Nevera intel·ligent: 11 passos

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

Hola, en aquest instructiu per a l'escola et mostraré com crear la teva pròpia nevera intel·ligent amb un Raspberry Pi. La nevera intel·ligent compta les begudes que preneu amb la vostra insígnia personal.

Totes les dades es guardaran i es recolliran en una base de dades de Mysql i es posaran al lloc web. El lloc web és sensible i es pot utilitzar als telèfons intel·ligents.

Pas 1: Eines i components

Eines:

• Un soldador
• Soldar
• Trepant
• Trencaclosques
• va veure
• Tornavís o martell (si voleu utilitzar cargols o claus)
• Paper de vidre
• 2x fusta contraxapada de fusta dura (12 mm 122 x 61 cm)

Components:

• 1x Raspberry pi 3
• 1x micro SD de 8 GB
• 1x tira LED (1m)
• 3 leds (verd, blau i vermell)
• 1 botó
• 1x pany elèctric de 6V / 12V
• 1x Relais 5V
• 6x LDR
• 9x resistència
• 1x tauler de pa
• 1x MCP3008
• 1x sabater GPIO T.
• 1x cable Ethernet
• 1x alimentació externa (bloqueig)
• 1x Potència universal (pi)
• Filferros electrònics

Aquestes són les coses que he fet servir, però podeu canviar algunes parts o afegir-ne algunes.

El cost total màxim sense eines és d’uns 140 €

Pas 2: Configuració del Raspberry Pi 3

Començarem a instal·lar el sistema operatiu al nostre Raspberry Pi.

Descarregueu la imatge "Raspbian Jessie with pixel" des del lloc web Raspberry Pi. Veureu que es tracta d’un fitxer ZIP. Traieu aquest fitxer ZIP a la ubicació desitjada.

• Descarregueu l'eina Win32 Disk Imager, que es pot descarregar a Sourceforge.
• Feu clic a la icona de la carpeta per seleccionar la imatge
• A continuació, seleccioneu a "Dispositiu" la vostra microSD
• A continuació, feu clic a "Escriu"

Després d’escriure la imatge a la vostra microSD, podeu obrir-la a l’Explorador de Windows.

• Obriu el fitxer "cmdline.txt"
• Afegiu la línia següent abans de la paraula "rootwait": 169.254.10.0
• A continuació, deseu el fitxer.

Inseriu la microSD al RPi

Apliqueu una tensió al vostre RPi amb l'adaptador de 5, 2V CC

Connecteu el cable de xarxa a l'RPi i connecteu-lo al port de xarxa de l'ordinador.

El vostre gerd ja està a punt per utilitzar-se.

Pas 3: connecteu-vos al Raspberry Pi 3

Per connectar-nos al nostre RPi utilitzarem Putty.

1. Descarrega Putty
2. Crear una connexió SSH (veure imatge)

3. Inicieu la sessió

   • Nom d'usuari: pi
   • Contrasenya: gerd

CONFIGURACIÓ DE LA WIFI

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Aneu a la part inferior del fitxer i afegiu el següent:

network = {ssid = "nom de la xarxa sense fils"

psswrd = "la contrasenya de la xarxa psk =" contrasenya de la xarxa sense fils "}

Per veure el vostre tipus d’adreça IP:

ifconfig wlan0

Ara podeu connectar-vos sense fils al vostre nom d’amfitrió Raspberry Pi a Putty = adreça IP

Si hi ha un problema per connectar-se al wifi, podeu editar el fitxer així:

"sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.config"

Pas 4: Circuit elèctric

En aquest pas connectarem tots els sensors al Raspberry pi.

Connecteu el T-cobbler als passadors GPIO del raspberry pi i col·loqueu-lo en una pissarra. O podeu crear el vostre propi PCB i fer-lo més durador.

MCP3008:

• Connecteu el pin VDD a 3v3Connect
• el pin VREF a 3v3Connect
• el pin AGND a GNDConnect
• el pin CLK a SCLKConnect
• el pin Dout a MISOConnect
• el pin Din a MOSIConnect
• el pin CS a CEOConnect
• el pin DGND a GND

LDR:

Connecteu tots els LDR que feu servir (màxim 8) a un pin del MCP3008.

Connecteu el primer pin del LDR al 3v3 i el segon a una resistència i la resistència al GND, i connecteu el LDR entre el LDR i la resistència a un pin del MCP3008.

MOLT IMPORTANT: assegureu-vos que tots els cables que van al pi estiguin connectats amb el pin GPIO adequat, en cas contrari el vostre programa no funcionarà.

RFID

• Pin més esquerre (pin de tensió) al pin de 3v3 del RPI
• El segon (RST) al GPIO25
• El terra a terra
• IRQ no
• El MISO al MISO del RPI
• El MOSI al MOSI del RPI
• El SCK al SCLK del RPI
• El SDA al conseller delegat del RPI

El botó de la nevera:

• Un pin al pin 3v3 del RPI
• L’altra al pin 13 del RPI

Els tres LED:

• Un pin a una resistència de 220 Ohm i a la TERRA del RPI
• L’altre passador al 23 pin, 24 pin i 26 pin

Els llums LED de la nevera:

• Connecteu el pin (+) al 5V
• L’altre passador al TERRA

El bloqueig:

• Un pin del pany (TERRA) que connecteu a terra de l'adaptador extern
• L'altre passador del pany (+) el connecteu al Relais
• El costat positiu de l'adaptador extern també el connecteu al Relais

Per tant, ara només heu de connectar el mateix Relais.

• El pin negatiu del Relais que connecteu a la TERRA del RPI
• El pin del mig (+ pin) el connecteu al pin de 5 V de l'RPI
• El pin altre (pin KY-1) que connecteu als 21 pins del RPI

Pas 5: Construir la nevera

En aquest pas estem construint la nevera.

Primer de tot, necessitareu:

- La fusta contraxapada

- Trencaclosques

- Marcador

Marqueu totes les parts de la fusta contraxapada abans de començar a serrar.

2. Després de comprovar si totes les peces són comercialitzades, podeu començar a serrar. (Tingueu en compte que la fulla també té una mica d'amplada)

3. Després de serrar totes les peces, podeu començar a foradar els vostres sensors.

- El fons de la nevera necessita 6 forats grans perquè les ampolles puguin romandre quietes.

- El terra de la nevera necessita 6 forats més petits per als sensors LDR.

- El sostre necessita 3 petits forats per als 3 leds (blau, vermell i verd).

- Assegureu-vos que el RFID es pugui llegir a través de la fusta; en cas contrari, cal que la fusta sigui més prima.

- Feu també un petit forat a l'interior frontal per al botó.

Per a la porta també heu de fer 2 forats per connectar la porta a l'interior de la nevera. Per obrir i tancar la porta vaig instal·lar un mànec.

Un cop hàgiu acabat tot el treball, podeu posar les parts elèctriques al lloc d'escriptura.

Pas 6: connecteu els sensors a la nevera

En aquest pas, configurem la nevera amb tots els components que hem comprat.

Podeu començar enganxant la taula de pa i el Raspberry pi a la part posterior de la nevera, que és el lloc on acaben tots els cables.

Col·loqueu el RFID, els LED, els LDR i el botó a la dreta i assegureu-vos que pugueu connectar-vos a la placa de control.

Assegureu-vos que tots els cables estiguin connectats correctament, podeu mirar les imatges o els altres passos per fer-ho escrivint.

Després de col·locar tots els components al lloc adequat, podeu començar a cargolar les diferents parts com podeu veure a les imatges. Tots els cables es poden amagar al doble fons o al doble superior.

Pas 7: maquinari de codificació

He utilitzat el programa Pycharm per poder provar-ho tot mentre codificava. Podeu trobar tot el codi que he escrit al meu github

Pas 8: MySQL

La caiguda de la base de dades us ajuda a començar a utilitzar aquest projecte.

El simple reconeixement del codi MySql és útil per canviar el projecte si voleu.

He utilitzat 4 taules, usuaris, begudes, accions i registre. Aquestes taules són la forma més senzilla i correcta de garantir que el projecte funcioni.

Pas 9: Codificació del lloc web

Podeu veure tot el codi a la carpeta següent a Github.

Vaig utilitzar el programa Pycharm per escriure-ho tot. És una forma senzilla de codificar i veure tot el que feu mentre esteu treballant.

Pas 10: Projecte d’inici automàtic

En aquest pas us mostraré com iniciar automàticament el vostre projecte al raspberry pi.

Ara deixarem que el nostre codi s’iniciï automàticament quan arrenci el pi perquè pugui funcionar tot sol. Hi ha diverses maneres de fer-ho, però estic escollint el mètode rc.local.

Obriu /etc/rc.local amb el vostre editor de text favorit i col·loqueu aquest codi a sobre de la línia "sortida 0"

"dorm 15 python3 /home/pi/files/app/RUN.py & python3 /home/pi/files/website/website.py i finalment"

quan vulguem veure el nostre lloc web, podeu navegar fins a l'adreça IP especificada a la part inferior del fitxer website.py (per defecte és 169.254.10.1:5000). Aquest és el final del meu primer instructiu, si alguna cosa no està clar, podeu comentar-me o enviar-me un missatge.

Pas 11: finalitzar

En aquest pas, posarem el nostre frigorífic intel·ligent llest per al seu ús.

Connecteu la font d'alimentació del Rasberry Pi al sòcol. Espereu fins que el Raspberry Pi s'engegui completament.

Connecteu l'altra font d'alimentació a la presa (per al pany).

Podeu prendre una copa escanejant la vostra insígnia, tanqueu la porta de manera que les begudes de fitxes entrin al vostre compte.

Per veure el vostre lloc web: cerqueu la vostra adreça IP seguida de: 5000

Ara el vostre Smartfridge està a punt per utilitzar-se. Gaudiu de les begudes fredes sense estressar-vos i vigileu els consums.