Խելացի զարթուցիչ `13 քայլ

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

Բարև, իմ անունն է Ալեքսանդրա Քրիստիանս, և ես սովորում եմ մեդիա և հաղորդակցման տեխնոլոգիա Howest- ում, Բելգիայի Կորտրիկ քաղաքում:

Որպես դպրոցական առաջադրանք ՝ մեզանից պահանջվում էր պատրաստել IoT սարք: Մենք խրախուսվեցինք անել մի բան, որը փոփոխություն կբերի կամ մեր, կամ մեր ծանոթ մարդկանց կյանքում: Ինձ համար բավականին դժվար էր նախագիծ գտնելը և երբ փորձում էի համապատասխան նախագիծ փնտրել, հաճախ մտածում էի. «Ես շատ հոգնել եմ դրա համար»: Ի վերջո, ես հասկացա, որ սա կարող է լինել իմ նախագիծը. Ես խելացի զարթուցիչ կպատրաստեի, որը և՛ առավոտյան արթնանալուն կօգնի, և՛ երեկոյան ժամանակին քնելու ժամանակ: Քանի որ այս առաջադրանքի պահանջները թելադրում էին, որ մենք ամեն ինչ գործարկելու համար օգտագործենք Raspberry Pi- ն, որոշեցի իմ սարքը որպես բառախաղ անվանել «Sleepi»:

Եթե կցանկանայիք ինքներդ պատրաստել այս սարքը և իմ նման արժանապատիվ քնի ռեժիմ ունենալ, ապա դիտեք ստորև գրված այս օգտակար ուղեցույցը: Եթե ցանկանում եք ավելին իմանալ իմ և իմ պատրաստած կամ պատրաստած այլ նախագծերի մասին, ապա իմ պորտֆելը դիտեք:

Քայլ 1: Քայլ 1. Բաղադրիչների հավաքում

Այսպիսով, առաջին հերթին, եկեք համոզվենք, որ մենք ունենք այն ամենը, ինչ մեզ անհրաժեշտ է, նախքան շինարարությունը սկսելը: Ես կազմել եմ ամենակարևոր բաղադրիչների ցանկը: Ստորև կարող եք գտնել pdf բաղադրիչների վերաբերյալ ավելի մանրամասն տեղեկություններով:

- 1 x Ազնվամորի Pi 3 մոդել B

- 1 x (դատարկ) microSD քարտ և ադապտեր (ես ունեմ 16 ԳԲ քարտ, բայց 8 ԳԲ -ն բավարար է)

- 1 x 5V սնուցման աղբյուր Raspberry Pi- ի համար

- 1 x ethernet մալուխ

- 2 x 9V մարտկոց

- 2 x 9V մարտկոցի տեսահոլովակներ

- 1 x GPIO 40 փին ընդլայնման տախտակ և ծիածանի մալուխ

- 2 x BB830 Solderless Plug-in Breadbord

- 1 x Arduino Uno

- 1 x 0.56 դյույմ 4*7 հատվածի էկրան

- 1x DS18B20 ջերմաստիճանի տվիչ

- 1 x TSL2561 լուսավորության սենսոր

- 1 x 1602A LCD էկրան

- 1 x մակարդակի փոխարկիչ

- 1 x SN74HC595N հերթափոխի գրանցիչ

- 1 x Պտտվող կոդավորիչ

- 1 x պոտենցիոմետր

- 1 x Power RGB LED

- 1 x բարձրախոս

- 4 x 337B տրանզիստորներ

- 1 x դիոդ

- 1 x կոճակ

- 3 x xl4005 31 LED վարորդ

- 7 x դիմադրություն (2 x 10k Օմ, 4 x 1k Օմ, 1 x 470 Օմ)

- Տարբեր ցատկող մետաղալարեր (արականից արական և արականից իգական)

Լրացուցիչ:

- 1 x մուլտիպլեքս փայտե վահանակ (ես օգտագործել եմ մեկը հետևյալ չափումներով, որը ավելի քան բավարար էր ՝ 860 մմ x 860 մմ x 5 մմ)

- Փայտամշակման տարբեր գործիքներ

- ակրիլային ներկ ձեր նախընտրած գույնով

Քայլ 2: Քայլ 2: Սխեմաներ

Բոլոր բաղադրիչները հավաքելուց հետո ես կարողացա սկսել ամեն ինչ միացնել: Սկզբում ես պատրաստեցի Fritzing- ի սխեման ՝ համոզվելու համար, որ ես ոչ մի բաղադրիչ չեմ տապակի ՝ դրանք միացնելով սխալ: Իմ ուսուցիչների որոշ արձագանքներից հետո ես որոշ ուղղումներ կատարեցի, որոնց արդյունքում ստացվեց հետևյալ սխեմատիկ դիագրամը և էլեկտրագծերի դիագրամը.

GPIO կապումներից շատերը փոխանակելի են, ուստի ցանկության դեպքում կարող եք մի քանիսը փոխել: Չմոռանաք, սակայն, համապատասխանաբար փոխել ծածկագրի կոդերը:

Այնուամենայնիվ, որոշ տարրեր պետք է միացված լինեն որոշակի կապում: Համոզվեք, որ լուսարձակության սենսորը համապատասխանաբար միացված է GPIO 23 (SDA) և GPIO 24 (SCL) սարքերին: Ես կբացատրեմ, թե ինչու է դա կարևոր 5 -րդ քայլում:

Քայլ 3: Քայլ 3: Ազնվամորի Պի կարգավորում

Այժմ ժամանակն է ստեղծել մեր Pi- ն.

1. Տեղադրեք ձեր microSD քարտը ադապտերի ներսում և միացրեք այն ձեր համակարգչին:

Եթե ձեր microSD քարտը դատարկ չէ, ապա նախ ձևակերպեք այն ձեր նախընտրած եղանակով:

2. Տեղադրեք Raspbian OS ծրագրակազմը Raspberry pi կայքից:

Ներբեռնեք ZIP ֆայլը և հանեք այն ցանկալի վայր:

3. Ներբեռնեք Win32 սկավառակի կառավարիչը:

Կտտացրեք թղթապանակի պատկերակին ՝ պատկերը ընտրելու համար Ընտրեք ձեր microSD- ը «Սարքում»: Կտտացրեք «Գրեք»

Երբ պատկերը գրված է ձեր MicroSD քարտի վրա, կարող եք այն բացել Windows Explorer- ում:

Բացեք «cmdline.txt» ֆայլը Ֆայլի վերջում ավելացրեք տեքստի հետևյալ տողը ՝ ip = 169.254.10.1 Համոզվեք, որ ամեն ինչ նույն տողում է: Պահպանել ֆայլը:

Այժմ հեռացրեք MicroSD քարտը ձեր համակարգչից: Համոզվեք, որ ձեր Pi- ի հզորությունն անջատված է և քարտը տեղադրեք ձեր Raspberry Pi- ի մեջ:

Միացրեք Ethernet մալուխը ձեր Pi- ին և ձեր համակարգչին:

5, 2V հոսանքի ադապտեր օգտագործեք ձեր Pi- ին:

Քայլ 4: Քայլ 4. Ազնվամորի Pi- ի միացում

Միացնել

Pi- ն մեր համակարգչով, մենք կօգտագործենք Putty:

1. Տեղադրեք tyեփամածիկ և բացեք այն:

2. Լրացրեք IP հասցեն և նավահանգիստը, ինչպես ցույց է տրված նկարում և կտտացրեք «բացել»:

3. Մուտք գործեք հետևյալ կանխադրված պարամետրերով.

ա Մականուն: pi

բ. Գաղտնաբառ `ազնվամորի

4. WiFi- ը կարգավորելու համար.

ա Սուդո նանո/այլն/wpa_supllicant/wpa_supllicant.conf

բ. Ֆայլի ներքևում ավելացրեք այս տողերը.

ես Networkանց = {

ii. ssid = "Լրացրեք ձեր անլար ցանցի անունը"

iii. psk = "Լրացրեք ձեր անլար ցանցի գաղտնաբառը"

iv }

գ. Փակեք ֆայլը և պահեք այն

5. Մուտքագրեք հետևյալ հրամանը ՝ ձեր Pi- ի IP հասցեն պարզելու համար. Ifconfig wlan0

6. Այժմ կարող եք օգտագործել այս IP հասցեն Putty- ում `անլար կապ ստեղծելու համար (տես վերը):

Քայլ 5: Քայլ 5. Փոխեք կարգավորումները Raspi-config- ով

Այժմ մենք պետք է համոզվենք, որ Pi- ն կարող է շփվել մեր բոլոր բաղադրիչների հետ:

Մենք կփոխենք որոշ կարգավորումներ raspi-config- ում

Բացեք raspi-config հրամանը

sudo raspi-config

2. Ընտրեք 4 Տեղայնացման ընտրանքներ:

3. Ընտրեք I2 Change Timezone:

4. Փոխեք ժամային գոտին ձեր տեղական ժամային գոտու և ավարտեք ՝ raspi-config վերադառնալու համար:

5. Ընտրեք 5 Interfacing Options:

6. Ընտրեք P5 I2C:

7. Միացնել I2C հաղորդակցությունը:

8. Ընտրեք 5 Interfacing Options

9. Ընտրեք P6 սերիա

10. Անջատել մուտքի պատյանը:

11. Միացնել սերիական հաղորդակցությունը

Քայլ 6: Քայլ 6. Փոխեք կարգավորումները /boot/config.txt- ում

Այժմ մենք պետք է վերակազմակերպենք որոշ բաներ /boot/config.txt ֆայլում

1. Մուտք գործեք ֆայլ.

sudo nano /boot/config.txt

2. Ներքեւի մասում դուք պետք է տեսնեք.

enable_uart = 1

Դա պայմանավորված է նրանով, որ մենք ավելի վաղ միացրել էինք սերիական նավահանգիստը:

3. Ավելացնել հետեւյալ երկու տողերը.

dtoverlay = pi3-miniuart-bt

dtoverlay = i2c-gpio, ավտոբուս = 3

Raspberry Pi 3 -ն ունի 2 սերիական նավահանգիստ `ապարատային սերիական պորտ և ծրագրային ապահովման սերիա: Առաջին հրամանով մենք ծրագրաշարի սերիայի պորտը վերագրում ենք Bluetooth գործառույթին և ապարատային սերիայի պորտին տալիս ենք Rx և Tx կապումներին, որոնք մենք կօգտագործենք Arduino- ի հետ հաղորդակցվելու համար:

Երկրորդ գիծը Pi- ում ակտիվացնում է ծրագրային ապահովման I²C ավտոբուսը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ապարատային I²C ավտոբուսը երբեմն սխալներ է թույլ տալիս, երբ այս I²C ավտոբուսին միացված սենսորը օգտագործում է ժամացույցի ձգում: Softwareրագրային ապահովման I²C ավտոբուսն ինքնաբերաբար կաշխատի GPIO 23 (SDA) և GPIO 4 (SCL) վրա, այդ իսկ պատճառով այդքան կարևոր էր ճիշտ միացնել լուսավորության սենսորը, որն օգտագործում է I²C ՝ տվյալներ ուղարկելու համար:

Քայլ 7: Քայլ 7: Օգտվողին ավելացրեք աջ խմբեր

Վերջապես օգտագործողին ավելացրեք որոշ խմբերի.

1. Ստուգեք, թե որ խմբերին է պատկանում ձեր ներկայիս օգտվողը.

խմբավորեք ձեր_անունը

2. Որպեսզի բոլոր գործառույթներն աշխատեն, օգտագործողը պետք է պատկանի հետևյալ խմբերին.

adm dialout sudo մուտքագրում netdev gpio i2c spi ·

Անհրաժեշտության դեպքում օգտագործողին ավելացրեք համապատասխան խմբերին.

sudo adduser your_username խմբի անունը

Քայլ 8: Քայլ 8: Տվյալների բազա

Օգտատիրոջ կողմից սահմանված տագնապի տարբեր ժամանակները և սենսորների տարբեր արժեքները պահելու համար ես պետք է տվյալների բազա կազմեի: Դուք կարող եք տեսնել տվյալների բազայի սխեման վերևում:

Raspberry Pi- ին տվյալների բազան ավելացնելու համար կատարեք հետևյալ քայլերը.

1. Կապ հաստատեք tyեփամածուկի միջոցով

2. Թարմացրեք MySQL- ը

sudo apt-get թարմացում

sudo apt-get տեղադրել mysql-server --fix-missing -y

sudo վերագործարկում

3. Ապահով MariaDB

sudo mysql_secore_installation

4. Մուտք գործեք MariaDB

sudo mysql -u արմատ

5. Տվյալների բազան այս պահին օգտվողներ չունի: Մենք օգտագործում ենք այս ծածկագիրը օգտվող ստեղծելու համար, պարզապես անհրաժեշտ է լրացնել օգտվողին և գաղտնաբառը ՝

ՏՐԱՄԱԴՐԵԼ ԲՈԼՈՐ ՊՐԻՎԻԼԻԳՆԵՐԸ *. * «Լրացնելու_Ձեր_ընտրված_անունը»@'%'

ՏԵENTԵԿԱՎՈՐՎԱ ‘Է« լրացնել_Ձեր_ընտրված_բառով »՝ ՏՐԱՄԱԴՐՈԹՅԱՆ ԱՄԱՆԱԿՈՎ;

USԱՌԱՅԻՆ ԱՌԱIVՆՈԹՅՈՆՆԵՐ; ԵԼՔ;

6. Ներբեռնեք տվյալների բազան Github- ից:

7. Տեղադրեք աշխատասեղան:

8. Աշխատանքային սեղանին միացրեք ձեր pi- ն և կատարեք ֆայլը:

Քայլ 9: Քայլ 9: Python կոդ

1. Ներբեռնեք և պահեք Pythonfiles- ը Github- ից:

2. Ներբեռնեք և բացեք Pycharm- ը:

3. Կատարեք ձեր Raspberry Pi- ի համար հարմար թարգմանիչ և տեղակայման կոնֆիգուրացիա:

4. Խմբագրեք ֆայլը mainCode1.py- ում Pycharm- ում և նախորդ քայլերից փոխեք ձեր համարների և տվյալների բազաների կարգավորումները ձեր անձնական կարգավորումների:

Քայլ 10: Քայլ 10: Ավտոմատ գործարկել Python ծածկագիրը

1. Կապ հաստատեք ծեփամածիկի հետ ձեր Pi- ի հետ:

2. Բացեք ֆայլը /etc/rc.local:

sudo nano /etc/rc.local

3. Դուրս գալուց առաջ ավելացրեք հետևյալ տողերը.

քնել 60

python3 /path_from_root_to_your_pythonfile/name_of_your_pythonfile.py

Քայլ 11: Քայլ 11: Arduino կոդ

1. Ներբեռնեք և պահեք.ino ֆայլը Github- ից:

2. Միացրեք ձեր Arduino- ն ձեր նոութբուքի հետ USB- ի միջոցով:

3. Անջատեք Rx և Tx մալուխները, որոնք միացնում են Arduino- ն Raspberry Pi- ի հետ:

4. Բացեք ֆայլը և վերբեռնեք այն Arduino- ում:

5. Անջատեք Arduino- ն նոութբուքից և ճիշտ միացրեք Rx և Tx մալուխները:

6. Ուժ տվեք Arduino- ին: 4*7 հատվածի էկրանն այժմ պետք է ցույց տա 12:34

Քայլ 12: Քայլ 12: Վեբ սերվեր

1. Տեղադրեք apache:

sudo apt տեղադրել apache2 -y

2. Դարձեք սեփականատեր/var/www/html գրացուցակից.

sudo chown pi/var/www/html

3. Գնացեք գրացուցակ.

cd/var/www/html

4. Ստուգեք, արդյոք դուք սեփականատերն եք արմատների փոխարեն.

ls -al

5. Ներբեռնեք և բացեք Filezilla- ն

6. Կապ հաստատեք ձեր pi- ի հետ, ինչպես ցույց է տրված նկարում: (կամ օգտագործեք 169.254.10.1 և Ethernet մալուխ, կամ միացեք wi-fi- ի միջոցով)

ա Գնացեք գրացուցակ/var/www/html

բ. Deնջել կանխադրված index.html էջը

գ. Տեղափոխեք բոլոր առջևի ֆայլերը այս գրացուցակում

Քայլ 13: Քայլ 13. Արտաքին կառուցում

Դուք կարող եք զարթուցիչի արտաքին հատվածը պատրաստել այնպես, ինչպես ցանկանում եք: Alarmարթուցիչիս համար տուփ պատրաստեցի ՝ մուլտիպլեքս փայտի վահանակով ՝ 5 մմ լայնությամբ: Ես ուզում եմ նման բան պատրաստել, ահա նշված տուփի քայլերը.

1. Մուլտիպլեքս վահանակի վրա գծեք հետևյալ ձևերը.

Կողքեր ՝ 2 x քառակուսի (180 մմ x 180 մմ)

Վերև և ներքև ՝ 2 x ուղղանկյուն (180 մմ x 300 մմ)

Առջև և հետև ՝ 2 x ուղղանկյուն (170 մմ x 300 մմ)

2. Տեսեք և ավազեք յուրաքանչյուր ձևի քառակուսի և ուղղանկյուն

3. Ստացեք պահեստային փայտ և պատրաստեք 20 մմ բարձրությամբ և 20 մմ լայնությամբ փոքր տախտակներ:

4. Պտուտակեք փոքր տախտակները մուլտիպլեքսի ներքին մասերին (ներքևում, առջևում և հետևում), ինչպես երևում է լուսանկարներում:

5. Որոշեք, թե որտեղ եք ցանկանում համապատասխան անցքեր կատարել LCD- էկրանի, 4*7 հատվածի ցուցադրման, բարձրախոսի, լուսարձակման տվիչի, RGB LED- ի, պտտվող կոդավորիչի և կոճակի համար:

6. Չափեք յուրաքանչյուր բաղադրիչ, որը ցանկանում եք դրսից ցուցադրել և մուլտիպլեքսի վրա նկարեք համապատասխան չափի ձևեր:

7. Կտրեք անհրաժեշտ կտորները:

8. Տուփի արտաքին մասում ամրացրեք որոշ ծխնիներ `միացնելով վերևը և հետույքը:

9. frontակատի ներքին մասում ամրացրեք մագնիս, իսկ վերին մասի ներքին մասում `փոքր մետաղյա ափսե:

10. Պտուտակեք կամ կպցրեք ամեն ինչ այնտեղ, որտեղ ցանկանում եք:

11. Հավաքեք տուփը `պտուտակելով բոլոր արտաքին կողմերը (բացառությամբ վերևի):

Դուք կարող եք բաց թողնել 3 -ը և 4 -ը, եթե օգտագործում եք ավելի փոքր պտուտակներ (ես օգտագործել եմ 12 մմ պտուտակներ): Փոքր պտուտակներ օգտագործելը, այնուամենայնիվ, մի փոքր նվազեցնում է տուփի կայունությունը: