Projekt IoT RFID + barvnega senzorja: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ideja tega projekta je nagraditi ljudi, ki pijejo iz skodelic kave, in jih ustrezno odstraniti. Vzemite za primer podjetje, kot je Tim Hortons; v letu 2014 so zabeležili postrežbo 2 milijard skodelic kave letno. Čeprav se njihove skodelice lahko reciklirajo, jih trenutno ne sprejemamo povsod. Kot je navedeno na njihovi spletni strani, trenutno imamo programe v številnih restavracijah po vsej Kanadi, kjer zajamemo našo papirnato skodelico (in drugo embalažo) za recikliranje ali kompostiranje. Število lokacij, kjer ponujamo recikliranje v trgovinah, se še naprej povečuje, ko sodelujemo z lokalnimi podjetji za ravnanje z odpadki pri razširitvi našega programa … «

Ker se kot okoljsko skrbna korporacija še naprej širijo in vzpenjajo v industriji, verjamemo, da lahko tudi povečajo število strank in ozaveščajo z ustvarjanjem sistema nagrajevalnih nagrad.

Ta projekt je poskus razvoja osnovnega sistema okoli te ideje.

1. korak: Deli

• Malina Pi 3
• Arduino Mega
• Mini plošča
• Ženske. Moške žice
• 2 x LED (rdeča in zelena)
• 2 x 330 ohmski upori
• Barvni senzor TCS3200
• RC522 RFID bralnik in oznake
• Kabel USB 2.0 A/B
• Računalnik in internet
• Kavna skodelica

2. korak: Nastavitev strojne opreme

Priključitev TCS 3200 na Arduino

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

OUT 8

Priključite RFID/LED na Raspberry Pi

SDA 24

SCK 23

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3.3V 1

ZELENA LED 12 in 330 Ohm do GND

RDEČA LED 11 in 330 Ohm do GND

3. korak: Programiranje barvnega senzorja

TCS3200 zaznava barvno svetlobo skozi notranji niz 8 x 8 fotodiod. Pretvornik tokovne frekvence se uporablja za pretvorbo odčitka s fotodiode v kvadratni val, katerega frekvenca je sorazmerna z jakostjo svetlobe.

Fotodiode imajo tri različne barvne filtre. Obstaja 16 rdečih filtrov, 16 zelenih filtrov, 16 modrih filtrov in drugih 16 fotodiod brez filtra.

Da bi fotodioda prebrala barvo, moramo nadzorovati nožici S2 in S3.

Barvna tabela:

Barva S2 S3

Rdeča NIZKA NIZKA

Modra NIZKA VISOKA

Zelena VISOKO VISOKA

Vsak senzor se lahko nekoliko razlikuje po frekvenci. Senzor približajte skodelici. S kodo Colour_Tester.ino poiščite pravilne vrednosti za svojo skodelico in si zapomnite dane vrednosti v serijskem monitorju. Nato napišite if izjave za izpis "da" ali "ne", če senzor zazna skodelico, kot je prikazano v Sensor_Data.ino.

Ko končate, povežite Arduino z Raspberry Pi prek kabla USB.

4. korak: Nastavitev Raspbiana za RFID RC522

1. Omogočite SPI (Serial Peripheral Interface), odprite terminal in zaženite naslednji ukaz.

sudo raspi-config

2. S puščičnimi tipkami izberite “5 Interfacing Options” in pritisnite Enter.

3. S puščičnimi tipkami izberite »P4 SPI« in pritisnite Enter.

4. Zdaj vas bo vprašalo, ali želite omogočiti vmesnik SPI, s puščičnimi tipkami izberite Da in pritisnite Enter za nadaljevanje.

5. Ko je vmesnik SPI uspešno omogočen, se na zaslonu prikaže naslednje besedilo »Vmesnik SPI je omogočen«. Znova zaženite Raspberry Pi s pritiskom na Enter in nato ESC. V terminal v napravi Raspberry Pi vnesite naslednji ukaz, da znova zaženete Raspberry Pi.

sudo ponovni zagon

6. Ko je vaš Raspberry Pi končan z ponovnim zagonom, preverite, ali je dejansko omogočen. Zaženite naslednji ukaz in preverite, ali je spi_bcm2835 na seznamu.

lsmod | grep spi

7. Namestite Python-dev in git z ukazom.

sudo apt-get install python-dev git

8. Zaženite Node-Red, da ustvarite mapo ~/.node v domači mapi. Zaženite ukaz

node-red-start

V brskalniku dostopajte do uporabniškega vmesnika, pokažite na naslov https://: 1880. Moj Pi je na primer v omrežju moje domače pisarne na naslovu 192.168.0.17, zato za dostop do Node-RED pobrskam na

Zdaj ustavite strežnik Node-Red z ukazom.

node-red-stop

9. Namestite vozlišče Daemon in serijsko vozlišče.

cd ~./node-rdeča

npm i node-red-node-daemon npm i node-red-node-serialport

10. Namestite SPI-Py.

cd ~

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

11. Izvlecite te datoteke iz zip datoteke v domačem imeniku vašega uporabnika - tj. /Home /pi.

12. Znova zaženite pi in znova zaženite Node-Red.

13. Preizkusite bralnik kartic tako, da zaženete skript iz ukazne vrstice

cd ~

python rfidreader.py

Ko pomaknete oznako na razdalji ~ 1 cm od glavnega območja bralnika kartic, bo skript natisnil edinstven UID kartice in njen tip. Obstajajo različne vrste kartic, najpogostejše se imenujejo MIFARE 1KB, obstajajo pa še druge. Vse kartice ne uporabljajo istega komunikacijskega protokola RF, zato ne bodite presenečeni, če naključna kartica, ki jo vzamete, ni prepoznana. Zapomnite si UID svojih oznak za pozneje.

5. korak: Ustvarite NOD-RED tok za branje RFID oznake in barvnega senzorja

Povežite se z Node-RED na svojem Pi z brskalnikom-bodisi iz drugega računalnika ali na samem Pi.

1. Kliknite ikono hamburgerja poleg rdečega gumba za uvajanje v zgornjem desnem kotu.

2. Pojdite na Uvoz in kliknite Odložišče.

3. Kopirajte celotno vsebino besedila v datoteki node-red-flow.txt in jo prilepite v odložišče ter pritisnite Uvozi.

4. Poskrbeti moramo, da je vse pravilno konfigurirano. Najprej kliknite oranžno serijsko vozlišče (zgoraj levo). Kliknite ikono peresa in nato ikono iskala ter izberite serijska vrata, s katerimi je povezan Arduino. Nato kliknite rdeči gumb Posodobi, nato rdeči gumb Končano.

5. Nato bomo konfigurirali vijolično vozlišče MQTT (poleg serijskega vozlišča). Kliknite ikono pisala. Vnesite naslov IP, na katerem želite, da je posrednik. Ko končate, kliknite rdeči gumb Posodobi in rdeči gumb Končano.

6. Nazadnje oranžno funkcijsko vozlišče, imenovano JSON, konfiguriramo za Object poleg vozlišča RFIDReader. Funkcija vsebuje stavek switch. To bo prevzelo UID oznak in jih preimenovalo. V našem primeru smo imeli dve oznaki, ki smo jih preimenovali v uporabnika 1 in uporabnika 2.

POMEMBNO OPOMBA: Če nameravate uporabiti več kot dve oznaki, boste morali spremeniti skripte/tok.

Korak 6: Razmestitev in nadzorna plošča

Vse je nastavljeno in pripravljeno za uporabo. Pritisnite rdeči gumb Uveljavi v zgornjem desnem kotu.

Kliknite ikono stolpnega grafikona pod njo, ki ji sledi ikona, ki se zdi polje s puščico. Prikazati bi se moralo novo okno s pripomočki RFID & SENSOR TABLE in RFID-RC522.

Pritisnite gumb Ustvari, da zaženete novo tabelo in začnete testirati svoje oznake. Videti bi morali tabelo, ki prikazuje različne oznake, število točk/časov, ko je bila zaznana, in datum/čas. Medtem pa naj na ohišju zasveti zelena LED dioda, ko zazna zaznamko, če ne, pa sveti rdeča lučka. (Za brisanje tabele pritisnite Počisti in za brisanje tabele pritisnite Izbriši). Barvni senzor mora delovati na enak način. Če je skodelica zaznana, bo črna pika postala zelena.

7. korak: Prihodnost

• Bolje videti uporabniški vmesnik
• Več uporabnikov
• Baza podatkov fotoaparata/fotografij za natančnejše zaznavanje skodelice kave
• Pošljite posodobitve točk na račune Twitter