SmartBox - Sistem pametne kuće za vašu sobu: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Zdravo svima!

U ovom uputstvu ću vam objasniti kako napraviti sistem pametne sobe. Ovaj sistem sadrži dva uređaja.

Opći uređaj sa senzorom vlažnosti i senzorom temperature koji mjeri trenutni kvalitet života u vašoj sobi. Moći ćete postaviti željenu minimalnu i maksimalnu temperaturu/vlažnost. Kada ove vrijednosti odstupe, primit ćete obavijesti na početnoj stranici.

Osim senzora, tu je i pametni radio sat integriran sa zvučnikom kojim možete upravljati putem web stranice. Možete kreirati, brisati i omogućiti/onemogućiti alarme. Onemogućavanje alarma događa se jednostavnim pomicanjem ruke preko ultrazvučnog senzora.

Kao drugi i zasebni uređaj, moći ćete upravljati LED trakom s unaprijed programiranim uzorcima i bojama.

Supplies

- Raspberry Pi 3 model B+

- 16 GB SD kartica

- Arduino Uno

- Sastavljen Pi T-Cobbler Plus

- Mala ploča

- Napajanje iz ploče (na primjer YwRobot napajanje)

- Jedan žičani senzor temperature (DS18B20+)

- Digitalni senzor vlažnosti i vlažnosti (DHT22)

- Ultrazvučni senzor udaljenosti (HC-SR05)

- LCD ekran 16x2

- Potenciometar

- Pojačalo (Adafruit MAX98357A I2S 3W pojačalo klase D)

- Zvučnik prečnika 3 - 4 ohma 3 vata

- Bluetooth modul (HC-05)

- 5V RGB Ledstrip (WS1812B)

- 1x 4,7K ohmski otpornik

- 1x 10K ohmski otpornik

- 3x 1K ohmski otpornik

- 1x 330 Ohm otpornik

- Preskočite žičane kablove

Korak 1: Ožičenje

Počnimo, hoćemo li.

Prvo povežite sve kao na gornjoj shemi. Pazite da sve pravilno povežete, inače neke stvari neće uspjeti.

NAPOMENA: Ako želite izvršiti prilagodbe, morat ćete urediti kôd. Zato to činite samo ako znate šta radite! Uvijek me možete kontaktirati za pitanja ili probleme.

Ako vam trebaju sheme fritzinga, možete ih preuzeti ovdje.

Korak 2: Baza podataka

Baza podataka sprema sva mjerenja senzora u tablicu povijesti. Ovo se koristi za grafikone povijesti na web stranici.

Ako želite raditi na web stranici, trebat će vam račun. Svaki račun pohranjuje alarme, svjetlosne uređaje, obavijesti i postavke.

NAPOMENA: Mehanizam za prijavu nije uključen, ali to mogu dodati kasnije.

Korak 3: Postavljanje Raspberry Pi

Dakle, ako je sve povezano, možemo početi s postavljanjem Raspberry Pi.

Prvo, počnimo sa slikom.

Slika

1: Preuzmite sliku Raspberry Pi OS:

2: Preuzmite i instalirajte Win32DiskImager:

3: Umetnite SD karticu i pokrenite Win32DiskImager.

4: Odaberite preuzetu sliku na disku. Zatim odaberite SD karticu i pritisnite tipku za pisanje. (Prije početka ovog procesa provjerite je li SD kartica prazna, svi će podaci biti uklonjeni!)

5: Ako je proces završen, možemo izvršiti posljednja prilagođavanja Raspberry Pi. Idite u direktorij SD-kartice i dodajte "ssh" datoteku bez ekstenzije kako biste bili sigurni da će pi omogućiti SSH pri pokretanju.

6: Zatim otvorite cmdline.txt u istom direktoriju i dodajte "ip = 169.254.10.1" na kraj retka i kliknite na spremi. NAPOMENA: Držite sve u jednom retku ili neke postavke neće raditi.

7: Sada sigurno izbacite SD-karticu iz računara i stavite SD-karticu u Raspberry Pi.

8: Kada to završi, možete povezati pi pomoću Ethernet kabla na LAN port vašeg laptopa ili računara.

9: Napajanje Raspberry Pi.

Wi-Fi i Pi konfiguracija

Za kontrolu Raspberry Pi preko SSH -a potreban nam je softver nazvan Putty. Putty možete preuzeti i instalirati ovdje:

1: Nakon što je Putty instaliran, možete se povezati na pi sa IP: 169.254.10.1 i portom: 22. Kada se pojavi interfejs komandne linije, možete se prijaviti sa korisnikom: pi i lozinkom: malina.

2: Sada smo prijavljeni i upisujemo "sudo raspi-config" i idemo na opcije povezivanja. Provjerite jesu li omogućeni jednožilni, serijski (omogućuju samo serijski hardverski port, a ne ljuska za prijavu preko serijske), I2C en SPI.

3: Da bismo uspostavili vezu s Wifi -jem, moramo koristiti root korisnika. Upišite "sudo -i" da biste se prijavili kao root korisnik.

4: Da biste dodali svoju Wifi mrežu u Raspberry Pi, upišite

"wpa_passphrase" SSID "" vaša lozinka ">> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf"

u terminalu s imenom i lozinkom vaše mreže.

5: Nakon što to učinite, ponovo pokrenite svoj pi.

6: Ako je sve u redu, trebali biste vidjeti IP na svom wlan0 sučelju. Učinite "ip a" da ovo provjerite.

7: Kao posljednje upišite "sudo apt-get update" i "sudo apt-get upgrade" da ažurirate svoj pi.

8: Obavezno instalirajte MySQL, apache2 i php-mysql za ovaj projekat. Tip: sudo apt install apache2 mariadb-server php-mysql -y

9: Za instaliranje MySQL-a pročitajte ovaj članak:

10: Uredite svog korisnika i lozinku za MySQL u datoteci config.py u pozadini.

Bluetooth podešavanje

1: Uključite Arduino

2: Upišite hcitool scan da biste pronašli mac adresu vašeg Bluetooth modula. Kada ga pronađete, zapišite ga ili kopirajte u drugi dokument.

3: Sada ćemo dodati Raspberry Pi Bluetooth modul. Izvršite sljedeće naredbe:

sudo bluetoothctl

agent uključen

uparite mac adresu (ako traži pin, standardni pin je 1234)

vjerujte mac-adresi

4: Dodajte svoju mac adresu u datoteku app.py u pozadini.

Podešavanje zvučnika

Vaš pi je ažuriran i imamo internetsku vezu. Možemo početi s konfiguriranjem zvučnika.1: Pokrenite sljedeću naredbu: "curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspbe… | bash"

2: Kada završi, od vas će se tražiti ponovno pokretanje, pritisnite y i unesite.

3. Sada ponovo pokrenite skriptu, to će osigurati da zvuk radi ispravno. Ako je sve u redu, čućete ženu kako govori.

4. Kada to završi, ponovo pokrenite sistem ponovo.

Python konfiguracija

Kôd projekta radi na pythonu pa provjerite imate li instaliran python 3.7. Provjerite ovo pomoću "python3 -V". Ako imate python, možete instalirati sljedeće pakete sa instalatorom pipa: pip install Flask Flask-Cors Flask-MySQL Flask-SocketIO PyMySQL gevent gevent-websocket python-socketio zahtjevi

SmartBox instalacija

Sada su sve glavne postavke konfigurirane, možemo početi sa službenim postavkama SmartBox -a.

1: Klonirajte spremište SmartBox u svoj kućni direktorij (/home/pi) upisivanjem: git clone

2: Nakon što to učinite, možete pokrenuti sql datoteku. Upišite "sudo mysql -u root -p << SmartBox.sql" da napravite bazu podataka.

3: Zatim kopirajte sučelje na/var/www/html tako što ćete izvršiti "cp -R frontend/./Var/www/html"

4: Za automatsko pokretanje dodajte servisnu datoteku u systemd. Upišite: "cp service/SmartBox.service /etc/systemd/system/SmartBox.service" i učinite "sudo systemctl enable myscript.service" da biste ga omogućili.

5: Nakon što to učinite, idite na config.py u pozadini i promijenite je u svoju mysql lozinku.

6: Ponovo pokrenite svoj pi

Korak 4: Arduino Uno postavljanje

Sada je glavni uređaj gotov, počet ćemo s LED trakom. Arduino će za nas kontrolirati 5V WS1812B LED traku.

1: Preuzmite i instalirajte Arduino IDE:

2: Preuzmite Arduino kod u moje github spremište:

3: Ako je sve preuzeto i instalirano, možete priključiti svoj Arduino Uno.

4: Otvorite datoteku LedStripCode.ino i prenesite je na svoj Arduino klikom na strelicu koja pokazuje desno.

5: Priključite svoj bluetooth modul i LED traku na arduino i sve bi trebalo funkcionirati. (Pogledajte Korak 1 Ožičenje)

Korak 5: Dizajn kućišta

Za dizajn kućišta koristio sam postojeću plastičnu kutiju i službeno kućište Raspberry Pi. Na prednjoj strani napravio sam različite rupe za zvučnik, a jednu za LCD ekran.

Na stražnjoj strani napravio sam otvor za ožičenje senzora temperature i vlažnosti. Unutra se nalazi i otvor za ožičenje napajanja matične ploče.

Na prikazu odozgo nalaze se dvije rupe za ultrazvučni senzor, pa se kretanje može otkriti kada se oglasi alarm.

Montirao sam Raspberry Pi u kućište s desne strane kutije, tako da ga mogu lakše nadograditi ili zamijeniti.

Kada to učinite, možete integrirati svoj T-obućar i senzore. Koristio sam vijke i silikon kako bih se uvjerio da je sve čvrsto.

NAPOMENA: Ako koristite metalne vijke za postavljanje Raspberry Pi, svakako upotrijebite izolacijsku traku.

Korak 6: Završni dodir

Sada je sve učinjeno, možete li izbrisati IP dio u cmdline.txt.

Upotreba: sudo nano /boot/cmdline.txt