SmartBox - سیستم خانه هوشمند برای اتاق شما: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

سلام به همگی!

در این قسمت آموزشی ، نحوه ساخت یک سیستم اتاق هوشمند را برای شما توضیح خواهم داد. این سیستم شامل دو دستگاه است.

یک دستگاه کلی با سنسور رطوبت و سنسور دما که کیفیت فعلی زندگی در اتاق شما را اندازه گیری می کند. شما قادر خواهید بود حداقل/حداکثر دما/رطوبت مورد نظر را تنظیم کنید. وقتی این مقادیر منحرف شوند ، اعلان هایی را در صفحه اصلی دریافت خواهید کرد.

علاوه بر حسگرها ، یک ساعت رادیویی هوشمند نیز با بلندگو یکپارچه شده است که می توانید از طریق وب سایت آن را کنترل کنید. می توانید آلارم ها را ایجاد ، حذف و فعال/غیرفعال کنید. با حرکت ساده دست روی سنسور اولتراسونیک ، غیرفعال کردن آلارم ها اتفاق می افتد.

به عنوان دستگاه دوم و جداگانه ، می توانید نوار LED را با الگوها و رنگ های از پیش برنامه ریزی شده کنترل کنید.

تدارکات

- رزبری پای 3 مدل B+

- کارت SD 16 گیگابایت

- آردوینو اونو

- مونتاژ Pi T-Cobbler Plus

- تخته نان کوچک

- منبع تغذیه Breadboard (به عنوان مثال منبع تغذیه YwRobot)

- سنسور دما یک سیم (DS18B20+)

- سنسور رطوبت و رطوبت دیجیتال (DHT22)

- سنسور فاصله التراسونیک (HC-SR05)

- صفحه LCD 16x2

- پتانسیومتر

- تقویت کننده (تقویت کننده Adafruit MAX98357A I2S 3W کلاس D)

- بلندگو 3 قطر - 4 اهم 3 وات

- ماژول بلوتوث (HC-05)

- 5V RGB Ledstrip (WS1812B)

- 1x مقاومت 4.7K اهم

- 1x مقاومت 10K اهم

- مقاومت 3x 1K اهم

- مقاومت 1x 330 اهم

- کابل های سیم پرش کنید

مرحله 1: سیم کشی

بیایید شروع کنیم ، مگر نه.

ابتدا همه چیز را مانند طرح بالا وصل کنید. اطمینان حاصل کنید که همه چیز را به درستی وصل کرده اید ، در غیر این صورت برخی موارد کار نمی کنند.

توجه: اگر می خواهید تنظیماتی انجام دهید ، باید کد را ویرایش کنید. بنابراین تنها در صورتی این کار را انجام دهید که بدانید چه می کنید! همیشه می توانید برای سوالات یا مشکلات با من تماس بگیرید.

اگر به طرح های سرحال نیاز دارید ، می توانید آنها را از اینجا بارگیری کنید.

مرحله 2: پایگاه داده

پایگاه داده تمام اندازه گیری های حسگر را در یک جدول سابقه ذخیره می کند. این برای نمودارهای تاریخ در وب سایت استفاده می شود.

اگر می خواهید در وب سایت فعالیت کنید به یک حساب کاربری نیاز دارید. هر حساب آلارم ، دستگاه های روشن ، اعلان ها و تنظیمات را ذخیره می کند.

توجه: مکانیزم ورود به سیستم گنجانده نشده است ، اما ممکن است بعداً آن را اضافه کنم.

مرحله 3: راه اندازی رزبری پای

بنابراین اگر همه چیز متصل است ، می توانیم با راه اندازی رزبری پای شروع کنیم.

ابتدا ، اجازه دهید با تصویر شروع کنیم.

تصویر

1: تصویر Raspberry Pi OS را بارگیری کنید:

2: Win32DiskImager را بارگیری و نصب کنید:

3: کارت SD را وارد کرده و Win32DiskImager را اجرا کنید.

4: تصویر بارگیری شده در درایو خود را انتخاب کنید. سپس کارت SD خود را انتخاب کرده و دکمه نوشتن را فشار دهید. (قبل از شروع این فرآیند مطمئن شوید که کارت SD خالی است ، همه داده ها حذف می شوند!)

5: اگر فرآیند انجام شود ، می توانیم آخرین تنظیمات را برای رزبری پای انجام دهیم. به دایرکتوری کارت SD بروید و یک فایل "ssh" بدون پسوند اضافه کنید تا مطمئن شوید که pi در ابتدا SSH را فعال می کند.

6: سپس cmdline.txt را در همان فهرست باز کرده و "ip = 169.254.10.1" را در انتهای خط اضافه کرده و روی ذخیره کلیک کنید. توجه: همه چیز را در یک خط نگه دارید یا برخی تنظیمات کار نمی کنند.

7: اکنون با خیال راحت کارت SD را از رایانه خود خارج کرده و کارت SD را در رزبری پای قرار دهید.

8: پس از اتمام کار ، می توانید pi را با کابل اترنت به پورت LAN لپ تاپ یا رایانه خود متصل کنید.

9: رزبری پای را تغذیه کنید.

پیکربندی Wi-Fi و Pi

برای کنترل Raspberry Pi روی SSH به نرم افزاری به نام Putty نیاز داریم. می توانید Putty را در اینجا بارگیری و نصب کنید:

1: پس از نصب Putty می توانید با IP با IP: 169.254.10.1 و پورت: 22 به pi متصل شوید. هنگامی که رابط خط فرمان ظاهر شد می توانید با کاربر: pi و رمز عبور: raspberry وارد شوید.

2: اکنون ما وارد "sudo raspi-config" شده و به سراغ گزینه های رابط می رویم. مطمئن شوید One-Wire، Serial (فقط پورت سخت افزار سریال را فعال کنید ، نه پوسته ورود به سریال) ، I2C en SPI فعال هستند.

3: برای ایجاد ارتباط با Wifi باید از کاربر اصلی استفاده کنیم. برای ورود به عنوان کاربر اصلی "sudo -i" را تایپ کنید.

4: برای افزودن شبکه Wifi خود به رزبری پای ، تایپ کنید

"wpa_passphrase" SSID "" your password ">> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf"

در ترمینال با نام و رمز شبکه خود.

5: پس از اتمام این کار ، pi خود را مجدداً راه اندازی کنید.

6: اگر همه چیز درست است ، باید ببینید IP در رابط wlan0 شما وجود دارد. برای بررسی این مورد ، "ip a" را انجام دهید.

7: برای به روزرسانی pi خود ، آخرین نوع "sudo apt-get update" و "sudo apt-get upgrade" را تایپ کنید.

8: حتماً MySQL ، apache2 و php-mysql را برای این پروژه نصب کنید. نوع: sudo apt install apache2 mariadb-server php-mysql -y

9: برای نصب MySQL این مقاله را بخوانید:

10: کاربر و رمز عبور MySQL خود را در فایل config.py در پشتیبان ویرایش کنید.

راه اندازی بلوتوث

1: آردوینو را تغذیه کنید

2: برای یافتن آدرس مک ماژول بلوتوث خود ، hcitool scan را تایپ کنید. هنگامی که پیدا شد آن را بنویسید یا در یک سند دیگر کپی کنید.

3: اکنون ما قصد داریم ماژول بلوتوث را به رزبری پای اضافه کنیم. دستورات زیر را انجام دهید:

sudo bluetoothctl

نماینده در

آدرس مک (اگر پین می خواهد ، پین استاندارد 1234 است)

به آدرس مک اعتماد کنید

4: آدرس مک خود را به فایل app.py در باطن اضافه کنید.

تنظیم بلندگو

اکنون pi شما به روز شده است و ما اتصال به اینترنت داریم. ما می توانیم پیکربندی بلندگوها را شروع کنیم.1: دستور زیر را اجرا کنید: "curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspbe… | bash"

2: پس از اتمام کار ، از شما راه اندازی مجدد می خواهد ، y را فشار داده و وارد کنید.

3. حالا اسکریپت را دوباره اجرا کنید ، با این کار مطمئن می شوید که صدا به درستی کار می کند. اگر همه چیز درست باشد ، صدای زن را می شنوید.

4. پس از اتمام کار ، بار دوم را راه اندازی مجدد کنید.

پیکربندی پایتون

کد پروژه بر روی پایتون اجرا می شود ، بنابراین مطمئن شوید که پایتون 3.7 را نصب کرده اید. این مورد را با "python3 -V" بررسی کنید. اگر پایتون دارید می توانید بسته های زیر را با pip installer نصب کنید: pip install Flask Flask-Cors Flask-MySQL Flask-SocketIO PyMySQL gevent gevent-websocket python-socketio

نصب SmartBox

اکنون همه تنظیمات اصلی پیکربندی شده است ، می توانیم با راه اندازی رسمی SmartBox شروع کنیم.

1: مخزن SmartBox را با تایپ کردن در فهرست اصلی (/home/pi) خود کلون کنید: git clone

2: پس از انجام این کار ، می توانید فایل sql را اجرا کنید. برای ایجاد پایگاه داده "sudo mysql -u root -p << SmartBox.sql" را تایپ کنید.

3: سپس با انجام "cp -R frontend/./var/www/html" frontend را در/var/www/html کپی کنید.

4: برای راه اندازی خودکار فایل سرویس را به systemd اضافه کنید. تایپ کنید: "cp service/SmartBox.service /etc/systemd/system/SmartBox.service" و برای فعال کردن آن "sudo systemctl enable myscript.service" را انجام دهید.

5: پس از اتمام کار ، به قسمت config.py در پشتیبان بروید و آن را به رمز عبور mysql خود تغییر دهید.

6: pi خود را مجدداً راه اندازی کنید

مرحله 4: راه اندازی Arduino Uno

در حال حاضر دستگاه اصلی تمام شده است ، ما قصد داریم با ledstrip شروع کنیم. آردوینو نوار LED 5V WS1812B را برای ما کنترل می کند.

1: Arduino IDE را بارگیری و نصب کنید:

2: کد آردوینو را در مخزن github من بارگیری کنید:

3: اگر همه چیز بارگیری و نصب شده است ، می توانید Arduino Uno خود را وصل کنید.

4: فایل LedStripCode.ino را باز کرده و با کلیک روی پیکان به سمت راست ، آن را در Arduino خود بارگذاری کنید.

5: ماژول بلوتوث و ledstrip خود را به آردوینو وصل کنید و همه چیز باید کار کند. (به سیم کشی مرحله 1 مراجعه کنید)

مرحله 5: طراحی مورد

برای طراحی کیس خود از یک جعبه پلاستیکی موجود و قاب رسمی Raspberry Pi استفاده کردم. در نمای جلو من سوراخ های متفاوتی برای بلندگو و یکی برای صفحه LCD ایجاد کردم.

در قسمت پشتی من سیم کشی سنسور دما و رطوبت را باز کردم. همچنین دریچه ای برای سیم کشی منبع تغذیه ورق در داخل وجود دارد.

در نمای بالا دو سوراخ برای سنسور اولتراسونیک وجود دارد ، بنابراین هنگامی که زنگ خطر به صدا در می آید ، حرکت را می توان تشخیص داد.

من Raspberry Pi را در قاب در سمت راست جعبه نصب کردم تا بتوانم راحت تر آن را ارتقا یا تعویض کنم.

پس از انجام این کار ، می توانید T-cobbler و سنسورهای خود را ادغام کنید. من از پیچ و سیلیکون برای اطمینان از محکم بودن همه چیز استفاده کردم.

توجه: اگر از پیچ های فلزی برای نصب رزبری پای استفاده می کنید مطمئن شوید که از نوار عایق استفاده می کنید.

مرحله 6: تکمیل لمس

اکنون همه چیز تمام شده است ، آیا می توانید قسمت IP را در cmdline.txt حذف کنید.

استفاده: sudo nano /boot/cmdline.txt