Airduino: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Unes paraules abans d’explicar com vaig crear el meu Airduino. Tot el projecte és en realitat un projecte basat en l’escola i, com que teníem un límit de temps estricte, moltes coses no són perfectes, però la funcionalitat bàsica funciona.

Llavors, què és l'Airduino? Resum: és un elegant monitor d’aire sense fils. Llarg: un Arduino mesura la qualitat de l’aire, envia totes les dades a un Raspberry Pi mitjançant Bluetooth i les emmagatzema en una base de dades. He creat un lloc web senzill per mostrar visualment les dades. Però el més important és que té un potent LED RGB controlable.

Què mesura exactament? Bé, vaig escollir mesurar la temperatura, la humitat, la pressió de l’aire, el CO2 i el CO. Podeu mesurar qualsevol cosa que vulgueu, sempre que hi hagi un sensor compatible.

He inclòs una llista detallada de subministraments amb enllaços a alguns dels productes que he comprat.

Subministraments

Aquests són tots els components que he utilitzat:

Arduino

Raspberry Pi

Pantalla LCD

HC-05, qualsevol mòdul Bluetooth funcionarà

BMP-180 (sensor de pressió d'aire)

DHT-11 (sensor d'humitat de l'aire)

MQ-7 (sensor de CO)

MQ-135 (sensor de CO2)

Led RGB de 9W (3x3W)

XL4015 Redueix els convertidors (enllaç) (2x)

XL6009E1 Convertidor incremental (enllaç)

Taula de bateries MH CD42 (enllaç)

18650 Cèl·lula de bateria (4x)

Suport de bateria de 4 badies 18650

Transistors BC337 (5x)

Resistències (1 Kohm (5x), 10 Kohm)

Interruptor

Botó

Adaptador micro USB a DIP

Filferros

Perfboard

Dissipador de calor (d'un ordinador antic)

Pas 1: Circuit Arduino

La part més difícil és la part de l’Arduino perquè bàsicament ho maneja tot.

Als esquemes inclosos podeu veure, bé, l’esquema. Pot semblar gran i difícil al principi, però és bastant fàcil. Primer construeixo tot el circuit sense els circuits del led, sobre una placa de pa per veure si tot funcionava. Després d’haver soldat tot el perfboard, almenys ho vaig intentar.

La majoria dels sensors són bastant senzills, excepte el MQ-7. Per la meva experiència, aquest sensor és difícil d’incorporar al projecte. Vaig seguir una de les úniques bones guies que vaig poder trobar i semblava que funcionaria si només connectés aquest sensor. Si connectava els altres sensors, actuaria de manera estranya, de manera que hauria de fer alguna manipulació del codi, més endavant.

Pas 2: Codi Arduino

Si heu construït el vostre circuit en una taula de proves, podreu provar-ne la major part. Connecteu el vostre Arduino a un ordinador i pengeu el codi inclòs. Si desconnecteu els pins tx i rx, podeu enviar ordres a través del monitor IDE Arduino. Si envieu "BMPTemp", haureu de rebre una resposta si ho feu tot bé.

Pas 3: Circuit Raspberry Pi

He afegit una pantalla al meu Pi per mostrar l'adreça IP on s'allotja el lloc. el més difícil va ser esbrinar els passadors adequats.

Pas 4: Codi Raspberry Pi

El primer que heu de fer és configurar el Bluetooth integrat. He fet tot fent servir la línia d'ordres, es pot fer amb una interfície gràfica d'usuari, però no ho tractaré. Suposo que coneixeu els conceptes bàsics de Raspberry PI i Rasbian, el sistema operatiu.

Segueix el següent:

Pas 1: connecteu-vos al vostre Pi mitjançant SSH, jo faig servir Putty.

Pas 2: escriviu les ordres següents al terminal:

1. 'sudo bluetoothctl'
2. 'encès'
3. 'agent activat'
4. "scan on"

Pas 3: ara espereu fins que es descobreixi l'HC-05, l'heu d'engegar.

Pas 4: ara haurà de pair i confiar en el dispositiu, escriviu les ordres següents:

1. 'pair xx: xx: xx: xx: xx: xx', amb l'adreça mac del mòdul HC-05 al lloc dels x'es.
2. 'connect xx: xx: xx: xx: xx: xx', però és probable que això produeixi un error.
3. 'confiar en xx: xx: xx: xx: xx: xx'

Pas 5: ara que el mòdul està emparellat i de confiança, hem de vincular-lo a un port sèrie. Això es pot fer amb l'ordre següent: 'sudo rfcomm bind 0 xx: xx: xx: xx: xx: xx', de nou amb x'es que representa l'adreça mac del mòdul HC-05. Normalment, si mireu a '/ dev', hauríeu de veure 'rfcomm0', si no proveu de reiniciar-lo.

El problema és ara que heu d’executar manualment aquesta ordre cada cosa que arrenceu el Pi. Per fer-ho automàticament, he afegit l'ordre a "/etc/rc.local" abans de "sortir de 0". Ara enllaçarà automàticament el mòdul.

Ara que heu configurat el Bluetooth, podeu executar el codi que he inclòs. Tingueu en compte que he posat una base de dades MariaDB al meu Pi, no tractaré com configurar-ho, només inclouré un model de la meva base de dades i un mòbil. Si voleu executar el codi sense la base de dades i el lloc web, he inclòs un programa senzill per fer-ho.

Copieu el contingut del fitxer zip al vostre Pi i executeu-lo amb l'ordre següent: 'python3 airduino.py', suposant que esteu a la mateixa carpeta. Si el vostre Arduino està encès i els pins tx i rx estan connectats, hauríeu de veure alguns missatges sobre la inserció de dades a la base de dades. Si voleu iniciar el programa automàticament, afegiu aquesta línia a '/etc/rc.local': 'python3 //arduino.py', substituïu-la pel camí real.

Per al lloc web, he instal·lat un servidor d’appache per allotjar-lo. Copieu els fitxers del fitxer zip a '/ var / www / html /'. Ara, si aneu a l'adreça IP del vostre PI, hauríeu de veure el lloc web i les dades si tot funcionava correctament.

Pas 5: construir un estoig i soldar

Arduino

Ara que tot funciona, excepte el led, és hora de posar-ho tot en un bon cas. Decideixo fer una torre on estiguin connectats tots els components i envoltar-la d’un cas senzill.

Però primer vaig soldar tots els components a perfboard i vaig connectar alguns cables per a Ground i Vcc. Vaig posar principalment un o dos components en una peça i els vaig col·locar al voltant de la torre.

El suport de la bateria té cables més llargs i no està fixat al seu lloc, pot lliscar dins i fora per canviar de cel·la.

En aquest punt, vaig situar els conductors del led a l'últim nivell de la meva torre. Vaig reduir la tensió de sortida dels controladors a 2,2 per al led vermell i 3,2 per al led verd i blau. Vaig fixar el led al dissipador de calor i al ventilador amb tirants. Després vaig utilitzar una mica de fusta per mantenir-la al seu lloc.

Vaig connectar la majoria dels cables de terra i de Vcc mitjançant terminals de cargol.

Assegureu-vos que feu la placa base prou gran perquè la caixa exterior quedi ben alineada. La caixa exterior és només una caixa d’escuders de fusta. Al damunt he posat una mica de bruixa de plàstic transparent que vaig lijar una mica per fer la llum més suau. També he afegit el botó d’engegada.

Raspberry Pi

Per al Raspberry Pi, acabo de fer una senzilla caixa de fusta amb la pantalla LCD a la part superior i el botó al lateral.

Pas 6: final

Després de soldar-ho tot i construir el vostre recinte, és hora de fer les proves finals. Enceneu-ho tot i visiteu el lloc web; si tot va bé, hauríeu de veure algunes dades en directe.

Quant a les bateries:

Si utilitzeu més d'una bateria en paral·lel, heu d'assegurar-vos que els nivells de voltatge siguin iguals o propers.

Github:

Aquí hi ha un enllaç al meu dipòsit de Github on es troben tots els fitxers actualitzats.