Easy Wake-Up: una llum de despertador intel·ligent feta amb Raspberry Pi: 6 passos

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

Introducció

Per al currículum Project1 vaig haver de fer alguna cosa. Sempre em va fascinar com us podria beneficiar una llum de despertar en despertar-vos com els de Philips.

Així que vaig decidir fer una llum de despertador.

Vaig fer la llum de despertar amb un Raspberry Pi com a base, una tira led, altaveus i un parell de sensors ambientals per obtenir mesures.

Aquí teniu les seves característiques:

• El servidor web s’allotja al Pi
• Les dades s’exporten a una base de dades MySql
• Pàgina web que mostra dades
• Pàgina web que executa sentències

Aquest projecte ha estat per a mi una gran experiència d’aprenentatge. Em va aconseguir resoldre alguns problemes inesperats. Vaig aprendre força sobre les capacitats del Pi i sobre com es comunicava PHP amb tot.

Pas 1: reunir els materials

Per al meu projecte, el necessito de diverses parts que llistaré a continuació. També hi haurà un fitxer Excel amb tots els preus dels components amb els llocs web corresponents des d’on els vaig demanar.

Components:

• Raspberry Pi 3 model B +
• Alimentació Raspberry Pi
• Cobbler Raspberry Pi
• Amplificador d’àudio estèreo de classe 3,7W-Max98306
• 2 x Altaveu - 3 "de diàmetre - 4 Ohm 3 watts
• LCD negatiu de retroiluminació RGB 20x4
• Cinta LED digital Adafruit Dotstar - Blanc 144 - 0,5 metres
• Sensor d'ultrasons HC-SR04
• Sensor DHT11
• Cables de pont (m a f) i (m a m)
• Resistència de 470 Ohm i 330 Ohm

Disseny de materials:

• Fusta de MDF de 7 mm
• plàstic

Eines:

• Soldador
• Pistola de cola

En total, els materials costaran uns 210 euros.

Pas 2: connectar tots els components junts

Construeixo el circuit seguint l’esquema de Fritzing que he creat, a continuació trobareu els documents pdf de l’esquema de l’armari i elèctric.

El circuit té múltiples sensors, altaveus, pantalla lcd i una tira LED que funciona conjuntament. Llistaré per a cada component sobre com haurà de connectar-los i com es pot trobar a l'esquema.

1. El sensor per ultrasons: aquest sensor calcula la distància entre el sensor i un objecte que té al davant. Amb aquesta funció podem automatitzar certes habilitats mantenint la mà davant d’ella. Té 4 pins: terra, 5V, gallet i ressò. La sortida de ressò necessita resistències entre el terra i el passador de ressò.
2. El sensor DHT11: aquest sensor mesura la temperatura i la humitat. Si en compreu un amb un PCB, la resistència de 10 k ja està soldada amb el sensor i fa que sigui molt fàcil connectar-lo.
3. El ledstrip: per al ledstrip cal una font d'alimentació externa per encendre'l, en cas contrari podeu consumir el raspberry pi sense utilitzar-ne cap. El fil DI passa al pin MOSI del pi i CI al pin SCLK.
4. La pantalla LCD: especialment les pantalles rbg requereixen molts cables, tots els pins utilitzats del pi es poden utilitzar amb GPIO.pins normals. També té un potenciòmetre per canviar el contrast de la pantalla.
5. El polsador: el faig servir per posar el gerd en mode d’aturada i prement de nou per despertar. Normalment la connexió oberta és necessària per a això.
6. Per fi, l'amplificador amb els altaveus: ja que utilitzem només altaveus, necessitem un amplificador per fer el senyal prou fort per produir so. Està connectat amb l’entrada d’àudio del raspberry pi.

Pas 3: Configuració del Pi

Primer de tot, necessitareu Raspbian que podeu descarregar aquí.

Vaig utilitzar un monitor connectat amb l’HDMI del raspberry pi després d’instal·lar la targeta SD. Amb el ratolí i el teclat connectats als ports USB del pi. A continuació, seguiu la configuració d'inici a la pantalla per inicialitzar el raspberry pi, assegureu-vos de canviar al tauler de configuració algunes funcions com SPI, I2C, … per habilitar-les.

Introduïu l'ordre següent al símbol del sistema al Pi:

sudo apt-get update

Això pot trigar una estona, així que poseu-vos còmode. Després de l'actualització, actualitzarem

sudo apt-get upgrade

Pas 4: Instal·lació de mòduls i paquets i configuració del servidor web

Instal·lem cada mòdul per a Python amb:

sudo pip3 instal·la nom_mòdul

La llista de mòduls ho necessita:

1. adafruit-circuitpython-charlcd
2. adafruit-dht
3. adafruit-circuitpython-dotstar
4. adafruit-blinka
5. RPI. GPIO

Podria haver-ne més, però si teniu un error que diu que no trobeu el mòdul, només cal instal·lar-lo.

També l’ordre següent, perquè necessiteu la versió 3.4 i no la 3.3.

python3 -m pip install --upgrade --force-reinstall spidev

Per configurar un servidor web he utilitzat matràs.

Pas 5: Aplicació del codi

Per obtenir el codi, heu d'assegurar-vos que tot estigui a la carpeta de / var / www / html

Podeu obtenir el codi de Github.

El lloc també és sensible, de manera que es podria obrir al mòbil sense perdre funcions o d’una altra manera.

Mentre s’inicia el Pi, començarà a executar el meu script principal Python. Això s’encarregarà de mostrar les dades al lloc web. Per afegir un script a l'arrencada, heu de fer la manera preferible del sistema. Consulteu l'enllaç.

Per al botó cal utilitzar el pin físic 5 del pi i el terra. Utilitzeu pins al botó, pin obert normal i pin normal. La polaritat no importa.

Feu les ordres següents al terminal del vostre raspberry pi i hauríeu de poder apagar i engegar el pi amb el botó premut.

git clone

Pas 6: Construir l'habitatge

Per a la carcassa vaig fer servir fusta escombrada que vaig tallar a trossos i vaig ajuntar mitjançant cola. Per fer que la part davantera fos una mica inclinada, vaig haver de calcular la banda inclinada, perquè quan no es calcula, encara que no sigui una inclinació enorme, les peces de fusta no encaixaran.

Sempre heu de tenir molta cura amb les mesures de les peces de fusta, perquè de vegades podeu oblidar el gruix de la fusta.

Els forats es van fer amb màquines de perforar i serrar.

Un cop fet això, podeu començar a pintar-lo. Vaig fer servir pintor en aerosol amb color marró. Assegureu-vos de fer-ho a l’exterior i intenteu allunyar-vos d’on van els fums tòxics.

Per a l’altaveu i la part de darrere he utilitzat pantalles per connectar-les.

A la part superior vaig fer servir plàstic que també es va enganxar.

Finalment, he afegit alguns feets del dispositiu.