سیستم ضد یخ: 8 مرحله

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

هدف این پروژه جلوگیری از تشکیل یخ یا برف با استفاده از آب نمک به عنوان عامل ضد یخ است. با استفاده از سنسور رطوبت و دما برای تشخیص شرایط محیطی ، آب پاش آب شور را پخش می کند که توسط Raspberry Pi کنترل می شود. سنسور IR برای تشخیص افراد و حیوانات استفاده می شود. هنگامی که افراد را تشخیص می دهد ، آبپاش خاموش می شود.

مجموعه کامل دستورالعمل های ساخت و استفاده از پروژه در صفحه GitHub من ارائه شده است.

GitHub: سیستم ضد یخ زدگی

مرحله 1: پیوند GitHub

لطفاً از صفحه GitHub ما دیدن کنید تا اجزای مختلف ، ابزارها و بسته های مورد استفاده برای ساخت سیستم را بشناسید.

سیستم ضد یخ زدگی

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد پروژه به پیوند بالا مراجعه کنید زیرا دارای صفحات مختلفی از جمله readme و wiki مرتبط با آن است تا بتوانید به راحتی در ایجاد سیستم ضد یخ خود کمک کنید.

من گام به گام دستورالعمل هایی را از مرحله سوم به بعد ارائه می دهم تا بتوانم آن را برای علاقه مندان به RPi از دستورالعمل ها آسان تر کنم:)

مرحله 2: تظاهرات زنده در YouTube

برای نمایش زنده به صفحه YouTube ما مراجعه کنید. پیوند ارائه شده در زیر:

نسخه ی نمایشی YouTube برای سیستم Anti-Icing

مرحله 3: اجزای مورد نیاز

سخت افزار:

1. سنسور IR: HC-SR501 PIR Motion Detector Voltage: 5V-20V مصرف برق: 65mATTL خروجی: 3.3V ، 0V زمان قفل شدن: 0.2 ثانیه روش های محرک: L-غیر فعال کردن ماشه تکراری ، H فعال کردن ماشه تکراری محدوده حسگر: کمتر از 120 درجه ، در عرض 7 متر دما: - 15 ~ +70 ابعاد: 32*24 میلی متر ، فاصله بین پیچ 28 میلی متر ، M2 ، ابعاد لنز در قطر: 23 میلی متر

2. سنسور رطوبت و دما: DHT22 (AM2302)

هزینه کم 3 تا 5 ولت و I/O2.5mA حداکثر جریان در هنگام تبدیل (هنگام درخواست داده) مناسب برای خواندن رطوبت 0-100 with با دقت 2-5 G خوب برای خواندن دما از -40 تا 80 درجه سانتی گراد accuracy 0.5 درجه سانتی گراد دقت بیشتر از نرخ نمونه گیری 0.5 هرتز (هر 2 ثانیه یک بار) از داده های تک باس برای ارتباط بین MCU و DHT22 استفاده می شود ، هزینه 5 میلی ثانیه برای ارتباطات یکبار مصرف است.

3. پمپ موتور بدون برس DC Decdeal QR50E

کم هزینه و همه کاره 12 ولت 5 وات 280 لیتر/H مقدار پمپ می تواند انواع مختلف محلول ها از جمله آب شور (آب نمک) و روغن را در دماهای مختلف تحمل کند

4. منبع تغذیه/ باتری DC 12V

مرحله 4: نحوه پیاده سازی کد و اتصالات

کد:

1. مخزن را کلون کنید.
2. کد/html را در/var/www/html کپی کنید
3. در پوشه Code می توان فایل اصلی را اجرا کرد.
4. اگر شماره پین ورودی/خروجی را تغییر داده اید ، می توانید از CMake برای بازسازی فایل اصلی استفاده کنید.
5. مرورگر باز شده آدرس raspberryPi را وارد کنید تا به رابط کاربری دسترسی پیدا کنید.

اتصالات:

ما از کد WiringPi در کد خود استفاده می کنیم ، بنابراین:

GPIO قدرت: 4

GPIO موتور: 3.

حسگر PIR GPIO: 0.

سنسور DHT22 GPIO: 7.

مرحله 5: نصب

از آنجا که پروژه ما شامل Mysql ، Php ، وب سرور بود ، چندین دستور برای تنظیم محیط کار به شرح زیر وجود دارد:

بررسی سیستم تمشک pi به روز است

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

نصب apache2 ، php ، mysql پشتیبانی می کند

sudo apt -get apache2 -y را نصب کنید

sudo apt-get php7.0 را نصب کنید

sudo apt-get نصب mysql-server

sudo apt-get mysql-client را نصب کنید

sudo apt-get default-libmysqlclient-dev

پس از نصب پشتیبانی از محیط ، پایگاه داده و جدول مربوطه باید برای خواندن و نوشتن داده ها ایجاد شود.

اگر می خواهید به جای استفاده از 'root' یک حساب کاربری خاص ایجاد کنید ، می توانید به سادگی دستورات زیر را طی کنید:

ایجاد یک کاربر جدید با نام "pi"

ریشه sudo mysql -u برای ورود به پایگاه داده mysql.

mysql> استفاده از mysql ؛

mysql> ایجاد کاربر 'pi'@'localhost' IDENTIFIED BY ''؛

mysql> اعطای همه خصوصیات روشن *. * به 'pi'@'localhost'؛

mysql> UPDATE SET plugin = 'mysql_native_password' WHERE User = 'pi'؛

mysql> PRIVILEGES FLUSH؛

mysql> خروج ؛

راه اندازی مجدد سرویس mysql

ایجاد پایگاه داده برای تمشک pi

mysql> ایجاد سنسور پایگاه داده ؛

mysql> استفاده از حسگر ؛

mysql> ایجاد جدول th_sensor (نام char (20) کلید null اصلی نیست ، مقدار float (10 ، 2) not null ، value2 float (10 ، 2) ؛

mysql> خروج ؛

اکنون می توانید پوشه/Code/html را در فهرست پیش فرض localhost به صورت/var/www/html کپی کنید.

ایجاد یک اسکریپت بوت برای راه اندازی سیستم پس از باز شدن pi.

به عنوان مثال ، ایجاد یک فایل به نام boot.desktop تحت مسیر:.config/autostart/

محتوای فایل به شرح زیر است:

[ورودی رومیزی]

نوع = برنامه

نام = testboot

NoDisplay = درست است

Exec = xxx/xxx/xx./main

"xxx/xxx/xx" فهرست پرونده اصلی شما است.

در نهایت ، پس از راه اندازی مجدد pi خود ، می توانید مرورگر وب خود را برای مشاهده رابط کاربری باز کنید.

مرحله 6: طراحی PCB

شماتیک و PCB ما برای ترسیم PCB ، Orcad capture و ویرایشگر PCB را انتخاب کردیم.

مدار سنسور:

فایل اصلی شماتیک. لطفاً این فایل را توسط Orcad Capture باز کنید.

فایل اصلی PCB. لطفاً این فایل را توسط PCB Editor باز کنید.

شماتیک مدار سنسورها به همراه فایل های PCB در بالا ارائه شده است. 16 پین برای پروژه ما کافی است ، بنابراین ما فقط از یک سربرگ با 16 پین استفاده کردیم.

J2 برای سنسور PIR است

J3 برای سنسور رطوبت و دما است

J4 مخصوص GPIO است

R1 و R2 مقاومت های کششی هستند

LED D1 برای تست موتور است. این سیگنال برای کنترل موتور استفاده می شود.

LED D2 برای مشاهده است. این نشان می دهد که آیا مدار کار می کند یا خیر.

مدار کنترل موتور:

فایل اصلی شماتیک. لطفاً این فایل را توسط Orcad Capture باز کنید.

فایل اصلی PCB. لطفاً این فایل را توسط PCB Editor باز کنید.

شماتیک و PCB برای موتور درایو

شماتیک مدار درایور موتور به همراه فایل های PCB در بالا ارائه شده است

J1 برای منبع تغذیه است.

J2 مخصوص موتور است.

J3 برای سیگنال کنترل است که از GPIO می آید.

J4 برای سوئیچ است.

Q1 کنترل موتور است.

LED D2 برای بررسی عملکرد صحیح مدار است.

مرحله 7: نمودار جریان کنترل دقیق سیستم

جزئیات جریان سیگنال در کل سیستم به همراه تاخیرهای زمانی ، نمونه برداری و نرخ تازه سازی و پروتکل های گذرگاه مورد استفاده در بالا برای درک بیشتر سیستم ارائه شده است.

مثل همیشه از پیشنهادات دیگر برای بهبود و تغییرات با خوشحالی استقبال می شود:)

مرحله 8: کد

بسته کد در یک فایل.zip بارگذاری شده است که می توانید از آن برای استخراج و کامپایل در تمشک pi خود استفاده کنید.

ما از GitHub به عنوان نرم افزار کنترل نسخه خود استفاده می کنیم زیرا رایگان است ، نگهداری و انتشار نسخه های جدید با ثبت تمام تغییرات ایجاد شده در برنامه آسان است.

فرآیند شبیه سازی بسته و کامپایل با استفاده از دستور "make" در مقایسه با کدگذاری هر خط باید آسانتر باشد (نوشتن انواع مختلف کد برای اجزای مختلف و وظایف به زبانهای مختلف در فایلهای مختلف دشوار است).

سلب مسئولیت: این به هیچ وجه نباید به عنوان یک تبلیغ یا انگیزه برای یک وب سایت متفاوت تلقی شود ، زیرا من معتقدم که ما یک جامعه باز و بالغ هستیم که با هم کار می کنیم تا کمی بهتر آینده ای بهتر بسازیم:)

امیدوارم از ساخت این پروژه به اندازه ما لذت ببرید:)

به سلامتی!