AirPi - Օդի որակի տվիչ ՝ 8 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Երբևէ մտածե՞լ եք, թե ինչու եք գլխացավ ունենում: Իսկ եթե դա օդի վատ որակի՞ պատճառով է: Այս սարքի միջոցով դուք կարող եք ստուգել, արդյոք դա այդպես է: Այս սարքը չափում է CO2 արժեքը, TVOC արժեքը, ջերմաստիճանը և խոնավությունը: Դուք կարող եք օդի որակը ուղիղ տեսնել LCD- էկրանին և տեսնել հստակ նշան, եթե այն վտանգավոր է դառնում: Այս կերպ դուք կարող եք ժամանակին բացել ձեր պատուհանները:

Եթե մուտքագրեք IP հասցեն, որը ցուցադրվում է սարքը ձեր դիտարկիչում գործարկելիս, կայքը կբացվի: Դուք կարող եք տեսնել բազմաթիվ տեղեկատվություն ներքին միջավայրի վերաբերյալ, ինչպես նաև անցած րոպեների / ժամերի գրաֆիկները: Կա նաև կենդանի ցուցում և որոշ տեղեկություններ և խորհուրդներ վահանակի վրա:

Այս նախագիծը կազմել է Howest Kortrijk, NMCT (New Media and Communication Technology) ուսանողը:

Քայլ 1: Նյութեր

Սա այն ամենն է, ինչ ես գնել եմ այս նախագիծը ստեղծելու համար: Սա համեմատաբար էժան նախագիծ է ՝ կախված 3D տպման արժեքից: Եթե կարողանաք տպել այն դպրոցում, դա կարող է շատ էժան լինել: Հակառակ դեպքում, դա կախված է նրանից, թե որտեղ եք տպում այն և այն նյութից, որտեղ տպում եք: Դուք կնկատեք, որ ես շատ եմ գնել մեծ մասամբ, պարզապես այն պատճառով, որ դժվար է գտնել առանձին դիմադրիչներ կամ լուսարձակներ, ինչը դա էլ ավելի էժան է դարձնում: Եթե ժամանակ ունեք, կարող եք պատվիրել ապրանքների մեծ մասը aliexpress.com կայքում, առաքումը կարող է որոշ ժամանակ տևել, բայց այս կերպ կարող եք սահմանափակել ձեր ծախսերը:

Առանց տպագրության, այս նախագծի վրա ծախսածս գումարը կազմում է 81,80 եվրո:

Ահա ձեզ անհրաժեշտ նյութերը.

Շրջան:

• Ազնվամորի Պի 3
• SD քարտ 8 ԳԲ (նվազագույն)
• CCS811 օդի որակի տվիչ
• DHT22 ջերմաստիճանի և խոնավության ցուցիչ
• Պոտենցիոմետր (հակապատկեր LCD)
• LCD 16x2
• Իգականից իգական ցատկող լարեր
• Կանաչ և կարմիր LED
• Ռեզիստորներ (2x470 օմ և 1 4700 օհմ)

Գործ:

• 3D- տպում
• Պտուտակներ
• 2 բաղադրիչ սոսինձ (կամ այլ տաք սոսինձ)
• թել կտրող գործիք

Միայն դուք եք օգտագործում PCB:

• Oldոդման երկաթ
• Հոսք (հեշտացնում է)
• Անագ
• Փորձեք հատ 2x4 սմ

Քայլ 2: Միացումներ

Միացրեք լարերը, ինչպես վերևում: Դուք կարող եք տեսնել էլեկտրական միացում ցնցող ֆայլում: Դա շատ բարդ միացում չէ, բայց եթե ցանկանում եք այն հնարավորինս փոքր դարձնել, անպայման ցանկանում եք փորձնական PCB տախտակ ստանալ: Էլեկտրագծերը նույնը կլինեն, բացառությամբ GND- ի և Vin- ի միացված PCB- ի տախտակին: Սենսորները կմիացվեն էգ թռիչքի մետաղալարերով կամ արուներով `զոդման միջոցով: Մի մոռացեք, որ ռեզիստորը միացնեք DHT22 սենսորի վրա:

Ես նաև խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել կարճ մալուխներ, որոնց երկարությունը պետք է լինի 10 սմ: Հակառակ դեպքում տուփը էլ ավելի կլցվեր մալուխով: Ձեզ շատ երկարերը պետք չեն, քանի որ տպման չափը հնարավորինս փոքր է:

Քայլ 3: 3D տպում

Առաջին հնարքը, որ ծագեց գլխումս, երբ մտածում էի պատյանի մասին, 3D տպումն էր: Քանի որ հայրս տպագրել էր մի շարք այլ իրեր, և նա ինքն էր նախագծել դրանք: Միասին մենք ստեղծեցինք այս դիզայնը և մտածեցինք յուրաքանչյուր ասպեկտի մասին: Այն պետք է բավականաչափ լավ սառչի, ամեն ինչ կարող է պտուտակվել իր տեղում, իսկ եթե ոչ, ապա այն կարող է դրվել տեղում:

Մենք նույնիսկ նկարել ենք յուրաքանչյուր բաղադրիչ `ստուգելու համար, թե արդյոք ամեն ինչ տեղավորվում է: Ֆայլը հասանելի է բոլորի համար, և մենք կցանկանայինք լսել որոշ արձագանքներ: Մենք շատ գոհ էինք արդյունքից:

Քայլ 4: Կոդ

Այս նախագծի ծածկագիրը կարելի է գտնել Github- ում: Եթե դուք օգտագործել եք այլ կապում (օրինակ, LED- ների համար մեկ այլ GPIO- քորոց, դուք պետք է կարգավորեք այս փոփոխականները: Գործելու են երկու պիթոնի սցենարներ, վեբ կայքի համար web.py և sensor.py սենսորները կարդալու և թարմացնելու համար: տվյալների բազան: Մենք ներմուծելու ենք դասի LCD lcd.py- ից:

Կազմաձևված ազնվամորու pi- ով դուք կարող եք սկսել: Նախևառաջ անհրաժեշտ է թարմացնել և արդիականացնել բոլոր փաթեթները.

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

Դրանից հետո դուք պետք է տեղադրեք հետևյալ փաթեթները.

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

Այժմ ստեղծեք վիրտուալ միջավայր.

me@my -rpi: ~ $ python3 -m pip install -upgrade pip setuptools wheel virtualenv

me@my-rpi: ~ $ mkdir project1 && cd project1 me@my-rpi: ~/project1 $ python3 -m venv --system-site-packages env me@my-rpi: ~/project1 $ source env/bin/ ակտիվացնել (env) me@my-rpi:/project1 $ python -m pip տեղադրել mysql-connector-python argon2-cffi Flask Flask-HTTPAuth Flask-MySQL mysql-connector-python passlib

Քանի որ դա արված է, կարող եք իմ GitHub- ի ծածկագիրը կլոնավորել ձեր վիրտուալ միջավայրում: Սա կարող է կատարվել բազմաթիվ եղանակներով:

Գրացուցակի conf- ում կարող եք գտնել չորս ֆայլ, որոնք անհրաժեշտության դեպքում պետք է կարգավորեք: Դուք անպայման պետք է փոխեք օգտվողին և տնային գրացուցակը յուրաքանչյուր ֆայլում: UWSGI ini- ն պետք է լավ լինի, քանի դեռ չեք փոխել իմ կոդը, անհրաժեշտության դեպքում համոզվեք, որ փոխեք օգտվողին և վիրտուալենվին:

Քանի որ CCS811 սենսորը միտումնավոր է օգտագործվել arduino- ի համար, այն չի կարող i2c ավտոբուսի վրայով շփվել ազնվամորու pi- ի արագությամբ: Կարգավորող ֆայլում դուք պետք է նվազեցնեք արագությունը մինչև 10000 baudrate (ես օգտագործել եմ 9600):

Դուք նաև ստիպված կլինեք ձեռք բերել ադաֆրուտի տվիչի գրադարանը: Ես կարող եմ սա բացատրել այստեղ, բայց կա ադաֆրուտի կատարյալ ուղեցույց, որը շատ լավ բացատրում է այս ամենը:

Քանի որ մենք ցանկանում ենք, որ պիթոնի սցենարներն ինքնաբերաբար գործեն, երբ ազնվամորին միացված է, ստիպված կլինեք օգտվել ծառայություններից: Նրանք պետք է լավ լինեն, եթե դու պահես իմ ծածկագիրը: Այն, ինչ պետք է անեք, որպեսզի նրանք աշխատեն, նրանց միացնելն է: Նախքան դա անելը կա մի վերջին բան.

Քանի որ մենք օգտագործում ենք nginx վեբ սերվեր, մենք ստիպված կլինենք անջատել կանխադրվածը և այն փոխարինել մեր սեփական կազմաձևով: Դա անելու համար պետք է հետևել հետևյալ քայլերին.

• conf/nginx պատճենել *հասանելի կայքերին *
• Հեռացրեք կանխադրված-կազմաձևման հղումը
• Ավելացրեք հղում նոր կազմաձևին
• Վերագործարկեք nginx- ը ՝ փոփոխությունները պահպանելու համար

me@my-rpi: ~/project1 $ sudo cp conf/project1-*. ծառայություն/այլն/systemd/system/

me@my-rpi: ~/project1 $ sudo systemctl daemon-reload me@my-rpi:/project1 $ sudo systemctl start project1-* me@my-rpi: ~/project1 $ sudo systemctl կարգավիճակի նախագիծ 1-*

Nginx- ը և mysql- ը պետք է անընդհատ աշխատեն: Նրանք սկսվում են ազնվամորու պի հետ միասին: Վեբ սցենարը և սենսորային սցենարը դեռ ոչ միայն:

Դա անելու համար դուք դեռ պետք է միացնեք այս երկու ծառայությունները այս հրամաններով.

sudo systemctl միացնել project1-flask.service- ը

sudo systemctl միացնել project1-sensor.service

Քայլ 5: Տվյալների բազա

Իմ տվյալների բազան բաղկացած է երեք աղյուսակից: Օգտագործողը կապ չունի այլ աղյուսակների հետ: Սա օգտագործվում է միայն մուտք գործելու և կայք մուտք գործելու համար: Երբ սարքը միացված է, CO2- ի և TVOC- ի արժեքը տվյալների բազայում կգրվեն յուրաքանչյուր 50 վայրկյանը մեկ: Temperatureերմաստիճանը եւ խոնավությունը յուրաքանչյուր 5 րոպեն մեկ: Այս կերպ մենք ստանում ենք անցյալի հստակ ակնարկ:

SQL ֆայլը կարելի է գտնել այստեղ, սակայն ազնվամորի pi- ի տվյալների բազան ստանալու համար պետք է հետևել հետևյալ քայլերին.

Նախորդ քայլում փաթեթների տեղադրումից հետո mariadb/mysql- ը պետք է անմիջապես գործարկվի: Դուք կարող եք դա ստուգել այս տողով.

me@my-rpi: ~ $ sudo systemctl կարգավիճակ mysql

Տվյալների բազան և օգտվողներ ստեղծելու համար կարող եք պարզապես գործարկել sql- սցենարները կոդի մեջ GitHub- ից: Եթե դա ճիշտ եք արել, դուք պետք է տեսնեք ձեր աղյուսակները ՝ օգտագործելով այս հրամանը.

me@my-rpi: ~ $ echo 'ցուցադրել սեղաններ;' | mysql project1 -t -u project1 -admin -p

Այժմ մենք ամեն ինչ պատրաստ ենք: Դուք կարող եք ստուգել սա առանց պատյանների, որպեսզի համոզվեք, որ ամեն ինչ աշխատում է: Եթե միացված չեք wifi- ին, ապա ձեզ հարկավոր է այն միացնել ethernet մալուխով և այն ձեռքով գործարկել:

Քայլ 6: Միացեք Wi-Fi- ին

Բացեք wpa-supplicant կազմաձևման ֆայլը nano- ով (իրականում կարևոր չէ, պարզապես համոզվեք, որ կարող եք աշխատել տեքստային խմբագրիչի հետ):

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Գնացեք ֆայլի ներքևում և ավելացրեք հետևյալը (փոխարինեք ssid- ի և գաղտնաբառի անունը ձեր անուններով).

ցանց = {

ssid = "ssid-name" psk = "գաղտնաբառ-անուն"}

Գաղտնագրված գաղտնաբառ ստեղծելու համար կարող եք օգտագործել wpa_passphrase- ը և պարզապես պատճենել այն wpa_supplicant.conf psk- ում ՝ բաներն ավելի ապահով դարձնելու համար:

wpa_passphrase "ssid-name" "password-name"

Եթե ցանկանում եք, որ այն ինքնաբերաբար միանա այս Wi-Fi ցանցին, իսկ կազմաձևման ֆայլում կան այլ անձինք, համոզվեք, որ առաջնահերթությունը փոխում եք ավելի բարձր մակարդակի ՝ կազմաձևման ֆայլում ցանցին ավելացնելով այս տողը.

առաջնահերթություն = 2

Մի մոռացեք վերակազմավորել ինտերֆեյսը հետևյալով.

wpa_cli -i wlan0 վերակազմավորել

Այժմ դուք արդեն պատրաստ եք և միացված եք wifi ցանցին:

Քայլ 7: Ամեն ինչ միասին հավաքելը

Քանի որ ամեն ինչ լարված է և զոդված, մենք կարող ենք գործին մոտենալ: Սա նախագծված էր այնպես, որ դուք կարողանայիք բացել պատյանը ՝ առանց թուլացած լարերի: Սա նշանակում է, որ ամեն ինչ կցված է ներքևի մասին: Առաջին բանը, որ պետք է անել, ազնվամորիին մի փոքր հարմարվելն է: Ամեն անկյունում դրա մեջ անցքեր կան, բայց դրանք այնքան էլ մեծ չեն, որքան պետք է լինեն: Տրամագիծը պետք է բավարար լինի 3 մմ պտուտակ ներսում տեղադրելու համար: Մենք ստիպված էինք փայլեցնել անցքերը, որպեսզի դրանք մի փոքր ավելի լայնանան:

Երկրորդ բանը, որ պետք է անել, յուրաքանչյուր անցքի մեջ պտուտակով թելը կտրելն է: Սա կարող է դժվար թվալ, բայց հեշտությամբ կարելի է անել ճիշտ գործիքների օգնությամբ: Ես խորհուրդ կտայի դա անել տեղական շինարարական խանութում, պարզապես խնդրեք թել կտրելու գործիք: Քանի որ հայրս ոսկերիչ է, նա գործիքներ ուներ դա անելու աշխատավայրում: Ես կարող եմ նոր stl ֆայլ վերբեռնել, որպեսզի այն հետագայում տպվի, բայց դրա համար անհրաժեշտ կլինի շատ ճշգրիտ տպիչ:

Երրորդ քայլը պտուտակն է պտտել ներքևի մասի վրա: Ձեզ հարկավոր է 4 մմ տրամագծով 4 պտուտակ ՝ 3 մմ տրամագծով: Դրանից հետո կարող եք PCD- ի տախտակը ներքևի մասի վերևում տրամադրված տեղում դնել: CCS811 սենսորը կարող է մտցվել ձախ կողմում նախատեսված տեղ, իսկ DHT11- ը կարող է կցվել աջ ափսեին: Երկուսն էլ մեկուսացված են և բավականաչափ օդափոխվում են, բայց հետո մենք նկատեցինք, որ ներսում դեռ տաքանում էր: Այդ մասին ավելի ուշ:

Այնուհետեւ դուք պետք է կցեք LED- ները իրենց խողովակին: Մենք դա արեցինք 2 բաղադրիչ սոսինձով, բայց դուք կարող եք դա անել, ինչպես ցանկանում եք: Համոզվեք, որ դրանք կպչում են այնտեղ:

Այժմ դուք կարող եք կցել LCD- էկրանը, ձեզ հարկավոր են նախորդ տրամագծով նույն տրամագծով պտուտակներ, բայց մի փոքր ավելի երկար: Իմը 1 սմ էր Եթե չորս պտուտակները պտուտակված են, մնում է միայն մեկ բան անել: Կցեք վերին հատվածը: Ձեզ անհրաժեշտ է չորս պտուտակ ՝ նույն տրամագծով և դրանք 2 սմ են: Այժմ ամեն ինչ պետք է տեղում լինի, և դուք կարող եք այն սկսել:

Քայլ 8: Սկսեք այն

Այս ծրագրի մեկնարկի գործընթացը շատ հեշտ է.

1. Կցեք հոսանքի մալուխը պատյանի ձախ կողմում: Դա շատ տեսանելի չէ, բայց դուք կարող եք տեսնել անցքերի միջոցով: Եթե այն ձեռք եք բերել մեկ անգամ, դա նորից խնդիր չի լինի:
2. Giveամանակ տվեք սկսելու համար:
3. IP հասցեն էկրանին կհայտնվի տասը վայրկյան: Միակ բանը, որ դուք պետք է անեք, համոզվեք, որ միացված եք նույն ցանցին և մուտքագրեք IP հասցեն ձեր դիտարկիչի հասցեի տողում:
4. Դուք այժմ կայքում եք: Դուք դեռ հաշիվ չունեք, այնպես որ ստեղծեք հաշիվ:
5. Եթե գրանցված եք, մուտք գործեք:
6. Կատարած! Կայքի բոլոր տվյալները կարող եք տեսնել, իսկ LCD- էկրանը ցույց է տալիս օդի ընթացիկ որակը:

Քանի որ ջերմությունը բարձրանում է, մենք տեղադրեցինք սենսորները պատյան ներքևում: Այս կերպ ջերմաստիճանը մեծ ազդեցություն չի ունենա գրանցված արժեքների վրա: Այսպիսով, օպտիմալ չափումների համար սարքը կանգնեցրեք կամ կարող եք պարզապես այն կախել պատից: