Ақылды оятқыш: 13 қадам

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

Сәлеметсіз бе, менің атым Александра Кристиенс, мен Кортрихтегі (Бельгия) Howest -те медиа және коммуникация технологиясын оқимын.

Мектеп тапсырмасы ретінде бізден IoT құрылғысын жасауды талап етті. Бізді не өз өмірімізге, не біз білетін адамдардың өміріне өзгеріс енгізетін нәрсе жасауға шақырды. Мен жобаны табу қиынға соқты, мен сәйкес жобаны іздеуге тырысқанда, мен жиі ойладым: «Мен бұл үшін қатты шаршадым». Ақырында, бұл менің жобам болуы мүмкін екенін түсіндім: мен таңертең тұруға және кешке ұйықтауға көмектесетін ақылды оятқыш жасайтын едім. Бұл тапсырмаға қойылатын талаптар, біз бәрін Raspberry Pi пайдалануымыз керек деп шешкендіктен, мен өз құрылғымды «Sleepi» деп айтуға шешім қабылдадым.

Егер сіз бұл құрылғыны өзіңіз жасағыңыз келсе және мен сияқты жақсы ұйықтау режимін алғыңыз келсе, төменде жазған осы нұсқаулықты қараңыз. Егер мен туралы және мен жасаған немесе жасайтын басқа жобалар туралы көбірек білгіңіз келсе, менің портфолиомен танысыңыз.

1 -қадам: 1 -қадам: Компоненттерді жинау

Сонымен, біріншіден, біз құрылысты бастамас бұрын бізге қажет нәрсенің бар екеніне көз жеткізейік. Мен ең маңызды компоненттердің тізімін жасадым. Төменде компоненттер туралы толығырақ ақпарат бар pdf таба аласыз.

- 1 x Raspberry Pi 3 моделі В.

- 1 x (бос) microSD картасы мен адаптері (менде 16 ГБ картасы бар, бірақ 8 ГБ жеткілікті)

- Raspberry Pi үшін 1 х 5В қуат көзі

- 1 x Ethernet кабелі

- 2 х 9 В батареялар

- 2 х 9 В батарея қысқыштары

- 1 x GPIO 40 істікшелі кеңейту тақтасы мен кемпірқосақ кабелі

- 2 x BB830 дәнекерленбейтін қоспа

- 1 x Arduino Uno

- 1 x 0,56 дюймдік 4*7 сегментті дисплей

- 1x DS18B20 температура сенсоры

- 1 x TSL2561 жарықтық сенсоры

- 1 x 1602А СКД экраны

- 1 x деңгейдегі түрлендіргіш

- 1 x SN74HC595N ауысымды тіркеуші

- 1 x Айналмалы кодер

- 1 x потенциометр

- 1 x Power RGB жарық диоды

- 1 x динамик

- 4 x 337B транзисторлары

- 1 x диод

- 1 x түймесі

- 3 x xl4005 31 жарықдиодты драйвер

- 7 x резистор (2 x 10 к Ом, 4 x 1 к Ом, 1 x 470 Ом)

- Әр түрлі секіргіш сымдар (еркектен еркекке және еркектен әйелге)

Қосымша:

- 1 x ағаш мультиплексті панель (мен келесі өлшемдерді қолдандым: 860мм х 860мм х 5мм)

- Ағаш өңдеуге арналған түрлі құралдар

- Сізге ұнайтын түсті акрил бояуы

2 -қадам: 2 -қадам: Схемалар

Барлық компоненттерді жинағаннан кейін мен бәрін қосуды бастадым. Алдымен мен компоненттерді қате қосу арқылы қуырмайтыныма көз жеткізу үшін Fritzing схемасын жасадым. Мұғалімдердің пікірлерінен кейін мен кейбір түзетулер енгіздім, нәтижесінде келесі схема мен сымдар схемасы пайда болды:

GPIO түйреуіштерінің көпшілігі бір -бірін алмастырады, сондықтан қаласаңыз, олардың кейбіреуін ауыстыруға болады. Соған сәйкес кодтағы пин нөмірлерін өзгертуді ұмытпаңыз.

Кейбір элементтер белгілі бір түйреуіштерге қосылуы керек. Жарықтандыру сенсорының сәйкесінше GPIO 23 (SDA) және GPIO 24 (SCL) қосылғанына көз жеткізіңіз. Мен бұл 5 -қадамда неге маңызды екенін түсіндіремін.

3 -қадам: 3 -қадам: Raspberry Pi орнату

Енді біздің Pi -ді орнатудың уақыты келді:

1. microSD картасын адаптердің ішіне салып, компьютерге қосыңыз.

Егер сіздің microSD картаңыз бос болмаса, оны алдымен өзіңіз қалаған әдіспен пішімдеңіз.

2. Raspberry OS веб -сайтынан Raspbian OS бағдарламалық жасақтамасын орнатыңыз.

ZIP файлын жүктеңіз және оны қажетті жерге шығарыңыз.

3. Win32 диск менеджерін жүктеңіз.

Суретті таңдау үшін қалта белгішесін нұқыңыз, «Құрылғыда» microSD таңдаңыз, «Жазу» түймесін басыңыз.

Сурет MicroSD картасына жазылған кезде, оны Windows Explorer -де ашуға болады.

«Cmdline.txt» файлын ашыңыз Файлдың соңында келесі мәтін жолын қосыңыз: ip = 169.254.10.1 Барлығы бір жолда екеніне көз жеткізіңіз. Файлды сақтаңыз.

Енді компьютерден MicroSD картасын шығарыңыз. Pi қуатының өшірілгеніне көз жеткізіңіз және картаны Raspberry Pi -ге салыңыз.

Ethernet кабелін Pi мен компьютерге қосыңыз.

5, 2В қуат адаптерімен Pi -ге қуат беріңіз.

4 -қадам: 4 -қадам: Raspberry Pi қосылу

Қосылу үшін

біздің компьютермен бірге Pi, біз Putty қолданамыз.

1. Putty орнатыңыз және оны ашыңыз.

2. Суретте көрсетілгендей IP мекенжайы мен портты енгізіп, «ашу» түймесін басыңыз.

3. Келесі әдепкі бойынша кіріңіз:

а. Пайдаланушы аты: pi

б. Құпия сөз: таңқурай

4. WiFi орнату үшін:

а. Sudo nano /etc/wpa_supllicant/wpa_supllicant.conf

б. Файлдың төменгі жағына мына жолдарды қосыңыз:

мен Желі = {

іі ssid = «Сымсыз желі атауын енгізіңіз»

iii. psk = «Сымсыз желінің құпия сөзін толтырыңыз»

iv. }

c) Файлды жабыңыз және сақтаңыз

5. Pi -дің IP -адресін анықтау үшін келесі пәрменді енгізіңіз: ifconfig wlan0

6. Енді бұл IP мекенжайды Putty -де сымсыз қосылым үшін пайдалануға болады (жоғарыдан қараңыз).

5-қадам: 5-қадам: Raspi-config көмегімен параметрлерді өзгертіңіз

Енді біз Pi -дің барлық компоненттерімізбен байланыса алатынына көз жеткізуіміз керек.

Біз raspi-config ішіндегі кейбір параметрлерді өзгертеміз

Raspi-config пәрменімен ашыңыз:

sudo raspi-config

2. 4 Локализация опцияларын таңдаңыз.

3. Уақыт белдеуін өзгертуді таңдаңыз.

4. Уақыт белдеуін жергілікті уақыт белдеуіне өзгертіңіз және raspi-config қалпына қайту үшін аяқтаңыз.

5. 5 Interfacing Options таңдаңыз.

6. P5 I2C таңдаңыз.

7. I2C байланысын қосыңыз.

8. 5 Interfacing Options таңдаңыз

9. P6 сериясын таңдаңыз

10. Кіру қабығын өшіру.

11. Сериялық байланысты қосыңыз

6 -қадам: 6 -қадам: /boot/config.txt ішіндегі параметрлерді өзгертіңіз

Енді біз /boot/config.txt файлындағы кейбір заттарды қайта конфигурациялауымыз керек

1. Файлға кіріңіз:

sudo nano /boot/config.txt

2. Төменде сіз мыналарды көресіз:

enable_uart = 1

Бұл сериялық портты ертерек қосқандықтан.

3. Келесі екі жолды қосыңыз:

dtoverlay = pi3-miniuart-bt

dtoverlay = i2c-gpio, шина = 3

Raspberry Pi 3 -те 2 сериялық порт бар: аппараттық сериялық порт және бағдарламалық қамтамасыз ету. Бірінші пәрменмен біз бағдарламалық қамтамасыз етудің сериялық портын Bluetooth функциясына тағайындаймыз және Arduino -мен байланысу үшін қолданылатын Rx және Tx түйреуіштеріне аппараттық сериялық портты тағайындаймыз.

Екінші желі Pi -де I²C бағдарламалық жасақтамасын іске қосады. Себебі I²C аппараттық шинасы кейде осы I²C шинасына қосылған сенсор сағатты созуды қолданғанда қателіктер жібереді. Бағдарламалық қамтамасыз ету I²C шинасы GPIO 23 (SDA) және GPIO 4 (SCL) жүйелерінде автоматты түрде белсенді болады, сондықтан деректерді жіберу үшін I²C қолданатын жарықтық сенсорын дұрыс қосу өте маңызды болды.

7 -қадам: 7 -қадам: Пайдаланушыны дұрыс топтарға қосыңыз

Соңында пайдаланушыны кейбір топтарға қосыңыз:

1. Сіздің қазіргі пайдаланушыңыз қай топтарға жататынын тексеріңіз:

сіздің_ пайдаланушы атыңызды топтайды

2. Барлық функциялар жұмыс істеуі үшін пайдаланушы келесі топтарға жатуы қажет:

adm dialout sudo input netdev gpio i2c spi ·

Қажет болса, пайдаланушыны сәйкес топтарға қосыңыз:

sudo adduser your_username тобының аты

8 -қадам: 8 -қадам: мәліметтер базасы

Пайдаланушы қойған әр түрлі дабыл уақыттарын және сенсорлардың әр түрлі мәндерін сақтау үшін маған мәліметтер базасын жасау керек болды. Сіз жоғарыда мәліметтер базасының схемасын көре аласыз.

Raspberry Pi -ге дерекқорды қосу үшін келесі әрекеттерді орындаңыз:

1. Putty арқылы байланыс орнатыңыз

2. MySQL жаңарту

sudo apt-get жаңартуы

sudo apt-get mysql-server install --fix-missing -y

sudo қайта жүктеу

3. Қауіпсіз MariaDB

sudo mysql_secore_installation

4. MariaDB жүйесіне кіріңіз

sudo mysql -u түбірі

5. Дерекқорда қазіргі уақытта қолданушылар жоқ. Біз бұл кодты пайдаланушыны құру үшін қолданамыз, тек пайдаланушы мен парольді енгізу қажет:

БАРЛЫҚ АРТЫҚШЫЛЫҚТАРДЫ БЕРУ *. * «Таңдалған_ пайдаланушы атын_ толтыру»@'%'

ГРАНТТЫ ОПЦИЯМЕН «таңдалған_кілтсөзді толтыру» арқылы анықталады;

ШЫҒУ АРТЫҚТЫҚТАРЫ;

6. Github -дан дерекқорды жүктеңіз.

7. Жұмыс үстелін орнатыңыз.

8. Пи көмегімен жұмыс үстелінде байланыс орнатыңыз және файлды орындаңыз.

9 -қадам: 9 -қадам: Python коды

1. Pythonfiles файлдарын Github -дан жүктеп алып, сақтаңыз.

2. Pycharm -ды жүктеп, ашыңыз.

3. Raspberry Pi -ге сәйкес келетін аудармашы мен орналастыру конфигурациясын жасаңыз.

4. MainCode1.py файлын Pycharm -да өңдеңіз және алдыңғы қадамдардан деректер нөмірлері мен деректер базасының параметрлерін жеке параметрлерге өзгертіңіз.

10 -қадам: 10 -қадам: Python кодын автоматты түрде іске қосу

1. Pi көмегімен Putty байланысын жасаңыз.

2. /etc/rc.local файлын ашыңыз:

sudo nano /etc/rc.local

3. Шығар алдында келесі жолдарды қосыңыз:

ұйқы 60

python3 /path_from_root_to_your_pythonfile/name_of_your_pythonfile.py

11 -қадам: 11 -қадам: Arduino коды

1..ino файлын Github -дан жүктеп алып, сақтаңыз.

2. Arduino -ны ноутбукке USB арқылы қосыңыз.

3. Arduino -ны Raspberry Pi -мен байланыстыратын Rx және Tx кабельдерін ажыратыңыз.

4. Файлды ашып, Arduino -ға жүктеңіз.

5. Arduino -ны ноутбуктан ажыратып, Rx және Tx кабельдерін дұрыс жалғаңыз.

6. Arduino -ға күш беріңіз. 4*7 сегментінің дисплейі енді 12:34 көрсетуі керек

12 -қадам: 12 -қадам: Веб -сервер

1. Apache орнатыңыз:

sudo apt install apache2 -y

2./var/www/html каталогының иесі болыңыз:

sudo chown pi/var/www/html

3. Анықтамалыққа өтіңіз:

cd/var/www/html

4. Түбірдің орнына меншік иесі екеніңізді тексеріңіз:

ls -al

5. Filezilla жүктеп алып ашыңыз

6. Суретте көрсетілгендей пи арқылы байланыс орнатыңыз. (не 169.254.10.1 мен Ethernet кабелін қолданыңыз, не Wi-Fi арқылы қосылыңыз)

а. /Var/www/html каталогына өтіңіз

б. Index.html әдепкі бетін жойыңыз

c) Барлық алдыңғы файлдарды осы каталогқа жылжытыңыз

13 -қадам: 13 -қадам: Сыртын салу

Сіз оятқыштың сыртын өзіңіз қалағандай жасай аласыз! Мен оятқышыма арналған қорап жасадым мультиплексті ағаш панелі 5 мм. Мен ұқсас нәрсені жасағым келеді, бұл қорапқа арналған қадамдар:

1. Мультиплексті тақтаға келесі фигураларды салыңыз:

Жақтар: 2 x шаршы (180 мм x 180 мм)

Жоғарғы және төменгі: 2 x тіктөртбұрыш (180 мм x 300 мм)

Алдыңғы және артқы: 2 x тіктөртбұрыш (170 мм x 300 мм)

2. Әр фигураны төртбұрыш пен арамен кесіңіз

3. Қосалқы ағаш алыңыз және биіктігі 20 мм, ені 20 мм болатын кішкене тақтайшалар жасаңыз.

4. Кішкене тақтайларды фотосуреттерде көрсетілгендей мультиплекстің ішкі жағына (төменгі, алдыңғы және артқы) бұраңыз.

5. СКД экраны, 4*7 сегменті дисплейі, дауыс зорайтқышы, жарықтылық сенсоры, RGB светодиоды, айналмалы кодер мен түйме үшін сәйкес тесіктерді қай жерде жасағыңыз келетінін шешіңіз.

6. Сыртта көрсеткіңіз келетін әрбір компонентті өлшеп, мультиплекске сәйкес өлшемді пішіндер салыңыз.

7. Қажетті бөліктерді кесіңіз.

8. Қораптың сыртына жоғарғы және артқы жағын қосатын ілмектерді бекітіңіз.

9. Алдыңғы жағына магнит, ал үстіңгі жағының ішкі жағына кішкене металл пластинаны бекітіңіз.

10. Барлығын өзіңіз қалаған жерге бұраңыз немесе жабыстырыңыз.

11. Қорапты барлық сыртқы жақтарын бұрап бекіту (жоғарыдан басқа).

Егер сіз кішірек бұрандаларды қолдансаңыз, мен 3 және 4 өткізіп жібере аласыз (мен 12 мм бұрандаларды қолдандым). Кішкене бұрандаларды қолдану қораптың тұрақтылығын сәл төмендетеді.