خانه هوشمند GroupONE: 27 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

خوش آمدی! این پروژه رزبری پای یک سیستم مدیریت "خانه هوشمند" است که قادر است داده های مختلف مانند دما ، رطوبت و مقادیر نور را در قسمت های مختلف خانه اندازه گیری کند. این دستورالعمل تنظیمات ورودی و نشیمن و همچنین 1 اتاق خواب را پوشش می دهد.

داده ها قبل از بازگشت به Node-Red از طریق IBM Bluemix ارسال و پردازش می شوند و سپس اقدامات لازم مانند روشن کردن چراغ ها در هنگام تاریکی و تشخیص حرکت را انجام می دهد.

کاربران می توانند داده های جمع آوری شده را از طریق داشبورد در Node-Red مشاهده کنند که مقادیر اندازه گیری فعلی را نشان می دهد ، علاوه بر نمایش گرافیکی یک اندازه گیری و یک نمودار تاریخی. داشبورد همچنین شامل ویژگی های اضافی مانند ساعت است که داده ها و زمان فعلی را نمایش می دهد و برای کنترل از راه دور لوازم برقی مختلف ، که به عنوان LED و زنگ نشان داده می شوند ، تغییر می کند.

در نهایت ، یک سیستم هشدار خانه شامل یک کارت خوان MFRC 522 RFID ، یک زنگ ، سنسور حرکت و یک صفحه نمایش LCD 16x2 وجود دارد. وضعیت سیستم هشدار RFID خانه نیز در داشبورد نمایش داده می شود. آنچه این سیستم هشدار دهنده خانه را خاص می کند این است که می تواند پیامهای داده شده به آن مانند "Welcome Home" را بخواند تا نشان دهد دسترسی داده شده است یا "Access Denied" برای نشان دادن عدم دسترسی. هنگامی که در هنگام خاموش شدن چراغها حرکتی تشخیص داده می شود ، زنگ صدا به صدا در می آید و ایمیلی برای کاربر ارسال می شود. هنگامی که زنگ هشدار خاموش می شود ایمیل دیگری ارسال می شود.

مرحله 1: آماده سازی سخت افزار لازم

قبل از ادامه کار اطمینان حاصل کنید که همه موارد زیر را دارید. مقدار هر مورد مورد نیاز در براکت قرار می گیرد.

1. رزبری پای 3 مدل B (3 واحد)
2. تخته نان (3 واحد)
3. نصف تخته نان (1 واحد)
4. کیت T-Cobbler (3 واحد)
5. سنسور دما و رطوبت DHT11 (3 واحد)
6. LED (5 واحد)
7. مقاومت 220 اهم (5 واحد)
8. مقاومت 10 کیلو اهم (7 واحد)
9. سنسور حرکت HC-SR501 PIR (2 واحد)
10. زنگ (1 واحد)
11. صفحه نمایش LCD I2C (1 واحد)
12. ماژول کارت خوان RFID / NFC MFRC522 (1 واحد)
13. کارت RFID (2 واحد)
14. مقاومت وابسته به نور (LDR) (2 واحد)
15. مبدل آنالوگ به دیجیتال (3 واحد)
16. کابل های جهنده مردانه به مرد (حداقل 80 واحد)
17. کابل های جهنده مردانه تا زن (حداقل 10 واحد)
18. آداپتور برق / کابل USB به micro USB (3 واحد)
19. کابل LAN RJ45 (3 واحد)

مرحله 2: سخت افزار ورودی شماره 1

اکنون که موارد ضروری را جمع آوری کرده ایم ، وقت آن رسیده است که سخت افزار را برای قسمت اول پروژه - ورودی ، شروع کنیم. مطابق شکل سنسور DHT11 ، مقاومت 10k اهم و کابل های بلوز را وصل کنید.

مرحله 3: سخت افزار ورودی شماره 2

در مرحله بعد ، لامپ LED ، 2 کابل جهنده دیگر و یک مقاومت 220 اهم را نصب کنید.

مرحله 4: سخت افزار ورودی شماره 3

مطابق شکل ، زنگ و 2 کابل بلوز آن را وصل کنید.

مرحله 5: سخت افزار ورودی شماره 4

با استفاده از 7 کابل بلوز مردانه به زن ، ماژول کارت خوان RFID / NFC MFRC522 را نصب کنید.

مرحله 6: سخت افزار ورودی شماره 5

صفحه LCD I2C و 4 کابل جهنده مرد به زن آن را اضافه کنید. با این کار راه اندازی سخت افزار ورودی به پایان می رسد.

مرحله 7: سخت افزار اتاق نشیمن شماره 1

برای این مرحله از Raspberry Pi ، breadboard و T-Cobbler دیگر استفاده کنید. سیم نارنجی برای منبع تغذیه 3v3 و سیم خاکستری برای منبع GND است. برای LEDS از مقاومت 330Ω استفاده کنید ، سیمهای سبز رنگ LED زرد را به GPIO23 و LED قرمز را به GPIO24 وصل کنید. سیمهای قهوه ای هر دو LED را به یک ردیف سیم خاکستری (GND) وصل کنید.

مرحله 8: سخت افزار اتاق نشیمن شماره 2

سنسور DHT11 را مطابق تصویر بالا وصل کنید. این بار برای سنسور DHT11 از یک مقاومت 10k Ω استفاده کنید ، سیم آبی را به GPIO4 وصل کنید. سیم قرمز را به همان ردیف سیم نارنجی (3v3) و سیم سیاه را به همان ردیف سیم خاکستری (GND) وصل کنید.

مرحله 9: سخت افزار اتاق نشیمن شماره 3

سنسور DHT11 را وصل کنید. این بار برای سنسور DHT11 از یک مقاومت 10k Ω استفاده کنید ، سیم آبی را به GPIO4 وصل کنید. سیم قرمز را به همان ردیف سیم نارنجی (3v3) و سیم سیاه را به همان ردیف سیم خاکستری (GND) وصل کنید.

مرحله 10: سخت افزار اتاق نشیمن شماره 4

اکنون ، مقاومت وابسته به نور ، مقاومت 10k اهم آن را به همراه کابل های جهنده لازم نصب کنید.

مرحله 11: سخت افزار اتاق نشیمن شماره 5

همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است سنسور حرکت PIR را وصل کنید. سیم زرد را به GPIO26 وصل کنید. سیم قرمز را به همان ردیف سیم نارنجی (3v3) و سیم سیاه را به همان ردیف سیم خاکستری (GND) وصل کنید. اکنون کار تنظیم سخت افزار اتاق نشیمن را به پایان رسانده اید. یکی دیگه مونده!

مرحله 12: سخت افزار اتاق خواب شماره 1

مجدداً از Pi ، breadboard و T-Cobbler کیت دیگر استفاده کنید. حرکت به اتاق خواب: با افزودن کابل های جهنده مرد به مرد ، مقاومت 10k اهم و سنسور DHT11 مطابق نمودار بالا شروع کنید.

مرحله 13: سخت افزار اتاق خواب شماره 2

حالا لامپ LED ، 2 کابل جهنده دیگر و یک مقاومت 220 اهم را اضافه کنید.

مرحله 14: سخت افزار اتاق خواب شماره 3

مبدل آنالوگ به دیجیتال MCP3008 و کابل های بلوز مربوطه را متصل کنید. مقاومت وابسته به نور و مقاومت 10k اهم آن را نیز اضافه کنید.

مرحله 15: سخت افزار اتاق خواب شماره 4

سنسور حرکت را با استفاده از 3 کابل جهنده نر به ماده متصل کنید و تنظیمات سخت افزاری اتاق خواب به پایان رسیده است!

مرحله 16: IBM Watson Node-RED Nodes را روی RPi نصب کنید

پنجره ترمینال را باز کنید و

گره های زیر Node-RED را روی RPi خود نصب کنید:

sudo npm i -g node-red-contrib-ibm-watson-iot

پس از موفقیت آمیز بودن نصب ، RPi خود را راه اندازی مجدد کنید

sudo را دوباره راه اندازی کنید

مرحله 17: Node-RED را در RPi به روز کنید

پنجره ترمینال را باز کنید و Node-RED را در RPi خود به روز کنید

sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

مرحله 18: ماژول های اضافی Node-RED را روی RPi نصب کنید

برای اینکه جریانهای وارد شده در مرحله بعد کار کنند ، ماژول های زیر نیز باید نصب شوند.

node-red-contrib-moment (برای قالب بندی زمان)

node-red-dashboard (برای داشبورد)

node-red-contrib-telegrambot (برای ربات تلگرام)

node-red-node-daemon (برای RFID ، پیوند زیر را برای دستورالعمل دنبال کنید)

developer.ibm.com/recipes/tutorials/reading-rfid-mifare-cards-into-watson-iot-platform- Using -your-raspberry-pi-3/

node-red-contrib-i2clcd (برای LCD ، برای دستورالعمل ، پیوند زیر را دنبال کنید)

github.com/johnty/node-red-contrib-i2clcd

مرحله 19: راه اندازی Node-Red و Mosquitto

پنجره ترمینال را باز کرده و Node-RED را در RPi خود راه اندازی کنید

پشه

پنجره ترمینال دیگری را باز کنید و Node-RED را در RPi خود راه اندازی کنید

شروع گره قرمز

مرحله 20: وارد کردن جریان برای ورودی RPi

بر روی منوی همبرگر کلیک کرده و وارد Import> Clipboard شوید

کد را در پیوند زیر وارد کنید و روی وارد کردن کلیک کنید

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

روی یک گره MQTT out کلیک کنید

روی نماد قلم کلیک کنید

آدرس IP ورودی RPi را در قسمت Server وارد کنید

بر روی Update کلیک کنید. همه گره های MQTT دیگر در همان جریان به روز می شوند.

مرحله 21: واردات جریان برای اتاق نشیمن RPi

بر روی منوی همبرگر کلیک کنید و به واردات> کلیپ بورد بروید و کد را در پیوند زیر بچسبانید و روی وارد کردن کلیک کنید

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

روی یک گره MQTT out کلیک کنید

روی نماد قلم کلیک کنید

آدرس IP RPi اتاق نشیمن را در قسمت Server وارد کنید

بر روی Update کلیک کنید. همه گره های MQTT دیگر در همان جریان به روز می شوند.

مرحله 22: واردات جریان برای RPi اتاق خواب

بر روی منوی همبرگر کلیک کرده و وارد Import> Clipboard شوید

کد را در پیوند زیر وارد کنید و روی وارد کردن کلیک کنید

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

روی یک گره MQTT out کلیک کنید

روی نماد قلم کلیک کنید

آدرس IP Bedroom RPi را در قسمت Server وارد کنید

بر روی Update کلیک کنید. همه گره های MQTT دیگر در همان جریان به روز می شوند.

مرحله 23: واردات جریان برای Bluemix

بر روی منوی همبرگر کلیک کرده و وارد Import> Clipboard شوید

کد را در پیوند زیر وارد کنید و روی وارد کردن کلیک کنید

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

مرحله 24: برنامه را مستقر کنید

برای استقرار برنامه روی دکمه Deploy کلیک کنید.

اگر MQTT بعد از استقرار متصل نشد ، 2 دستور زیر را وارد کنید (یکی یکی) تا Mosquitto را متوقف کرده و راه اندازی مجدد کنید و دوباره امتحان کنید.

sudo /etc/init.d/mosquitto متوقف شود

پشه

مرحله 25: مشاهده داشبورد

برو به: 1880/ui (به عنوان مثال 169.254.43.161:1880/ui)

باید صفحه بالا را ببینید.

مرحله 26: مشاهده داشبورد شماره 2

با کلیک روی نماد منوی همبرگر و انتخاب RPi مورد نظر برای مشاهده داشبورد ، می توانید به داشبورد 2 RPis دیگر (در بالا نشان داده شده) دسترسی پیدا کنید.

مرحله 27: استفاده از Chatbot

برنامه کاربردی شامل یک ربات تلگرام نیز می شود. نام ربات groupONEbot است. لیستی از دستورات را می توان با استفاده از دستور help نشان داد ، مانند شکل زیر. در بالا چند نمونه از موارد احتمالی استفاده ذکر شده است.