یخچال هوشمند: 11 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

سلام ، در این برنامه آموزشی برای مدرسه ، من به شما نشان می دهم که چگونه یخچال هوشمند خود را با استفاده از Raspberry Pi ایجاد کنید. یخچال هوشمند نوشیدنی هایی را که با استفاده از نشان شخصی خود می کشید ، شمارش می کند.

همه داده ها ذخیره می شوند و در پایگاه داده Mysql جمع آوری و در وب سایت قرار می گیرند. وب سایت پاسخگو است و در تلفن های هوشمند قابل استفاده است.

مرحله 1: ابزارها و قطعات

ابزارها:

• آهن لحیم کاری
• لحیم کاری
• مته
• اره منبت کاری اره مویی
• اره
• پیچ گوشتی یا چکش (اگر می خواهید از پیچ یا میخ استفاده کنید)
• سمباده
• 2 برابر تخته سه لا چوب سخت (12 میلی متر 122 در 61 سانتی متر)

اجزاء:

• 1 برابر Raspberry pi 3
• میکرو SD 1x8 گیگابایت
• 1x نوار LED (1 متر)
• سه عدد led (سبز ، آبی و قرمز)
• دکمه 1 برابر
• قفل برق 1x 6V / 12V
• 1x رله 5 ولت
• 6 برابر LDR
• مقاومت 9 برابر
• 1x تخته نان
• 1x MCP3008
• 1x GPIO T-cobbler
• 1 عدد کابل اترنت
• 1 برابر قدرت خارجی (قفل)
• 1x قدرت جهانی (pi)
• سیم های الکترونیکی

اینها مواردی است که من استفاده کردم ، اما می توانید برخی از قسمت ها را تغییر دهید یا برخی را اضافه کنید.

حداکثر هزینه کل بدون ابزار حدود 140 یورو است

مرحله 2: راه اندازی رزبری پای 3

ما نصب سیستم عامل را روی Raspberry Pi خود شروع می کنیم.

تصویر "Raspbian Jessie with pixel" را از وب سایت Raspberry Pi بارگیری کنید. خواهید دید که این یک فایل ZIP است. این فایل ZIP را در مکان دلخواه استخراج کنید.

• ابزار Win32 Disk Imager را بارگیری کنید ، این را می توانید در Sourceforge بارگیری کنید.
• برای انتخاب تصویر روی نماد پوشه کلیک کنید
• سپس microSD خود را در "Device" انتخاب کنید
• سپس بر روی "نوشتن" کلیک کنید

بعد از اینکه تصویر روی microSD شما نوشته شد ، می توانید microSD را در Windows Explorer باز کنید.

• فایل "cmdline.txt" را باز کنید
• خط زیر را قبل از کلمه "rootwait" اضافه کنید: 169.254.10.0
• سپس فایل را ذخیره کنید.

microSD را در RPi قرار دهید

با آداپتور 5 ، 2 ولت DC به RPi خود ولتاژ وارد کنید

کابل شبکه را به RPi متصل کرده و آن را به پورت شبکه کامپیوتر خود وصل کنید.

تمشک شما اکنون آماده استفاده است.

مرحله 3: به Raspberry Pi 3 متصل شوید

برای اتصال به RPi ما از Putty استفاده می کنیم.

1. دانلود بتونه
2. ایجاد یک اتصال SSH (تصویر را ببینید)

3. ورود

   • نام کاربری: pi
   • رمز عبور: تمشک

تنظیم WIFI UP

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

به انتهای فایل بروید و موارد زیر را اضافه کنید:

network = {ssid = "نام شبکه بی سیم"

psswrd = "رمز شبکه psk =" رمز شبکه بی سیم "}

برای مشاهده نوع آدرس IP خود:

ifconfig wlan0

اکنون می توانید به صورت بی سیم به آدرس میزبان رزبری پای خود در آدرس Putty = IP متصل شوید

اگر مشکلی برای اتصال به wifi وجود دارد ، می توانید فایل را به این شکل ویرایش کنید:

"sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.config"

مرحله 4: مدار الکتریکی

در این مرحله ما هر سنسور را به Raspberry pi متصل می کنیم.

T-cobbler را به پایه های GPIO روی pi تمشک وصل کرده و روی تخته نان بگذارید. یا می توانید PCB خود را بسازید و از دوام بیشتری برخوردار شوید.

MCP3008:

• پین VDD را به 3v3Connect وصل کنید
• پین VREF را به 3v3Connect وصل کنید
• پین AGND به GNDConnect
• پین CLK به SCLKConnect
• پین Dout به MISOConnect
• پین دین به MOSIConnect
• پین CS به CEOConnect
• پین DGND به GND

LDR:

هر LDR مورد استفاده (حداکثر 8) را به یک پین در MCP3008 وصل کنید.

پین اول LDR را به 3v3 و دومی را به مقاومت و مقاومت را به GND وصل کنید و de LDR را بین LDR و مقاومت به پینی در MCP3008 وصل کنید.

بسیار مهم: اطمینان حاصل کنید که همه سیم هایی که به pi می روند با پین GPIO مناسب متصل شده اند ، در غیر این صورت برنامه شما کار نمی کند.

RFID

• بیشترین پین سمت چپ (پین ولتاژ) به پین 3v3 RPI
• دوم (RST) به GPIO25
• زمین به زمین
• IRQ نه
• MISO به MISO RPI
• MOSI به MOSI RPI
• SCK به SCLK RPI
• SDA به مدیر عامل RPI

دکمه یخچال:

• یک پین به پین 3v3 RPI
• دیگری به پین 13 RPI

سه LED:

• یک پین به مقاومت 220 اهم و به GROUND RPI
• پین دیگر به 23 پین ، 24 پین و 26 پین

چراغ های LED در یخچال:

• یک پین (+) را به 5 ولت وصل کنید
• پین دیگر به GROUND

قفل:

• یک پین قفل (GROUND) را به زمین آداپتور خارجی متصل می کنید
• پین دیگر قفل (+) را به Relais متصل می کنید
• جنبه مثبت آداپتور خارجی را نیز به Relais وصل می کنید

بنابراین اکنون فقط باید خود Relais را وصل کنید.

• پین منفی Relais که به GROUND RPI متصل می کنید
• پین در وسط (پین+) به پین 5 ولت RPI متصل می شوید
• پین دیگر (پین KY-1) را به 21 پین RPI متصل می کنید

مرحله 5: ساخت یخچال

در این مرحله ما در حال ساخت یخچال هستیم.

اول از همه شما نیاز دارید:

- تخته سه لا

- اره منبت کاری اره مویی

- نشانگر

قبل از شروع کار برش ، تمام قسمت های مختلف را روی تخته سه لا علامت گذاری کنید.

2. پس از بررسی اینکه آیا همه قطعات در بازار هستند ، می توانید شروع به اره کردن کنید. (به خاطر داشته باشید که تیغه عرض کمی نیز دارد)

3. پس از اره کردن تمام قطعات می توانید سوراخ های سنسورهای خود را شروع کنید.

- قسمت پایین یخچال به 6 سوراخ بزرگ نیاز دارد تا بطری ها ثابت بمانند.

- کف یخچال به 6 سوراخ کوچکتر برای سنسورهای LDR نیاز دارد.

- سقف برای 3 لامپ (آبی ، قرمز و سبز) به 3 سوراخ کوچک نیاز دارد.

- اطمینان حاصل کنید که rfid می تواند از طریق چوب بخواند ، در غیر این صورت باید چوب را نازک کنید.

- همچنین یک سوراخ کوچک در قسمت جلو برای دکمه ایجاد کنید.

برای درب نیز باید 2 سوراخ ایجاد کنید تا در را به داخل یخچال وصل کنید. برای باز و بسته کردن درب من یک دسته نصب کردم.

پس از اتمام تمام کارها ، می توانید قطعات الکتریکی را در محل نوشتن قرار دهید.

مرحله 6: سنسورها را به یخچال وصل کنید

در این مرحله ما یخچال خود را با تمام اجزای خریداری شده تنظیم می کنیم.

برای شروع می توانید تخته نان و رزبری پای را به پشت یخچال بچسبانید ، جایی که تمام سیم ها در آنجا ختم می شوند.

RFID ، LED ، LDR و دکمه را در سمت راست قرار دهید و مطمئن شوید که می توانید به تخته نان متصل شوید.

مطمئن شوید که همه سیم ها به درستی وصل شده اند ، می توانید به تصاویر یا مراحل دیگر برای نوشتن آن نگاه کنید.

پس از قرار دادن همه اجزا در محل مناسب ، می توانید قسمت های مختلف را به هم متصل کنید ، همانطور که در تصاویر مشاهده می کنید. همه سیم ها را می توان در دو قسمت پایین یا دو قسمت بالا پنهان کرد.

مرحله 7: کدگذاری سخت افزار

من از برنامه Pycharm استفاده کردم تا بتوانم در حین کد نویسی همه چیز را آزمایش کنم. همه کدهایی که نوشتم را می توانید در github من پیدا کنید

مرحله 8: Mysql

افت پایگاه داده به شما کمک می کند تا از این پروژه استفاده کنید.

در صورت تمایل ، تصدیق ساده کد MySql برای تغییر پروژه مفید است.

من از 4 جدول Users، Drinks، Actions و Logging استفاده کردم. این جداول ساده ترین و صحیح ترین روش برای اطمینان از عملکرد پروژه است.

مرحله نهم: کد نویسی وب سایت

می توانید تمام کد ها را در پوشه زیر در Github مشاهده کنید.

من از برنامه Pycharm برای نوشتن همه آن استفاده کردم. این یک روش آسان برای کدگذاری و مشاهده همه کارهایی است که در حین کار انجام می دهید.

مرحله 10: پروژه خودکار راه اندازی

در این مرحله به شما نشان می دهم که چگونه پروژه خود را روی تمشک pi شروع کنید.

حالا ما اجازه می دهیم که کد ما هنگام بوت شدن pi خود شروع به کار کند تا بتواند خود به خود اجرا شود. روشهای مختلفی برای انجام این کار وجود دارد ، اما من روش rc.local را انتخاب می کنم.

/etc/rc.local را با ویرایشگر متن مورد علاقه خود باز کنید و این کد را در بالای خط "exit 0" قرار دهید

"خواب 15 python3 /home/pi/files/app/RUN.py & python3 /home/pi/files/website/website.py و سرانجام"

وقتی می خواهیم وب سایت خود را ببینیم ، می توانید آدرس IP را که در پایین فایل website.py مشخص شده است مرور کنید (پیش فرض 169.254.10.1:5000 است). این پایان اولین دستورالعمل آموزشی من است ، اگر چیزی مشخص نیست ، می توانید نظر بدهید یا به من پیام دهید.

مرحله 11: پایان

در این مرحله ما قصد داریم smartfridge خود را برای استفاده آماده کنیم.

منبع تغذیه Rasberry Pi را در سوکت وصل کنید. صبر کنید تا Raspberry Pi کاملاً بوت شود.

منبع تغذیه دیگر را به سوکت وصل کنید (برای قفل).

می توانید با اسکن نشان خود یک نوشیدنی بخورید ، در را ببندید تا نوشیدنی های نمادین به حساب شما برود.

برای مشاهده وب سایت خود: آدرس IP خود را جستجو کنید و سپس 5000 را جستجو کنید

اکنون Smartfridge شما آماده استفاده است. از نوشیدنی های سرد خود بدون استرس لذت ببرید و مراقب مصرف آن باشید.