IOT aparat za kavu (UFEE): 7 koraka (sa slikama)

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

Kao dokaz znanja morali smo stvoriti IOT uređaj koji bi se mogao kontrolirati putem vlastitog web sučelja. S obzirom da obožavam kafu i svakodnevno je konzumiram puno, odlučio sam napraviti vlastitu IOT aparatu za kavu.

Aparat za kafu UFEE: "aparat za kafu imajući na umu"

Da bi uređaj bio potpuno automatski, koristim instant kafu.

Korak 1: Šta će vam trebati

- Raspberry Pi model 3

- servo motor (ARD-T010051)

- RTC DS3231

-CJMCU-832 PAM8302 2,5W D-klasa mono pojačalo

- Senzor trske

- 5V RELEJ (10A)

- Solid -state relej (5V)

- Aux kabel

- Skupljajuća cijev

- 2x bakarna mlaznica

- Bikonski komad

- Silikonska cijev

- Senseo kotao 1400W

- Senseo pumpa 22W

- Senseo rezervoar za vodu

- Reed prekidač (normalno otvoren)

- bakarna žica

- MCP3008

- 2x LDR

- zvučnik od 4 ohma (ili druge vrste)

- 2x 10KΩ otpornik

- 5KΩ otpornik

- Dioda 1N4007

Za slučaj koji sam odabrao za prilično industrijski izgled, ali postoji mnogo načina da uklopite komponente koje bi mogle izgledati privlačnije kada ga želite smjestiti u svoj dom.

Korak 2: Početak

Počeo sam s otvaranjem aparata za kavu Senseo i istraživao komponente unutra. Da biste ga otvorili, uklonite 2 vijka sa stražnje strane pomoću torx odvijača, a zatim ga možete otvoriti na držačima.

Jednom kada se otvori, potrebna vam je samo pumpa, bojler i žice i cijevi koje drže sve zajedno.

Sljedeći korak je ugradnja kotla i pumpe u željeno kućište, budući da kotao i rezervoar za vodu moraju sjesti kako bi ih mogli koristiti. Uvjerite se da okov za spremnik za vodu stoji uspravno, čvrsto i da je lako dostupan.

Nakon što je to dovršeno, možete početi povezivati komponente prema shemi.

Korak 3: Mlaznica (industrijski izgled)

Za mlaznicu sam koristio mali metalni spremnik u kojem sam izbušio rupu dovoljno veliku da stane na komad bikone. Montirajte cijev na jednu od mlaznica i pričvrstite mlaznice na komad bikone. Zatim izbušite odgovarajuće rupe u metalnom spremniku i kućištu te upotrijebite neke vijke i matice kako biste ga pričvrstili za kućište.

Korak 4: Dozator za kavu (industrijski izgled)

Za držanje kave trebat će vam spremnik s prozirnim poklopcem koji možete pričvrstiti na tijelo.

Izbušite 2 rupe Ø5 mm na dnu:- jednu u sredini posude- jednu u sredini između prve rupe i bočne strane

provucite zupčanik serva kroz otvor bliže sa strane i pričvrstite komad (priložen servo) sa 6 nogu. (vidi sliku 1)

Zatim uzmite metalni komad i savijte ga u obliku male šine, te savijte kutove i kraj jednog komada, tako da ga možete montirati na dno limenke preko rupe u sredini. (vidi sliku 2)

Upotrijebite odgovarajući držač da servo učvrstite čvršće na tijelo spremnika. (vidi sliku 3)

Na kraju izbušite rupu promjera 5 mm u donjem stražnjem dijelu spremnika kako biste uklopili LDR i još nekoliko za postavljanje spremnika na tijelo stroja. (vidi sliku 4)

Korak 5: Priprema i postavljanje senzora

U kotao je ugrađen NTC, koji možete spojiti na MCP tako što ćete napraviti djelitelj napona sa padajućim otpornikom od 5KΩ.

LDR -ove za provjeru kave i šalice treba prvo pripremiti. Budući da koristim metalno kućište, potrebno ga je dobro izolirati da ga ne skratim sa kućištem. Ako koristite i metalno kućište, učinite sljedeće:- stavite izolacijsku traku oko svake noge i pokrijte je skupljajućom cijevi. (vidi sliku 1)

- zatim lemite žice na svaku nogu i također pokrijte spojeve sa skupljajućom cijevi, tako da su svi spojevi potpuno pokriveni. (vidi slike 2 i 3)

- ponovite ove korake za drugu LDR

- provucite glavu jednog od LDR -a kroz otvor koji ste za njega izbušili u posudi za kafu i savijte noge. (vidi sliku 4)

- prekrijte izolacijskom trakom tako da svjetlo ne može proći sa stražnje strane.

- montirajte drugi LDR ili na dno kućišta komadom cijevi koji se pokrije prilikom postavljanja šalice, ili direktno u podnožje na koje ste stavili čašu. (Prilikom odabira za drugu opciju, pobrinite se da je senzor dobro prekriven prozirnim materijalom koji je vodootporan!)

Da biste senzor trske montirali na spremnik za vodu, napunite ga vodom tako da magnet bude na najvišoj točki (voda bi trebala biti iznad minimalne linije). Tada možete ili slušati kada se element prebaci, ili ga možete spojiti na rpi ili arduino i kontinuirano ispisivati vrijednost.

Kad budete sigurni da znate točno mjesto za senzor, pričvrstite ga vrlo čvrsto na spremnik za vodu i dodajte veliku količinu vrućeg ljepila kako biste bili sigurni da se staklena cijev ne lomi (ovo je vrlo osjetljivo). (vidi sliku 5)

Korak 6: Ožičenje i kalibracija

Raspberry pi i veće komponente montirajte unutar drvene kutije s daskom postavljenom na vrh (postolje gdje stoje mašina i šolja). Koristio sam čičak za montiranje pi i komponenti unutar kutije. Tada možete sve montirati izravno na ge GPIO pinove ili po želji upotrijebiti matičnu ploču ili ploču.

Za kalibraciju senzora provjerite vrijednosti koje dobivate u oba stanja i pri različitim osvjetljenjima te ih prilagodite u kodu. (moj može, a možda i ne radi). Isto važi i za NTC.

OBAVIJEST: Način na koji se vrijednosti mijenjaju ovisi o tome da li ste prvo stavili padajući otpornik ili LDR/NTC. Kada prvi put dodate otpornik s LDR -om, dobit ćete veću vrijednost za manju izloženost svjetlu. (1023 je potpuno taman).

Kada želite koristiti alarmni sistem iz projekta, morate lemiti pomoćni kabel na + - i GND pojačala, a zvučnik na izlazne pinove pojačala. Zatim na ploču dodajte i 5V. (Ovo se koristi kao referentni napon za pojačavanje zvuka). Tada još uvijek možete podesiti glasnoću pomoću potenciometra na ploči.

Korak 7: Implementacija sistema

Uvjerite se da imate Raspberry Pi model 3 sa instaliranim Raspbian -om i da je zeroconf konfiguriran tako da ga možete konfigurirati bez glave preko SSH cjevovoda.

Ako ne znate kako to učiniti, slijedite ove upute za prijenos Raspbiana na SD karticu. Da biste konfigurirali zeroconf, otvorite SD karticu na računaru i uredite cmdline datoteku te na kraj datoteke dodajte sljedeće (trebao bi biti jedan redak)

ip = 169.254.10.1

Da biste se mogli povezati sa svojim pi -om pomoću ssh -a, morate ga omogućiti. To možete učiniti dodavanjem datoteke s imenom SSH u direktorij za pokretanje bez ekstenzije (bez.txt).

kada je ovo konfigurirano, možete napraviti SSH kanal na svom Raspberry Pi -u pomoću naredbe ssh na UNIX terminalu ili pomoću programa Putty na Windows računaru.

Prilikom prve prijave na pi, vjerodajnice su sljedeće:

korisničko ime: pipassword: malina

Kako biste bili sigurni da je vaš malina pi potpuno ažuriran, u terminalu izvedite sljedeću naredbu:

sudo apt ažuriranje && sudo apt nadogradnja

Sada možete instalirati potrebne pakete izdavanjem sljedeće naredbe:

sudo apt install -y python3-venv python3-pip python3-mysqldb mariadb-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3

Zatim dodajte novi direktorij u svoj kućni direktorij s odgovarajućim imenom (npr. UFEE) i uđite u njega:

mkdir project1 && cd project1

Zatim želite instalirati virtualno okruženje u kojem će se aplikacija izvoditi. To možete učiniti pomoću sljedećih naredbi:

python3 -m venv --system-site-packages env

izvor env/bin/aktiviraj

python -m pip install mysql-connector-python argon2-cffi Flask Flask-HTTPAuth Flask-MySQL mysql-connector-python passlib

Sada je vaše virtualno okruženje u funkciji. Sada možete kopirati kôd s mog github -a tamo. Možete ga pronaći ovdje. Takođe ga možete odmah klonirati sljedećom naredbom:

git clone

zatim ćemo konfigurirati bazu podataka:

sudo mariadb <ufee/sql/init_db.sql && sudo mariadb <ufee/sql/ufeedump.sql

Konfiguracija NGINX -a i UWSGI -a:

Promijenite 'Joshy' u konfiguracijskim datotekama sa svojim korisničkim imenom sa sljedećom naredbom:

sed -i s/joshy/$ USER/g conf/*

dodajte i aktivirajte usluge:

sudo cp conf/project1-flask.service/etc/systemd/system/

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl pokrenite project1-flask.service

I na kraju konfigurirajte NGINX:

sudo cp conf/nginx/etc/nginx/sites-available/ufee

sudo rm/etc/nginx/sites-enabled/default

sudo ln -s/etc/nginx/sites-available/ufee/etc/nginx/sites-enabled/ufee

sudo systemctl ponovo pokrenite nginx.service

sudo systemctl omogući project1-flask.service

Sada bi sistem trebao biti pokrenut! Uživajte u kafi;)