GroupONE Smart Home: 27 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Benvingut! Aquest projecte de Raspberry Pi és un sistema de gestió de "casa intel·ligent", que és capaç de mesurar diverses dades, com ara la temperatura, la humitat i els valors de llum en diverses parts de la casa. Aquest instructable cobrirà la configuració de l'entrada i sala d'estar, així com 1 dormitori.

Les dades s’envien i es processen a través d’IBM Bluemix abans de retornar-les a Node-Red, on es realitzen les accions necessàries, com ara encendre els llums quan és fosc i es detecta moviment.

Els usuaris poden veure les dades recopilades mitjançant un tauler de control en vermell de node que mostra els valors de mesura actuals, a més d’una representació gràfica d’un indicador i un gràfic històric. El tauler també inclou funcions addicionals, com ara un rellotge que mostra les dades i l'hora actuals i commuta per controlar de forma remota diversos aparells elèctrics, que es representen com a LED i un brunzidor.

Per últim, hi ha un sistema d’alarma domèstica que inclou un lector de targetes RFID MFRC 522, un brunzidor, un sensor de moviment i una pantalla LCD de 16x2. L'estat del sistema d'alarma domèstic RFID també es mostra al tauler. El que fa especial aquest sistema d’alarma domèstica és que pot llegir els missatges que se li donen, com ara “Benvingut a casa” per demostrar que es concedeix accés o “Accés denegat” per demostrar que es denega l’accés. Quan es detecta moviment mentre s'apaguen els llums, sonarà el timbre i s'enviarà un missatge de correu electrònic a l'usuari. Quan es desactivi l'alarma, s'enviarà un altre correu electrònic.

Pas 1: Preparació del maquinari necessari

Assegureu-vos que teniu tot el següent abans de continuar. La quantitat necessària de cada article es col·loca entre claudàtors.

1. Raspberry Pi 3 Model B (3 unitats)
2. Taula de pa (3 unitats)
3. Mitja taula (1 unitat)
4. Kit T-Cobbler (3 unitats)
5. Sensor de temperatura i humitat DHT11 (3 unitats)
6. LED (5 unitats)
7. Resistència de 220 ohms (5 unitats)
8. Resistència de 10K ohms (7 unitats)
9. Sensor de moviment PIR HC-SR501 (2 unitats)
10. Zumbador (1 unitat)
11. Pantalla LCD I2C (1 unitat)
12. Mòdul lector de targetes RFID / NFC MFRC522 (1 unitat)
13. Targeta RFID (2 unitats)
14. Resistència depenent de la llum (LDR) (2 unitats)
15. Convertidor analògic a digital (3 unitats)
16. Cables jumper masculí a masculí (com a mínim 80 unitats)
17. Cables de pont masculí a femella (com a mínim 10 unitats)
18. Adaptador d'alimentació / cable USB a micro USB (3 unitats)
19. Cable LAN RJ45 (3 unitats)

Pas 2: Maquinari d'entrada # 1

Ara que hem reunit els elements essencials, és hora de començar a configurar el maquinari per a la primera part del nostre projecte: l'entrada. Connecteu el sensor DHT11, la resistència de 10 k ohm i els cables de pont com es mostra.

Pas 3: Maquinari d'entrada núm. 2

A continuació, instal·leu la bombeta LED, 2 cables de pont més i una resistència de 220 ohms.

Pas 4: Maquinari d’entrada # 3

Connecteu el brunzidor i els seus 2 cables de pont com es mostra.

Pas 5: Maquinari d’entrada # 4

Mitjançant 7 cables jumper de home a dona, instal·leu el mòdul lector de targetes RFID / NFC MFRC522.

Pas 6: Maquinari d'entrada # 5

Afegiu la pantalla LCD I2C i els seus 4 cables jumper entre homes i dones. Això conclou la configuració del maquinari per a l'entrada.

Pas 7: maquinari de la sala d'estar # 1

Comenceu per un altre kit de Raspberry Pi, taulers de suport i T-Cobbler per a aquest pas. El cable taronja és per a subministrament de 3v3 mentre que el cable gris és per a subministrament de GND. Utilitzeu la resistència de 330Ω per als LEDS, connecteu els cables verds del LED groc a GPIO23 i el LED vermell a GPIO24. Connecteu els cables marrons dels dos LED a la mateixa fila que el cable gris (GND).

Pas 8: maquinari de la sala d'estar # 2

Connecteu el sensor DHT11 tal com es mostra a la imatge superior. Utilitzeu una resistència de 10 kΩ aquesta vegada per al sensor DHT11, connecteu el cable blau a GPIO4. Connecteu el fil vermell a la mateixa fila que el fil taronja (3v3) i el fil negre a la mateixa fila que el fil gris (GND).

Pas 9: maquinari de la sala d'estar # 3

Connecteu el sensor DHT11. Utilitzeu una resistència de 10 kΩ aquesta vegada per al sensor DHT11, connecteu el cable blau a GPIO4. Connecteu el fil vermell a la mateixa fila que el fil taronja (3v3) i el fil negre a la mateixa fila que el fil gris (GND).

Pas 10: maquinari de la sala d'estar # 4

Ara, instal·leu el Light Dependent Resistor, la seva resistència de 10k ohms juntament amb els cables de pont necessaris.

Pas 11: maquinari de la sala d'estar # 5

Connecteu el sensor de moviment PIR com es mostra a la imatge superior. Connecteu el cable groc a GPIO26. Connecteu el fil vermell a la mateixa fila que el fil taronja (3v3) i el fil negre a la mateixa fila que el fil gris (GND). Ja heu acabat de configurar el maquinari de la sala d'estar. Una més per acabar!

Pas 12: maquinari de dormitori núm. 1

Una vegada més, comenceu amb un altre kit Pi, taulers i T-Cobbler. Passant al dormitori: comenceu afegint els cables de pont masculí a masculí, la resistència de 10 k ohms i el sensor DHT11 segons el diagrama anterior.

Pas 13: maquinari de dormitori núm. 2

Ara afegiu la bombeta LED, 2 cables de pont més i una resistència de 220 ohms.

Pas 14: maquinari de dormitori núm. 3

Connecteu el convertidor analògic-digital MCP3008 i els respectius cables de pont. Afegiu la resistència dependent de la llum i la seva resistència de 10 k ohmis.

Pas 15: maquinari de dormitori núm. 4

Connecteu el sensor de moviment mitjançant 3 cables de pont masculí a femella i ja heu acabat la configuració del maquinari per al dormitori.

Pas 16: Instal·leu els nodes IBM Watson Node-RED a RPi

Obriu una finestra de terminal i

instal·leu els següents nodes Node-RED al vostre RPi:

sudo npm i -g node-red-contrib-ibm-watson-iot

Quan la instal·lació tingui èxit, reinicieu el vostre RPi

sudo reiniciar ara

Pas 17: actualitzeu Node-RED a RPi

Obriu una finestra de terminal i actualitzeu Node-RED al vostre RPi

sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

Pas 18: instal·leu mòduls Node-RED addicionals a RPi

Perquè els fluxos importats al pas següent funcionin, també s’han d’instal·lar els mòduls següents.

node-red-contrib-moment (per formatar l'hora)

node-red-dashboard (per al tauler)

node-red-contrib-telegrambot (per a telegram bot)

node-red-node-daemon (per RFID, seguiu l'enllaç següent per obtenir instruccions)

developer.ibm.com/recipes/tutorials/reading-rfid-mifare-cards-into-watson-iot-platform-using-your-raspberry-pi-3/

node-red-contrib-i2clcd (per a LCD, seguiu l'enllaç següent per obtenir instruccions)

github.com/johnty/node-red-contrib-i2clcd

Pas 19: Inici de Node-Red i Mosquitto

Obriu una finestra de terminal i inicieu Node-RED al vostre RPi

mosquit

Obriu una altra finestra de Terminal i inicieu Node-RED al vostre RPi

inici vermell node

Pas 20: importació de fluxos per a l'entrada RPi

Feu clic al menú de l'hamburguesa i aneu a Importa> Portapapers

Enganxeu el codi a l'enllaç següent i feu clic a Importa

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

Feu clic a un node de sortida MQTT

Feu clic a la icona de la ploma

Introduïu l'adreça IP de l'entrada RPi al camp Servidor

Feu clic a Actualitza. S’actualitzaran tots els altres nodes MQTT del mateix flux.

Pas 21: importació de fluxos per a RPi de la sala d'estar

Feu clic al menú de l'hamburguesa i aneu a Importa> Portapapers enganxar al codi que hi ha a l'enllaç següent i feu clic a Importa

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

Feu clic a un node de sortida MQTT

Feu clic a la icona de la ploma

Introduïu l'adreça IP del saló RPi al camp Servidor

Feu clic a Actualitza. S’actualitzaran tots els altres nodes MQTT del mateix flux.

Pas 22: importació de fluxos per al dormitori RPi

Feu clic al menú de l'hamburguesa i aneu a Importa> Portapapers

Enganxeu el codi a l'enllaç següent i feu clic a Importa

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

Feu clic a un node de sortida MQTT

Feu clic a la icona de la ploma

Introduïu l'adreça IP del dormitori RPi al camp Servidor

Feu clic a Actualitza. S’actualitzaran tots els altres nodes MQTT del mateix flux.

Pas 23: importació de fluxos per a Bluemix

Feu clic al menú de l'hamburguesa i aneu a Importa> Portapapers

Enganxeu el codi a l'enllaç següent i feu clic a Importa

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

Pas 24: desplegueu l'aplicació

Feu clic al botó Desplega per desplegar l'aplicació.

Si MQTT no es pot connectar després del desplegament, introduïu les dues ordres següents (una a la vegada) per aturar i reiniciar Mosquitto i torneu-ho a provar.

sudo /etc/init.d/mosquitto stop

mosquit

Pas 25: visualització del tauler

Aneu a: 1880 / ui (per exemple, 169.254.43.161:1880/ui)

Hauríeu de veure la pantalla superior.

Pas 26: visualització del tauler de control núm. 2

Podeu accedir al tauler dels altres 2 RPis (que es mostren a sobre) fent clic a la icona del menú d'hamburguesa i seleccionant el RPi per al qual voleu veure el tauler.

Pas 27: utilitzar el Chatbot

L'aplicació també inclou un bot de Telegram. El nom del bot és groupONEbot. Es pot mostrar una llista d’ordres mitjançant l’ordre help, tal com es veu a continuació. A continuació es mostren alguns exemples dels possibles casos d’ús.