Carassus_IoT_electronic_project: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquest document té la intenció de permetre construir un estany semiautomatitzat amb una interacció humana mínima.

Gràcies a un Arduino, aquest projecte alimentarà els peixos d’un estany. Els aliments del peix s’emmagatzemen en un tanc. Una bomba de filtre s'inicia si es compleixen les condicions climàtiques, mesurades per sensors de temperatura i cèl·lules fotoresistives.

Pas 1: materials

Per dur a terme aquest projecte són necessaris diversos materials. Les matèries primeres i reciclades s’utilitzaven principalment per a la construcció del marc. Aquí teniu una llista dels components que hem utilitzat:

• Tauló de fusta per construir el marc (materials reciclats)
• Quadre elèctric (materials reciclats)
• Bloc de borns elèctric (materials reciclats)
• Arduino Uno (comprat a Amazon)
• Interruptors automàtics de la corba 10A C (materials reciclats)
• Servomotor Arduino (comprat a Amazon)
• Fotocèl·lula (comprada a Amazon)
• Contactor 5V (comprat a Amazon)
• Rellotge en temps real (RTC DS3231) (comprat a Amazon)
• Compensador de connexions fredes MAX6675 (comprat a Amazon)
• Sonda de termoparell K (comprada a Amazon)
• Bomba de filtre d'estany 230V (materials reciclats)
• Resistència de 220 ohms (comprada a Amazon)
• Breadbord (comprat a Amazon)
• Una ampolla de plàstic buida de 5 litres (materials reciclats)
• Tubs (materials reciclats)
• Vàlvula impresa en 3D

Pas 2: Estructura

Es va fer una estructura de fusta per tal de suportar tots els components. Estructura l’ampolla de 5 litres per omplir-la de menjar per a peixos. Un sistema de canonades porta els aliments a una vàlvula (impresos en 3D) i gestiona la quantitat d'aliments que es lliuren.

Les canonades estan fetes de tub de PVC muntat junt amb cola. La vàlvula es fixa a les canonades i es divideix en 2 parts: l'eix i la vàlvula. En primer lloc, l'eix s'ha de fixar transversalment a través de les canonades de PVC i després es pot muntar l'eix amb la placa de la vàlvula mitjançant una connexió de cargol.

La vàlvula es pot imprimir amb el fitxer stp.

Pas 3: caixa electrònica

Una caixa elèctrica instal·lada al costat de l’estructura de fusta protegeix tot el sistema elèctric. En el nostre cas, la caixa elèctrica s’instal·la sota el tauler que suporta el subministrament d’aliments.

L’interruptor automàtic s’utilitza per protegir la bomba de 230V d’un curtcircuit, diversos terminals elèctrics permeten el cablejat de les bombes.

L'Arduino Uno i la placa de fixació s'uneixen a la caixa elèctrica: l'Arduino està enganxat amb silicona, la placa de pa és autoadhesiva.

Es fan dos forats a la caixa elèctrica per poder passar el cable d'alimentació de la bomba i el cable d'alimentació general.

El gerd s’alimenta a través del seu transformador que s’ha de connectar a una presa de 230V que no sigui visible al diagrama anterior. El mòdul endoll inserit al costat dels interruptors es pot comprar per separat. Utilitzem una bateria USB externa.

Pas 4: Cablatge de la caixa elèctrica

El cablejat del projecte es realitza en dues parts: una en molt baixa tensió (5V) i l’altra part en baixa tensió (230V).

La part de baixa tensió subministra la bomba a través dels contactes de control dels contactors de 5V i també subministra el gerd mitjançant el seu transformador.

El voltatge molt baix subministra el gerd, l'Arduino i el funcionament de tots els components electrònics (RTC, compensador de connexions fredes, fotocèl·lula, contactor de 5V, …).

Aquesta energia l’alimenta el transformador al gerd i després alimenta l’Arduino mitjançant una connexió USB. El cable USB també recupera dades a l’Arduino per generar els gràfics.

A continuació s’explica com connectar la peça de baixa tensió Arduino:

Es porta un cable del TGBT per subministrar la baixa tensió a la caixa elèctrica. Després passa a través del disjuntor 10A per protegir la bomba.

A continuació s’explica com connectar la part de baixa tensió d’Arduino:

Pas 5: Programació Arduino, Python i PHP

Instal·lació del servidor web

Hem d’instal·lar un servidor web per visualitzar el gràfic. Utilitzarem apache per la seva compatibilitat i facilitat d’instal·lació amb PHP. Per fer-ho, ens connectem al raspberry pi mitjançant SSH i executem les ordres següents:

sudo apt instal·la apache2 php php-mbstring

sudo chown -R pi: www-data / var / www / html

sudo chmod -R 770 / var / www / html

Ara tot el que posem al directori / var / www / html estarà al nostre servei web. Per provar si tot funciona, utilitzarem demana a PHP que ens doni alguna informació quan accedim al servidor.

sudo rm /var/www/html/index.html

echo ""> /var/www/html/index.php

Si accedim a l’adreça IP del pi en un navegador web, veurem algunes informacions sobre PHP. Per defecte, no cal que posem res després de l’IP de pi, perquè utilitzarà qualsevol fitxer anomenat índex. Ara només hem de posar els nostres fitxers al directori / var / www / html i podem accedir al gràfic i tornar-lo a carregar a voluntat.

Per iniciar de reader.py, hem d’afegir una nova línia al rc.local. Hem d’accedir al protocol raspberry per ssh escriviu aquesta línia per modificar el rc.local:

nano /etc/rc.local

ara podem afegir aquesta línia: / usr / bin / python3 /var/www/html/Projet/reader.py i iniciar directament el fitxer reader.py.

Hem de posar el directori HTML al camí / var / www /. Quan el gerd s’alimenta, recupera les dades de temperatura i llum cada segon a l’Arduino per crear un gràfic.