnemo s konfiguracijo zvočnikov.1: Zaženite naslednji ukaz: "curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspbe… | bash"

2: Ko konča, vas bo vprašal za ponovni zagon, pritisnite y in vnesite.

3. Zdaj znova zaženite skript, s tem se prepričate, da zvok deluje pravilno. Če je vse v redu, boste slišali žensko, ki govori.

4. Ko to storite, znova zaženite sistem.

Konfiguracija Pythona

Koda projekta deluje na pythonu, zato se prepričajte, da imate nameščen python 3.7. Preverite to z "python3 -V". Če imate python, lahko z namestitvenim programom pip namestite naslednje pakete: pip install Flask Flask-Cors Flask-MySQL Flask-SocketIO PyMySQL gevent gevent-websocket python-socketio zahteve

Namestitev SmartBox

Zdaj so vse glavne nastavitve konfigurirane, lahko začnemo z uradno nastavitvijo SmartBox.

1: Klonirajte skladišče SmartBox v domači imenik (/home/pi) tako, da vnesete: git clone

2: Ko to storite, lahko zaženete datoteko sql. Za izdelavo zbirke podatkov vnesite "sudo mysql -u root -p << SmartBox.sql".

3: Nato prednjo stran kopirajte v/var/www/html tako, da naredite "cp -R frontend/./Var/www/html"

4: Za samodejni zagon dodajte datoteko storitve v systemd. Vnesite: "cp service/SmartBox.service /etc/systemd/system/SmartBox.service" in naredite "sudo systemctl enable myscript.service", da to omogočite.

5: Ko to storite, pojdite na config.py v zaledju in ga spremenite v geslo za mysql.

6: Znova zaženite pi

Korak: Namestitev Arduino Uno

Zdaj je glavna naprava končana, začeli bomo s trakom. Arduino bo za nas upravljal 5V LED trak WS1812B.

1: Prenesite in namestite Arduino IDE:

2: Prenesite kodo Arduino v moje skladišče github:

3: Če je vse preneseno in nameščeno, lahko priključite svoj Arduino Uno.

4: Odprite datoteko LedStripCode.ino in jo naložite v svoj Arduino s klikom na puščico, ki kaže na desno.

5: Priključite modul bluetooth in ledstrip na arduino in vse bi moralo delovati. (Glejte 1. korak ožičenje)

5. korak: Oblikovanje ohišja

Za oblikovanje ohišja sem uporabil obstoječo plastično škatlo in uradno ohišje Raspberry Pi, na sprednji strani sem naredil različne luknje za zvočnik in eno za zaslon LCD.

Na zadnji strani sem naredil odprtino za ožičenje senzorja temperature in vlažnosti. V notranjosti je tudi odprtina za ožičenje napajalnika.

Na pogledu od zgoraj sta dve luknji za ultrazvočni senzor, zato je gibanje mogoče zaznati, ko se oglasi alarm.

Raspberry Pi sem namestil v ohišje na desni strani škatle, zato ga lahko lažje nadgradim ali zamenjam.

Ko to storite, lahko integrirate svoj T-čevljar in senzorje. Uporabil sem vijake in silikon, da sem prepričan, da je vse trdno.

OPOMBA: Če za pritrditev Raspberry Pi uporabljate kovinske vijake, uporabite izolacijski trak.

6. korak: Dokončaj Dotik

Zdaj je vse končano, ali lahko izbrišete del IP v cmdline.txt.

Uporabite: sudo nano /boot/cmdline.txt