Өзен суларын бақылаудың автоматтандырылған жүйесі: 14 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Бұл нұсқаулық өзен суының автоматтандырылған бақылау жүйесін дамытуды құжаттау үшін қолданылады. Бақыланатын параметрлер - су деңгейі мен судың температурасы. Бұл жобаның мақсаты-дерекқорға қосылған арзан және тәуелсіз тіркеушіні жасау. Су деңгейі арнайы QR деңгейімен бақыланады. Pi камерасы әр 15 минут сайын суретке түсіреді. Бұл суреттегі QR-кодтар бағдарламалық жасақтама арқылы шешіледі және судың нақты деңгейін көрсетеді. Судың температурасы DS18B20 сенсорымен өлшенеді.

Жабдықтар

1. Raspberry Zero WH
2. WittyPi Mini
3. Raspberry Pi камера модулі v2.1
4. Huawei E3531 SurfStick
5. SIM картасы (ThingsMobile)
6. DC DC Down Down Бакс түрлендіргіші
7. DS18B20 сандық термометр
8. OTG шағын USB кабелі
9. Микро USB кабелінің ұшы
10. Терезе әйнегі
11. Жабық корпус (G258)
12. Кабельді бекіту
13. 3-істікшелі терминал блогы
14. 4, 7 кОм резистор
15. Бос схема 65x30 мм
16. 40 істікшелі стекинг
17. 4 x M3x20 бұрандалары
18. 8 xM3 бұрандалар
19. Телефон кабелі
20. Динамик кабелі

1 -қадам: Температура модулін дәнекерлеу

Бұл қадамда біз нөлдік температура модулін жасаймыз. Ол pHAT өлшеміне ие және оны Pi-дің 40 істікшелі GPIO-на қосуға болады. Бұл әдіс DS18B20 сенсорын Raspberry Pi -ге сенімді түрде орнатуға мүмкіндік береді.

1. Алдымен біз 40 істікшелі штуцерді 60х35 мм бос схемаға дәнекерлеуіміз керек.
2. Бұрандалы терминал блогы мен резисторды суретте көрсетілгендей орнына қойыңыз
3. Резисторды терминал блогының сыртқы түйреуіштеріне қосыңыз
4. Резистор мен түйреуіштерді дәнекерлеңіз
5. Кабельдерді (қара, қызыл және сары) дәнекерлеу бағанының түйреуіштеріне және терминал блогының түйреуіштеріне дәнекерлеңіз
6. Бекіту тесіктерін бұрғылау үшін алдымен модульді таңқурай pi нөліне орнатыңыз, содан кейін Raspberry Pi -ден жаңа модульге 3 мм бұрғылау ұшымен бұрғылаңыз.
7. Ақырында, сенсордың кабельдерін тақтадағы сәйкес түстерге бекіту арқылы DS18B20 сенсорын модульге қосуға болады.

2 -қадам: DCDC түрлендіргіш кабелін құру

Raspberry Pi -ге қуат беру үшін біз батареядан алатын 12 В -ты 5 В -қа түрлендіруіміз керек. Біз кернеуді төмендету үшін тұрақты токтың тұрақты ток түрлендіргішін қолданамыз.

1. Қара сымды динамик кабелінен GND деп белгіленген портқа дәнекерлеңіз
2. Қызыл сымды IN+ деп белгіленген портқа дәнекерлеңіз
3. Қара сымды микро USB кабелінен GND деп белгіленген портқа дәнекерлеңіз
4. Қызыл сымды микро-USB кабелінен OUT+ деп белгіленген портқа жалғаңыз
5. Суретте қызыл көрсеткімен белгіленген тізбектің кесілуі
6. 5В тұрақты шығуды алу үшін байланыстырғыш жастықтарды дәнекерлеңіз (көк көрсеткі)

3 -қадам: Surfstick орнату

Интернетке қосылу үшін біз серфинг таяқшамызды Raspberry Pi -ге қосуымыз керек. Алдымен біз бірнеше конфигурация жасауымыз керек:

1. Сіз таңдаған мобли провайдерінен SIM картасын серфинг таяқшасына салыңыз. Бұл мысалда Things Mobile SIM картасын қолданамыз.
2. Серфинг таяқшасын компьютерге USB арқылы қосыңыз.
3. Браузерде терезе пайда болуы керек.
4. Параметрлер> Профильді басқару бөлімінде APN ұялы байланыс провайдеріне өзгертіңіз. Things Mobile үшін бұл «TM».
5. Роуминг мүмкіндігін Параметрлер> Ұялы байланыс және «Қосу» ұялы деректері астынан қосыңыз.
6. Қолдану түймешігін басыңыз.
7. Негізгі бетте сіз байланыс орнатылғанын тексере аласыз.
8. Енді барғаныңыз жөн, серфинг таяқшасын ажыратыңыз.
9. Серфинг таяқшасын басқа конфигурациясыз Raspberry -ге қосуға болады.

4 -қадам: PostgreSQL мәліметтер базасын құру

Бұл қадамда біз мәліметтер базасын құрдық. Біз Amazon Web Services -тен ақысыз деңгейдегі ұсынысты қолданамыз.

1. Алдымен AWS -те тегін тіркелгі жасаңыз:
2. PostgreSQL дерекқорын құру және оған қосылуды білу үшін мына оқулықты орындаңыз:

5 -қадам: SD картасын дайындау

Алдымен сізге Raspian Stretch Lite суретін жүктеу қажет:

Raspberry Pi жүктеулері

Енді суретті бос SD-картаға (кемінде 16 ГБ) жыпылықтау керек. SD-картаны оқу құрылғысына салыңыз. Balena Etcher бағдарламасын жүктеп алып, оны компьютерге орнатыңыз:

www.balena.io/etcher/

Balena Etcher бағдарламасын ашыңыз, бұрын жүктелген Raspian кескінінің.zip файлын таңдаңыз. «Дискіні таңдау» бөлімінде SD-картаны таңдаңыз. Flash түймесін басыңыз!

6 -қадам: Таңқурай орнату және оған SSH арқылы қосылу

Raspberry Pi -ді қолданар алдында біз бастапқы параметрлерді орнатуымыз керек.

1. SD-картаны Raspberry Pi-ге салыңыз және оны мониторға, пернетақта мен тінтуірге қосыңыз. (Егер сізде қосымша монитор, пернетақта мен тінтуір болмаса, сіз бассыз орната аласыз. Қараңыз, ол бұрын жасалған)
2. Raspberry Pi баптау қадамдарын орындаңыз [WiFi, тіл, уақыт белдеуі]
3. Терминал арқылы SSH қосу PI: sudo raspi-configgo келесіге: 5 интерфейс опциялары SSH қосу

4. Компьютерге Termius жүктеп алыңыз. Бұл бағдарлама Raspberry Pi -ге SSH.1 арқылы қосылуды жеңілдетеді. https://termius.com/2. Есептік жазба жасаңыз

   3. NEW HOST4 жасаңыз. Таңқурайға затбелгі беріңіз (Атауын таңдаңыз) 5. Желіге кіретін PI IP-ADRESSE енгізіңіз (егер сіз IP-ADRESSE білмесеңіз, оны «АДВАНСПИРленген IP сканері») бағдарламасынан іздеуге болады.) 7. Пайдаланушы атыңызды енгізіңіз (егер өзгертілмесе әдепкі бойынша pi) 8. Құпия сөзді енгізіңіз (өзгертілмеген жағдайда әдепкі бойынша таңқурай) 9. Сақтау түймесін басыңыз 10. Жаңа құрылған хостты екі рет басыңыз 11. Хабар шығады -> иә түймесін басыңыз

Таңқурай сіздің компьютеріңізге SSH арқылы қосылуы керек

7 -қадам: Тіркеушіні орнату

1. Камераны интерфейс опцияларында қосыңыз: sudo raspi-configgo: 5 интерфейс опциялары
2. /Home /pi directorycd /home /pisudo mkdir жұмыс үстелінде жаңа каталог жасаңыз
3. Desktop каталогында жаңа python файлын жасаңыз cdl Desktop nano ctrl+qrbooftemp.pyenterctrl+x файлын шақырыңыз
4. Pyboof пакетін орнатыңыз (numpy және py4j автоматты түрде орнатылады) бұл 40 минутқа дейін созылуы мүмкін. Pipo install pyboof == 0.33.1
5. Жаңартуды іске қосыңыз (егер сіз мұны жасамасаңыз, пакеттерді кейінірек орнату кезінде қиындықтар туындауы мүмкін) sudo apt-get updatesudo apt-get install libpq-dev
6. Pythonsudo apt-get install postgresqlsudo pip3 арқылы postgreSQL мәліметтер базасымен өзара әрекеттесу үшін postgreSQL мен psycopg2 орнатыңыз psycopg2 орнатыңыз

8 -қадам: тіркеушіні орнату (температура модулі)

Температура модулін орнату үшін модульді DS18B20 сенсоры бар Raspberry Pi құрылғысына орнату керек. Модуль 40 істікшелі тақырып арқылы орнатылады.

1. интерфейс опцияларында 1 сымды қосыңыз sudo raspi-configgo: 5 интерфейс опциялары 1-Wiresudo қайта жүктеуді қосыңыз
2. 1-сымды түйреуішті 23-ге бекітіңіз және gpu_mem = 256sano nano /boot/config.txt dtoverlay = w1-gpio, gpiopin = 23, pullup = filechange соңына gpu_mem = 128 дейін gpu_mem = 256 қосыңыз
3. 1-Wiresudo modprobe w1-gpiosudo modprobe w1-thermsudo қайта жүктеуді іске қосыңыз
4. сіздің DS18B20 адресін біліңіз, ол 28-… cd/sys/bus/w1/құрылғыларынан басталуы керек, адресті төменге жазыңыз, ол кейін Python сценарийінде қажет

9 -қадам: Pyhton сценарийін жүктеңіз және реттеңіз

1. Python сценарийін компьютерден жүктеп алып, оны мәтіндік редактордан ашыңыз.
2. Толық сценарийді тақтаға көшіріңіз (ctrl+a, ctrl+c)
3. Бұрын жасалған python filecd/home/pi/Desktopsudo nano qrbooftemp.py өтіңіз
4. Сценарийді енгізу үшін тінтуірдің оң жағын басыңыз
5. Температура сенсорының адресін бұрын жазылғанға өзгертіңіз
6. Postgresql қосылымының параметрлерін сценарийде көрсетілгендей нақты ақпаратқа өзгертіңіз
7. Сақтау және exitctrl+oenterctrl+x

10 -қадам: WittyPi модулін орнату

1. Орнату файлын Witty Pi wget сайтынан жүктеп алыңыз
2. Sudo sh installWittyPi.sh орнату сценарийін іске қосыңыз
3. Sudo қайта жүктеуді қайта жүктеңіз

11 -қадам: Java виртуалды машинасын орнатуда кейбір өзгерістер енгізіңіз

Бұл қадам python сценарийі орындалған кезде JVM іске қосылатынына көз жеткізу үшін қажет.

1. Py4j каталогына өтіп, jawa_gateway.py cd /usr/local/lib/python3.5/dist-packages/py4jsudo nano jawa_gateway.pyset ашыңыз DEFAULT_CALLBACK_SERVER_ACCEPT_TIMEOUT = 20
2. Pyboof каталогына өтіңіз және _init _. Pycd /usr/local/lib/python3.5/dist-packages/pyboofsudo nano _init _. Pyset кезінде time.time () - start_time <20.0 ашыңыз.

12 -қадам: Cron Job жұмысын орнатыңыз

Бұл қадамда біз таңқурай басталған кезде cronjob орнатамыз. Пи оянған сайын біздің питон сценарийі орындалады.

1. Cronjob орнатыңыз және оны журнал файлына жазыңыз. Бұл ақаулықтарды жоюды одан да тиімді етеді.
2. Crontab үшін басқа жолды қосыңыз. Бұл желі WittyPi сәтсіздікке ұшыраған кезде Raspberry Pi қайта жүктелетініне көз жеткізеді.@Reboot sleep 1500 && sudo rebootctrl+oenterctrl+x

13 -қадам: Барлығын біріктіру

1. Пи өшірілгеніне көз жеткізіңіз, егер олай болмаса, оны дәл қазір өшіруді жабыңыз
2. WittyPi -ді Raspberry Pi -ге және оның үстіне температура модулін салыңыз.
3. 3 модульді біріктіріңіз
4. Камера модулін таңқурай pi нөлінің CSI портына бекітіңіз
5. USB OTG кабелі арқылы серпімді таяқшаңызды Raspberry Pi -ге бекітіңіз
6. Қуат кабелін WittyPi -ге қосыңыз (Raspberry Pi -ге емес!)
7. Барлығын корпусқа салыңыз да, қақпақты төмен қарай бұраңыз
8. Қуат кабелін батареяға жалғаңыз
9. Құттықтаймыз, сіздің тіркеуші жұмыс істеуі керек!

14 -қадам: түпкілікті орнату

Бұл суреттерде су деңгейі QR-коды орнатылған тіркегіш көрсетілген.

Оңтайлы нәтиже алу үшін ағаш кесушілер көпір астына орнатылды. Тікелей күн сәулесінен аулақ болу керек.