قهوه ساز IOT (UFEE): 7 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

به عنوان اثبات دانش ، ما مجبور شدیم یک دستگاه IOT ایجاد کنیم که می تواند از طریق رابط وب خود ساخته کنترل شود. از آنجا که من عاشق قهوه هستم و مقدار زیادی از آن را به صورت روزانه مصرف می کنم ، تصمیم گرفتم یک قهوه ساز IOT خودم بسازم.

قهوه ساز UFEE: "قهوه ساز با در نظر گرفتن شما"

برای اینکه دستگاه کاملاً خودکار شود ، من از قهوه فوری استفاده می کنم.

مرحله 1: آنچه شما نیاز دارید

- رزبری پای مدل 3

- سرو موتور (ARD-T010051)

- RTC DS3231

-تقویت کننده مونو CJMCU-832 PAM8302 2.5W D-Class

- سنسور نی

- رله 5 ولت (10 آمپر)

- رله حالت جامد (5 ولت)

- کابل Aux

- لوله جمع کننده

- 2 برابر نازل مس

- قطعه بیکون

- لوله سیلیکون

- دیگ بخار سنسو 1400 وات

- پمپ سنسو 22 وات

- حوض آب Senseo

- سوئیچ نی (معمولاً باز است)

- سیم کوپر

- MCP3008

- 2 برابر LDR

- بلندگوی 4 اهم (یا نوع دیگر)

- مقاومت 2x 10KΩ

- مقاومت 5KΩ

- دیود 1N4007

برای موردی که من برای ظاهر صنعتی انتخاب کردم ، اما راههای زیادی برای تناسب اجزای وجود دارد که وقتی می خواهید آن را در خانه خود قرار دهید جذاب تر به نظر برسد.

مرحله 2: شروع به کار

من با باز کردن قهوه ساز Senseo و کشف اجزای داخل آن شروع کردم. برای بازکردن آن ، 2 پیچ را با استفاده از پیچ گوشتی torx از پشت جدا کرده و سپس می توانید آن را در گیره های نگهدارنده باز کنید.

پس از باز شدن ، تنها چیزی که نیاز دارید پمپ ، دیگ بخار و سیم ها و لوله هایی است که همه چیز را در کنار هم نگه می دارد.

گام بعدی نصب دیگ بخار و پمپاژ در محفظه مورد نظر است ، زیرا دیگ بخار و مخزن آب برای استفاده از آنها باید درست بنشینند. اطمینان حاصل کنید که محل قرار گیری مخزن آب درست ، محکم و به راحتی قابل دسترسی است.

پس از اتمام کار ، می توانید مطابق طرح اتصال اجزا را شروع کنید.

مرحله 3: نازل (نگاه صنعتی)

برای نازل ، من از یک ظرف فلزی کوچک استفاده کرده ام که در آن سوراخی را به اندازه ای بزرگ کرده ام که به اندازه قطعه بیکون باشد. لوله را به یکی از نازل ها وصل کرده و نازل های آن را به قطعه بیکون محکم کنید. سپس سوراخ های متناسب را در ظرف فلزی و روکش سوراخ کنید و از چند پیچ و مهره برای محکم کردن آن به محفظه استفاده کنید.

مرحله 4: دستگاه پخش قهوه (ظاهر صنعتی)

برای نگهداری قهوه ، به یک ظرف با درب شفاف نیاز دارید که بتوانید آن را روی بدنه خود نصب کنید.

2 سوراخ 5 میلی متری در قسمت زیرین ایجاد کنید:- یک سوراخ در مرکز ظرف- یکی در وسط بین اولین سوراخ و کناره

چرخ دنده سروو را از طریق سوراخ نزدیک به طرف قرار دهید و قطعه (محصور در سروو) را با 6 پایه پیچ کنید. (به عکس 1 مراجعه کنید)

سپس یک قطعه فلزی بردارید و آن را به شکل یک ریل کوچک خم کنید و گوشه ها و انتهای یک قطعه را خم کنید ، بنابراین می توانید آن را به ته قوطی بالای سوراخ مرکز نصب کنید. (به عکس 2 مراجعه کنید)

از یک براکت مناسب برای محکم تر کردن سروو بر روی بدنه ظرف استفاده کنید. (به عکس 3 مراجعه کنید)

در نهایت یک سوراخ mm5 میلی متری در قسمت پشتی عقب ظرف متناسب با LDR و چند سوراخ دیگر برای نصب ظرف روی بدنه دستگاه ایجاد کنید. (به عکس 4 مراجعه کنید)

مرحله 5: آماده سازی و نصب سنسورها

یک NTC در دیگ بخار تعبیه شده است که می توانید با ایجاد تقسیم ولتاژ با مقاومت کششی 5KΩ به MCP وصل کنید.

ابتدا باید LDR برای بررسی قهوه و فنجان تهیه شود. از آنجایی که من از پوشش فلزی استفاده می کنم ، لازم است آن را به خوبی جدا کنم ، بنابراین آن را با قاب کوتاه نمی کنم. اگر از پوشش فلزی نیز استفاده می کنید ، موارد زیر را انجام دهید:- مقداری نوار جدا کننده در اطراف هر کدام از پاها قرار دهید و آن را با یک لوله کوچک کننده بپوشانید. (به عکس 1 مراجعه کنید)

- بعد ، سیم ها را به هر یک از پاها وصل کنید و همچنین اتصالات را با لوله کوچک کننده بپوشانید ، بنابراین تمام اتصالات به طور کامل پوشانده می شوند. (به عکس 2 و 3 مراجعه کنید)

- این مراحل را برای LDR دوم تکرار کنید

- سر یکی از LDR ها را از سوراخی که برای آن ایجاد کرده اید در ظرف قهوه قرار دهید و پاها را خم کنید. (به عکس 4 مراجعه کنید)

- با نوار جدا کننده بپوشانید تا نوری از پشت عبور نکند.

- LDR دیگر را در قسمت پایین بدنه با یک تکه لوله که هنگام قرار دادن فنجان پوشانده می شود ، یا مستقیماً در پایه ای که فنجان را قرار داده اید ، نصب کنید. (هنگام انتخاب گزینه دوم ، مطمئن شوید که سنسور به خوبی با مواد شفاف و ضد آب پوشانده شده است!)

برای نصب سنسور نی روی مخزن آب ، آن را با آب پر کنید تا آهن ربا در بالاترین نقطه خود قرار گیرد (آب باید از حداقل خط عبور کند). سپس می توانید هنگام تغییر عنصر گوش دهید ، یا می توانید آن را به rpi یا arduino متصل کرده و مقدار را به طور مداوم چاپ کنید.

وقتی مطمئن شدید که نقطه دقیق سنسور را می دانید ، آن را بسیار محکم روی آب قرار دهید و مقدار زیادی چسب داغ به آن اضافه کنید تا مطمئن شوید لوله شیشه ای نشکند (این بسیار حساس است). (به عکس 5 مراجعه کنید)

مرحله 6: سیم کشی و کالیبراسیون

رزبری پای و اجزای بزرگتر داخل یک جعبه چوبی را با یک تخته در بالای آن نصب کنید (پایه ای که دستگاه و فنجان در آن قرار دارند). من از velcro برای نصب pi و اجزای داخل جعبه استفاده کرده ام. از این رو می توانید همه چیز را مستقیماً روی پین های GPIO ge وصل کنید یا در صورت تمایل از تخته نان یا مدار استفاده کنید.

برای کالیبراسیون سنسورها ، مقادیری را که در هر دو حالت و در نورهای مختلف به دست می آورید بررسی کنید و آنها را در کد تنظیم کنید. (مال من ممکن است کار کند یا نکند). در مورد NTC هم همینطور است.

توجه: نحوه تغییر مقادیر بستگی به این دارد که ابتدا تنظیم کننده کشویی یا LDR/NTC را در کجا قرار دهید. هنگامی که برای اولین بار مقاومت را با LDR اضافه می کنید ، برای نوردهی کمتر مقدار بالاتری دریافت خواهید کرد. (1023 کاملاً تاریک است).

هنگامی که می خواهید از سیستم هشدار پروژه استفاده کنید ، باید یک کابل aux را به + - و GND تقویت کننده و بلندگو را به پایه های خروجی تقویت کننده بچسبانید. سپس 5 ولت را به برد اضافه کنید. (این به عنوان ولتاژ مرجع برای تقویت صدا استفاده می شود). سپس می توانید صدا را با پتانسیومتر روی برد تنظیم کنید.

مرحله 7: استقرار سیستم

اطمینان حاصل کنید که رزبری پای مدل 3 را با Raspbian نصب کرده اید و zeroconf پیکربندی شده است تا بتوانید آن را بدون سر در خط لوله SSH پیکربندی کنید.

اگر نمی دانید چگونه این کار را انجام دهید ، این راهنما را دنبال کنید تا Raspbian را به کارت SD خود فلش کنید. برای پیکربندی zeroconf ، کارت SD را در رایانه خود باز کنید و فایل cmdline را ویرایش کنید و موارد زیر را به انتهای فایل اضافه کنید (باید یک خط باشد)

ip = 169.254.10.1

برای اینکه بتوانید با استفاده از ssh به pi خود متصل شوید ، باید آن را فعال کنید. می توانید این کار را با افزودن فایلی به نام SSH در پوشه بوت بدون پسوند (بدون.txt) انجام دهید.

هنگامی که این پیکربندی شده است ، می توانید با استفاده از دستور ssh در ترمینال UNIX یا با استفاده از Putty در رایانه ویندوز ، یک لوله SSH به Raspberry Pi خود بسازید.

اولین باری که وارد Pi می شوید ، اطلاعات زیر عبارتند از:

نام کاربری: pipassword: تمشک

برای اطمینان از اینکه رزبری پای شما کاملاً به روز است ، دستور زیر را در ترمینال صادر کنید:

sudo apt update && sudo apt upgrade

اکنون می توانید بسته های مورد نیاز را با صدور دستور زیر نصب کنید:

sudo apt install -y python3-venv python3-pip python3-mysqldb mariadb-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3

بعد ، یک فهرست جدید در فهرست اصلی خود با نام مناسب (به عنوان مثال ufee) اضافه کنید و داخل آن بروید:

mkdir project1 && cd project1

در مرحله بعد می خواهید یک محیط مجازی را نصب کنید که برنامه در آن اجرا می شود. می توانید این کار را با دستورات زیر انجام دهید:

python3 -m venv --system-site-packages env

منبع env/bin/activ

python -m pip install mysql-connector-python argon2-cffi Flask Flask-HTTPAuth Flask-MySQL mysql-connector-python passlib

اکنون محیط مجازی شما راه اندازی شده است. حالا می توانید کد را از github من در آنجا کپی کنید. میتوانید اینجا پیدایش کنید. همچنین می توانید آن را بلافاصله با دستور زیر کلون کنید:

git clone

بعد ، ما پایگاه داده را پیکربندی می کنیم:

sudo mariadb <ufee/sql/init_db.sql && sudo mariadb <ufee/sql/ufeedump.sql

پیکربندی NGINX و UWSGI:

"Joshy" را در فایلهای پیکربندی با نام کاربری خود با دستور زیر تغییر دهید:

sed -i s/joshy/$ USER/g conf/*

خدمات را اضافه و فعال کنید:

sudo cp conf/project1-flask.service/etc/systemd/system/

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl start project1-flask.service

و در نهایت NGINX را پیکربندی کنید:

sudo cp conf/nginx/etc/nginx/sites-available/ufee

sudo rm/etc/nginx/sites-enabled/default

sudo ln -s/etc/nginx/sites-available/ufee/etc/nginx/sites-enabled/ufee

sudo systemctl nginx.service را راه اندازی مجدد کنید

sudo systemctl را فعال کنید project1-flask.service

حالا سیستم باید کار کند! از قهوه خود لذت ببرید؛)