سوئیچ ، خروجی خودکار با اندازه گیری جریان در زمان واقعی: 6 مرحله

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

من واقعاً خودکارسازی را دوست دارم ، توانایی کنترل زمانی که چیزی باید اتفاق بیفتد. این چیزی است که باعث شد این ایده به ذهنم برسد: پریز خودکار و خودکار. می توان از آن برای برنامه ریزی زمانی که چراغ ها باید روشن شوند ، هنگامی که تلفن ها نیاز به شارژ دارند یا هنگامی که صفحه نمایش باید روشن شود استفاده کرد. علاوه بر همه این موارد ، شما می توانید ببینید چقدر جریان در پریز جریان دارد.

اجزای مورد نیاز برای این پروژه عبارتند از:

تدارکات

قبل از شروع ، اینها مواردی است که شما قطعاً برای ساختن یک جعبه Switch-IT مانند من نیاز دارید. بسته به منطقه و قیمت فعلی شما هزینه این لوازم حدود 50 تا 100 یورو خواهد بود.

سخت افزار

الکترونیک

• تمشک پی 4
• کارت حافظه Micro SD 16 گیگابایت (یا بیشتر)
• آردوینو اونو
• تغییر سطح 5V-3.3V
• ماژول رله 5 ولت
• ACS712 20A - ماژول فعلی
• 1838 ماژول IR-Receiver 37.9 کیلوهرتز
• ریموت IR (من از Elegoo استفاده می کنم)
• RGB کاتد معمولی
• مقاومتهای 3 * 330Ω
• دکمه فشاری
• RFID-RC522
• LCD 1602A-1
• پریز دیواری نیکو
• قابل اندازه گیری 10K Ω
• منبع تغذیه 230 تا 5V - 7A

کابل ها

• کابل USB-B به USB-A
• کابل برق USB-C
• کابل اترنت

مختلف

• Jumperwires زن و مرد
• Jumperwires نر و مرد
• قلع لحیم کاری
• لوله جمع کننده

قطعات مورد خاص (اختیاری)

• 50 * آجیل و پررنگ
• قاب فلزی 40x40x5 سانتی متر با درب
• نوار دو طرفه
• فاصله دهنده 6 * 1 سانتی متر
• نگهدارنده led
• نوار Velcro
• راهنمای کابل

نرم افزار

• balenaEtcher:
• PuTTy
• راسبیان
• کد ویژوال استودیو
• آردوینو IDE

مرحله 1: راه اندازی Rasbian

اول از همه ما Rasbian را روی کارت SD فلش می کنیم. ما این کار را با استفاده از balenaEtcher انجام می دهیم.

1. balenaEtcher را باز کنید
2. تصویر Rasbian را انتخاب کنید
3. SD-Card خود را انتخاب کنید
4. فلش را چند دقیقه منتظر بمانید تا چشمک بزند

افزودن APIPA در فهرست بوت: ما از آدرس APIPA برای برنامه ریزی و پیکربندی تنظیمات RPI استفاده می کنیم. برای انجام این:

1. به دایرکتوری بوت در SD-Card دسترسی پیدا می کند
2. "cmdline.txt" را باز کنید
3. "169.254.10.1" را در انتهای سند اضافه کنید و آن را ذخیره کنید
4. فایلی با نام "ssh" را به دایرکتوری بوت اضافه کنید (این فایل را به یک افزونه ندهید)
5. پس از انجام این کار می توانید کارت SD را از رایانه خود خارج کنید.

با استفاده از PuTTy به RPI دسترسی پیدا می کند

اکنون می توانیم کارت SD را به RPI خود وصل کنیم ، RPI را با استفاده از کابل اترنت به رایانه خود متصل کنیم.

برای اتصال به RPI از PuTTy با آدرس APIPA خود استفاده می کنیم.

1. PuTTy را باز کنید
2. آدرس APIPA ما را به عنوان نام میزبان (169.254.10.1) پر کنید
3. مطمئن شوید که پورت 22 است و SSH انتخاب شده است
4. اکنون می توانید اتصال را باز کنید
5. نام کاربری پیش فرض: pi
6. با رمز عبور پیش فرض: تمشک

تنظیمات raspi-config

raspi-config را با استفاده از موارد زیر باز کنید:

sudo raspi-config

• رمز کاربر را تغییر دهید
• در گزینه های محلی سازی ، منطقه زمانی خود را انتخاب کنید
• WiFi را با استفاده از گزینه های شبکه و سپس گزینه Wi-Fi تنظیم کنید که باید SSID و رمز عبور خود را در آن وارد کنید.

پایتون 3 را نصب کنید

در این پروژه ما از پایتون استفاده می کنیم ، بنابراین با استفاده از دستورات زیر ، پیش فرض را روی Python3 insteat Python2 قرار می دهیم.

Update-alternatives --install/usr/bin/python python /usr/bin/python2.7 1

Update-alternatives --install/usr/bin/python python/usr/bin/python3 2

بسته های پایتون

ما به چند بسته نیاز داریم تا همه چیز درست کار کند ، عمدتا بسته های Flask و یک بسته برای ایجاد ارتباط با DataBase. ما می توانیم این بسته ها را با استفاده از دستورات زیر نصب کنیم:

pip install Flask

pip install Flask_cors pip install Flask_socketio pip نصب Python-mysql-connecton

پایگاه داده

در مرحله بعد ما قصد داریم سیستم مدیریت پایگاه داده خود (MariaDB) را نصب کنیم ، این کار را با استفاده از موارد زیر انجام می دهیم:

sudo apt mariadb-server را نصب کنید

"Y" را تایپ کرده و برای ادامه وارد کنید. پس از چند ثانیه ، مراحل نصب به پایان رسیده و MariaDB تقریباً آماده استفاده است.

برای تنظیم رمز عبور به پایگاه داده از دستور زیر استفاده کنید:

sudo mysql_secure_installation

سپس Enter را فشار دهید ، زیرا رمز عبور فعلی خالی است. سپس "Y" را برای تنظیم رمز عبور فشار دهید ، اکنون می توانید هر گذرواژه ای را که می خواهید پر کنید ، مطمئن شوید که آن را به خاطر دارید زیرا برای ایجاد ارتباط صحیح بین پشت و رو به آن نیاز داریم.

اکنون ، "Y" را 3 بار فشار دهید تا: کاربران ناشناس را حذف کنید ، ورود root را از راه دور مجاز نکنید و پایگاه داده آزمایشی را حذف کنید. در نهایت ، دوباره "Y" را فشار دهید تا امتیازات را بارگیری کنید.

اکنون MariaDB و تمام بسته های مورد نیاز با موفقیت نصب شده اند.

مرحله 2: گرفتن کد و تنظیم آن

اکنون که همه بسته ها را نصب کرده ایم ، می توانیم کد را بگیریم.

کد در Github موجود است ، بنابراین می توانید آن را با استفاده از موارد زیر کلون کنید:

git clone

این نمای جلو است

git clone

این پشت زمینه است

خود پایگاه داده را نصب کنید

برای نصب پایگاه داده ، به فایل.sql که در پوشه پشتیبان است با استفاده از دستورات زیر بروید (مطمئن شوید که آن را در مسیر خود تنظیم کرده اید.

mysql

ایجاد پایگاه داده switchit خروج از mysql -u root -p switchit <Your_Path_to_Backend_Repo/switchit.sql

نصب Apache

اکنون که همه کد و تنظیمات پایگاه داده را داریم ، می توانیم Apache را نصب کرده و پشتیبان خود را بر روی آن اجرا کنیم. ما این کار را با استفاده از:

apt -get apache2 -y را نصب کنید

سپس فایلهای موجود در/var/ww/html را با فایلهای موجود در پوشه از پوشه frontend جایگزین کنید.

اگر همه چیز خوب پیش رفت ، باید بتوانید با استفاده از آدرس APIPA: 169.254.10.1 در مرورگر خود به وب سایت خود متصل شوید.

مرحله 3: ارتباط با آردوینو

برای خواندن سنسور فعلی و سنسور RFID ما از آردوینو استفاده می کنیم ، برای این کار از کد آردوینو که در زیر آمده است استفاده کنید. آن را با استفاده از کابل USB-A به USB-B و نرم افزار arduino IDE بارگذاری کنید. هنگام بارگذاری ، قسمت arduino انجام می شود.

اکنون باید نام دستگاه سریال را در PI پیدا کنیم. برای این کار مطمئن شوید که در /boot/config.txt "enable_uart = 1" درست تنظیم شده است. همچنین مطمئن شوید که "console = serial0، 115200" از cmdline.txt حذف شده است.

سپس با استفاده از پورت ها را بررسی کنید

ls -l /dev

سپس یکی از نام های سریال باید آردوینو باشد. این نام را در تابع arduinocom در app.py پر کنید

ser = سریال. سریال ('/dev/ttyS0'، 9600)

فقط در صورتی که ارتباط سریال کار نمی کند این کار را انجام دهید.

مرحله 4: سیم کشی Switch-it

سیم کشی همه چیز بسیار ساده است ، اگرچه باید موارد زیر را در نظر داشته باشید:

• مراقب پریز دیواری باشید ، 230 ولت می تواند کشنده باشد.
• مطمئن شوید که از یک مبدل سطح برای ارتباط بین RPI و آردوینو استفاده می کنید.
• قبل از لحیم کاری RGB ، مطمئن شوید که از پین قرمز و سبز استفاده می کنید. این را از قبل آزمایش کنید!
• قبل از روشن کردن مدار ، اتصال کوتاه را بررسی کنید.

مرحله 5: اجرای کد

اکنون همه چیز به درستی متصل شده است و می توانیم برنامه خود را اجرا کنیم.

برای اجرای خودکار هنگام راه اندازی یک فایل با استفاده از:

sudo nano myscript.service

سپس جایگذاری کنید (مطمئن شوید که از پوشه app.py خود استفاده می کنید:

[Unit] Description = Switchit After = network.target [Service] ExecStart =/usr/bin/python3 -u app.py WorkingDirectory = // تغییر به فهرست app.py // StandardOutput = وراثت StandardError = وراثت راه اندازی مجدد = همیشه User = pi [نصب] WantedBy = multi-user.target

سپس "ctrl + X" را فشار دهید و آن را در/etc/systemd/system کپی کنید.

سپس دستور follwing برای اجرای خودکار آن:

sudo systemctl myscript.service را فعال کنید

اطلاعات بیشتر در این مورد را می توانید در سایت RaspBerry Pi بیابید.

راه اندازی مجدد و انجام شد

اکنون PI خود را با استفاده از موارد زیر راه اندازی مجدد کنید:

sudo reboot -h در حال حاضر

به این ترتیب شما Switch-it را می سازید!

با تشکر از همراهی شما ، امیدوارم این مطلب مفید بوده باشد. اگر راهنمایی یا بازخوردی دارید ، از نظر دادن دریغ نکنید.

مرحله 6: (اختیاری) مسکن

شما می توانید مسکن را کاملاً به دلخواه خود بسازید. من از یک قاب فلزی استفاده کردم که دارای ابعاد 40x40x5 سانتی متر با درب است. از آنجا که من از یک فلز استفاده کردم ، مجبور شدم سوراخ هایی را ایجاد کنم و از جدا کننده ها برای بیرون آوردن همه چیز از صفحه زمین استفاده کنم. من استفاده از یک نقطه مرکزی را انتخاب کردم که در آن 5V ، 3.3V و gnd در دسترس است. هر اتصال الکتریکی با یک قطعه لوله کوچک کننده در بالای آن لحیم می شود. برای مدیریت کابل ، من از پد هایی با بندهای کریر استفاده کردم.