Գետի ջրի մոնիտորինգի ավտոմատացված համակարգ `14 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս հրահանգը օգտագործվում է փաստաթղթավորելու գետերի ջրի մոնիտորինգի ավտոմատացված համակարգի զարգացումը: Դիտարկվող պարամետրերն են ջրի մակարդակը և ջրի ջերմաստիճանը: Այս նախագծի նպատակն էր մշակել էժան և անկախ անտառահատ, որը կապված է տվյալների բազայի հետ: Levelրի մակարդակը վերահսկվում է հատուկ QR մակարդակով: Pi- ում տեսախցիկը լուսանկարում է ամեն 15 րոպեն մեկ: Այս նկարի QR կոդերը վերծանվում են ծրագրային ապահովման միջոցով և ցույց են տալիս ջրի իրական մակարդակը: Temperatureրի ջերմաստիճանը չափվում է DS18B20 սենսորով:

Պարագաներ

1. Ազնվամորի Zero WH
2. WittyPi Mini
3. Raspberry Pi Camera Module v2.1
4. Huawei E3531 SurfStick
5. SIM քարտ (ThingsMobile)
6. DC DC Step Down Buck փոխարկիչ
7. DS18B20 թվային ջերմաչափ
8. OTG միկրո USB մալուխ
9. Միկրո USB մալուխի վերջ
10. Պատուհանի ապակիներ
11. Կնքված պարիսպ (G258)
12. Մալուխի տեղադրում
13. Srew Terminal Block 3-փին
14. 4, 7kOhm դիմադրություն
15. Դատարկ տպատախտակ 65x30 մմ
16. 40-պինյա ցցուն-գլխագիծ
17. 4 x M3x20 պտուտակներ
18. 8 xM3 պտուտակ
19. Հեռախոսային մալուխ
20. Բարձրախոսի մալուխ

Քայլ 1: eringերմաստիճանի մոդուլի զոդում

Այս քայլում մենք զրոյից ստեղծում ենք ջերմաստիճանի մոդուլ: Այն ունի pHAT- ի չափս և կարող է միացված լինել Pi- ի 40-պինանոց GPIO- ին: Այս մեթոդը թույլ է տալիս մեզ ապահով կերպով ամրացնել DS18B20 սենսորը Raspberry Pi- ի վրա:

1. Նախ, մենք պետք է 40-փեղկավոր գլխիկ ամրացնենք 60x35 մմ տրամագծով դատարկ տախտակին:
2. Պտուտակային տերմինալային բլոկը և դիմադրությունը տեղադրեք տեղում, ինչպես ցույց է տրված նկարում
3. Միացրեք դիմադրությունը տերմինալային բլոկի արտաքին կապումներին
4. Ռեզիստորը և կապում իրար կպցրեք
5. Մալուխները (սև, կարմիր և դեղին) կպցրեք ցցված վերնագրի ճշգրիտ կապումներին և տերմինալային բլոկի կապումներին
6. Մոնտաժային անցքեր հորատելու համար նախ մոդուլը ամրացրեք ձեր ազնվամորու պի զրոյի վրա, այնուհետև 3 մմ տրամագծով հորատեք ձեր Raspberry Pi- ից առկա անցքերի մեջ ձեր նոր մոդուլի մեջ:
7. Վերջապես, դուք կարող եք ձեր DS18B20 սենսորը միացնել ձեր մոդուլին ՝ ձեր սենսորի մալուխները կցելով ձեր տախտակի համապատասխան գույներին:

Քայլ 2. Կառուցեք մեր DCDC փոխարկիչ մալուխը

Մեր Raspberry Pi- ն սնուցելու համար մենք պետք է փոխարկենք մեր մարտկոցից ստացված 12 Վ -ը 5 Վ -ի: Մենք օգտագործում ենք DC DC բակ փոխարկիչ `լարումը նվազեցնելու համար:

1. Սև մետաղալարը ձեր բարձրախոսի մալուխից միացրեք GND պիտակով պորտին
2. Կարմիր մետաղալարը կպցրեք IN+ պիտակով նավահանգստին
3. Սև մետաղալարը ձեր միկրո USB մալուխից կպցրեք GND պիտակով պորտին
4. Ձեր միկրո USB մալուխից կարմիր մետաղալարը միացրեք OUT+ պիտակով պորտին
5. Պատկերի կարմիր սլաքով նշված սխեմայի կտրում
6. Միացրեք եռակցման բարձիկները մի քանի անգամ ՝ 5 Վ ֆիքսված ելք ստանալու համար (կապույտ սլաք)

Քայլ 3: Տեղադրեք ձեր Surfstick- ը

Ինտերնետ կապ ստեղծելու համար մենք պետք է միացնենք մեր սերֆի փայտիկը մեր Raspberry Pi- ին: Նախ, մենք պետք է որոշ կազմաձևեր կատարենք.

1. Տեղադրեք ձեր նախընտրած moblie մատակարարի SIM քարտը սերֆինգի ձողի մեջ: Այս օրինակում մենք օգտագործում ենք SIM քարտ Things Mobile- ից:
2. Միացրեք ձեր սերֆի ձողը ձեր համակարգչին USB- ի միջոցով:
3. Ձեր դիտարկիչում պետք է բացվի պատուհան:
4. Կարգավորումներ> Պրոֆիլի կառավարում փոխեք APN- ը ձեր բջջային մատակարարից մեկի: Mobile Things- ի համար դա «TM» է:
5. Միացրեք ռոումինգի գործառույթը Կարգավորումներ> Բջջային կապ և «Միացնել» բջջային տվյալները:
6. Կտտացրեք Դիմել:
7. Գլխավոր էջում կարող եք ստուգել, արդյոք կապ կա:
8. Հիմա լավ է, գնացեք, անջատեք սերֆինգի ձողը:
9. Theամփորդական ձողը կարող է միացվել ձեր Ազնվամորիին ՝ առանց որևէ այլ կոնֆիգուրացիայի:

Քայլ 4: Ստեղծեք PostgreSQL տվյալների շտեմարան

Այս քայլում մենք ստեղծում ենք մեր տվյալների բազան: Մենք օգտվում ենք Amazon վեբ ծառայությունների անվճար մակարդակի առաջարկից:

1. Նախ ստեղծեք անվճար հաշիվ AWS- ում ՝
2. Հետևեք այս ձեռնարկին ՝ ձեր PostgreSQL տվյալների բազան ստեղծելու համար և սովորեք, թե ինչպես միանալ դրան ՝

Քայլ 5: SD քարտի պատրաստում

Նախ անհրաժեշտ է ներբեռնել Raspian Stretch Lite պատկերը.

Ազնվամորի Պի ներլցումներ

Այժմ մենք պետք է պատկերը ցայտենք դատարկ SD քարտի վրա (առնվազն 16 ԳԲ): Տեղադրեք SD քարտը ձեր SD քարտի ընթերցողի մեջ: Ներբեռնեք Balena Etcher- ը և տեղադրեք այն ձեր համակարգչում.

www.balena.io/etcher/

Բացեք Balena Etcher- ը, ընտրեք ձեր նախկինում ներբեռնած Raspian պատկերի.zip ֆայլը: Ընտրեք ձեր SD- քարտը Ընտրել Drive- ում: Սեղմեք Flash!

Քայլ 6: Տեղադրեք ազնվամորի և միացեք դրան SSH- ի միջոցով

Մեր Raspberry Pi- ն օգտագործելուց առաջ մենք պետք է որոշ նախնական կարգավորումներ կատարենք:

1. Տեղադրեք ձեր SD- քարտը ձեր Raspberry Pi- ի մեջ և միացրեք այն մոնիտորին, ստեղնաշարին և մկնիկին: (Եթե լրացուցիչ մոնիտոր, ստեղնաշար և մկնիկ չունեք, կարող եք կատարել անգլխավոր տեղադրում: Փնտրեք, դա արվել է նախապես)
2. Հետևեք ձեր Raspberry Pi- ի կարգավորման քայլերին [wifi, լեզու, ժամային գոտի]
3. Միացնել SSH- ն ձեր PI- ի տերմինալի միջոցով. Sudo raspi-configgo to: 5 Interfacing Options Միացնել SSH

4. Ներբեռնեք Termius- ը ձեր համակարգչում: Այս ծրագիրը հեշտացնում է մեր Raspberry Pi- ին միանալը SSH.1- ի միջոցով: https://termius.com/2. Հաշիվ կազմել

   3. Ստեղծեք NEW HOST4: Նշան տվեք ձեր Ազնվամորիին (ընտրեք Անուն) 5. Մուտքագրեք ձեր PI- ի IP- ՀԱՍRԵ theԱՆWԸ, որը մուտքագրված է (եթե չգիտեք IP- ՀԱՍRԵՆԸ, այն կարող եք փնտրել «ADVANCED IP SCANNER» անունով ծրագրով:) 7. Մուտքագրեք ձեր օգտվողի անունը (լռելյայն pi եթե չի փոխվել) 8. Մուտքագրեք ձեր գաղտնաբառը (ազնվամորիը լռելյայն, եթե չփոխվի) 9. Կտտացրեք պահպանել 10. Կրկնակի սեղմեք ձեր նոր ստեղծված տանտիրոջը 11. Հաղորդագրություն է հայտնվում -> կտտացրեք այո

Ձեր ազնվամորին պետք է միացված լինի ձեր համակարգչին SSH- ի միջոցով

Քայլ 7: Անտառահատիչի տեղադրում

1. Միացնել տեսախցիկը միջերեսային տարբերակներում. Sudo raspi-configgo to: 5 Interfacing Options Միացնել Camerarasudo reboot- ը
2. Ստեղծեք նոր գրացուցակ ձեր /home /pi directorycd /home /pisudo mkdir Desktop- ում
3. Ստեղծեք նոր Python ֆայլ Desktop գրացուցակում
4. Տեղադրեք pyboof փաթեթը (numpy և py4j ավտոմատ կերպով տեղադրվում են) դա կարող է տևել մինչև 40 րոպե: sudo pip3 տեղադրել pyboof == 0.33.1
5. Գործարկեք թարմացում (եթե դա չեք անում, հետագայում փաթեթներ տեղադրելիս կարող են խնդիրներ առաջանալ) sudo apt-get Updatesudo apt-get install libpq-dev
6. Տեղադրեք postgreSQL և psycopg2 ՝ Pythonsudo apt-get install postgreSQL տվյալների բազայի հետ փոխազդելու համար ՝ տեղադրեք postgresqlsudo pip3 install psycopg2

Քայլ 8: Լոգերի տեղադրում (ջերմաստիճանի մոդուլ)

Installերմաստիճանի մոդուլը տեղադրելու համար անհրաժեշտ է մոդուլը տեղադրել Raspberry Pi- ի վրա `դրան ամրացված DS18B20 սենսորով: Մոդուլը տեղադրվում է 40 փին վերնագրի միջոցով:

1. միացնել 1-լարը միջերեսային տարբերակներում suo raspi-configgo to: 5 Interfacing Options Միացնել 1-Wiresudo reboot
2. սահմանել 1-Wire pin- ը 23-ի համար և gpu_mem = 256sudo nano /boot/config.txt ավելացնել dtoverlay = w1-gpio, gpiopin = 23, pullup = միացնել ֆայլերի ավարտին gpu_mem = 128 դեպի gpu_mem = 256
3. ակտիվացնել 1-Wiresudo modprobe w1-gpiosudo modprobe w1-thermsudo վերագործարկում
4. պարզեք ձեր DS18B20 հասցեն, այն պետք է սկսվի 28-… cd/sys/bus/w1/devicesls գրեք հասցեն ներքևում, այն հետագայում անհրաժեշտ է Python սցենարում

Քայլ 9: Ներբեռնեք և կարգավորեք Pyhton Script- ը

1. Ներբեռնեք Python սցենարը ձեր համակարգչում և բացեք այն տեքստային խմբագրիչում
2. Պատճենեք ամբողջական սցենարը ձեր սեղմիչ տախտակին (ctrl+a, ctrl+c)
3. Գնացեք ձեր նախկինում ստեղծված python filecd/home/pi/Desktopsudo nano qrbooftemp.py
4. Կատարեք աջ սեղմում `սցենարը տեղադրելու համար
5. Փոխեք ջերմաստիճանի տվիչի հասցեն այն հասցեով, որը նախկինում գրել եք
6. Փոխեք postgresql կապի կարգավորումը ձեր հատուկ տվյալների վրա, ինչպես նշված է սցենարում
7. Պահպանեք և դուրս եկեքrctrl+oenterctrl+x

Քայլ 10: Տեղադրելով WittyPi մոդուլը

1. Ներբեռնեք տեղադրման ֆայլը Witty Pi wget- ից
2. Գործարկեք տեղադրման սցենարը sudo sh installWittyPi.sh
3. Վերագործարկեք sudo reboot

Քայլ 11: Որոշ փոփոխություններ կատարեք Java վիրտուալ մեքենայի տեղադրման մեջ

Այս քայլը անհրաժեշտ է համոզվելու համար, որ JVM- ը կսկսվի, երբ Python սցենարը կատարվի:

1. Գնացեք py4j գրացուցակ և բացեք jawa_gateway.py cd /usr/local/lib/python3.5/dist-packages/py4jsudo nano jawa_gateway.pyset DEFAULT_CALLBACK_SERVER_ACCEPT_TIMEOUT = 20
2. Գնացեք pyboof գրացուցակ և բացեք _init _. Pycd /usr/local/lib/python3.5/dist-packages/pyboofsudo nano _init _. Pyset while.time () - start_time <20.0

Քայլ 12: Սահմանեք Cron Job

Այս քայլում մենք սահմանում ենք cronjob, երբ ազնվամորու կոշիկները: Այս կերպ ամեն անգամ, երբ Pi- ն արթնանում է, մեր պիթոնի սցենարը կատարվում է:

1. Սահմանեք cronjob և գրեք այն տեղեկամատյանում: Սա ավելի արդյունավետ է դարձնում խնդիրների լուծումը:
2. Crontab- ին կցեք մեկ այլ տող: Այս տողը համոզված է, որ երբ WittyPi- ն ձախողում է Raspberry Pi- ն, այնուամենայնիվ, վերագործարկվում է:@reboot sleep 1500 && sudo rebootctrl+oenterctrl+x

Քայլ 13: Ամեն ինչ միասին դնելը

1. Համոզվեք, որ ձեր Pi- ն մերժված է, եթե ոչ, փակեք այն ՝ անջատելով ձայնը -հ հիմա
2. Տեղադրեք ձեր WittyPi- ն ձեր Raspberry Pi- ի և դրա վերևի ջերմաստիճանի մոդուլի վրա:
3. Պտուտակեք 3 մոդուլը միասին
4. Կցեք տեսախցիկի մոդուլը ազնվամորու pi զրոյի CSI նավահանգստին
5. Կցեք ձեր մակերեսային ձողը ձեր Raspberry Pi- ին USB OTG մալուխի միջոցով
6. Միացրեք հոսանքի մալուխը WittyPi- ին (ոչ Raspberry Pi- ին):
7. Այդ ամենը դրեք պատյանում և կափարիչը ներքև պտուտակեք
8. Կցեք հոսանքի մալուխը մարտկոցին
9. Շնորհավորում ենք, որ ձեր անտառահատը պետք է աշխատի:

Քայլ 14: Վերջնական տեղադրում

Այս նկարները ցույց են տալիս տեղադրված անտառահատը `տեղադրված QR կոդի ջրի մակարդակով:

Օպտիմալ արդյունքների համար փայտահատները տեղադրվել են կամրջի տակ: Պետք է խուսափել արևի ուղիղ ճառագայթներից: