SmartBox - sustav pametne kuće za vašu sobu: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Pozdrav svima!

U ovom uputstvu ću vam objasniti kako napraviti sustav pametne sobe. Ovaj sustav sadrži dva uređaja.

Opći uređaj sa senzorom vlage i osjetnikom temperature koji mjeri trenutnu kvalitetu života u vašoj sobi. Moći ćete postaviti željenu minimalnu i maksimalnu temperaturu/vlažnost. Kad ove vrijednosti odstupe, primit ćete obavijesti na početnoj stranici.

Osim senzora, tu je i pametni radio sat integriran sa zvučnikom kojim možete upravljati putem web stranice. Možete stvoriti, izbrisati i omogućiti/onemogućiti alarme. Onemogućavanje alarma događa se jednostavnim pomicanjem ruke preko ultrazvučnog senzora.

Kao drugi i zasebni uređaj, moći ćete upravljati LED trakom s unaprijed programiranim uzorcima i bojama.

Pribor

- Raspberry Pi 3 model B+

- 16 GB SD kartica

- Arduino Uno

- Sastavljen Pi T-Cobbler Plus

- Mala ploča

- Napajanje iz ploče (na primjer YwRobot napajanje)

- Jedan žičani osjetnik temperature (DS18B20+)

- Digitalni senzor vlažnosti i vlažnosti (DHT22)

- Ultrazvučni senzor udaljenosti (HC-SR05)

- LCD ekran 16x2

- Potenciometar

- Pojačalo (Adafruit MAX98357A I2S 3W pojačalo klase D)

- Zvučnik 3 promjera - 4 ohma 3 vata

- Bluetooth modul (HC-05)

- 5V RGB Ledstrip (WS1812B)

- 1x 4,7K ohmski otpornik

- 1x 10K ohmski otpornik

- 3x 1K ohmski otpornik

- 1x 330 Ohm otpornik

- Preskočite žičane kabele

Korak 1: Ožičenje

Počnimo, hoćemo li.

Prvo povežite sve kao na gornjoj shemi. Provjerite jeste li sve ispravno povezali, inače neke stvari neće uspjeti.

NAPOMENA: Ako želite izvršiti prilagodbe, morat ćete urediti kôd. Zato to činite samo ako znate što radite! Uvijek me možete kontaktirati za pitanja ili probleme.

Ako vam trebaju sheme fritula, možete ih preuzeti ovdje.

Korak 2: Baza podataka

Baza podataka spremit će sva mjerenja senzora u tablicu povijesti. Ovo se koristi za grafikone povijesti na web stranici.

Ako želite raditi na web stranici, trebat će vam račun. Svaki račun pohranjuje alarme, svjetlosne uređaje, obavijesti i postavke.

NAPOMENA: Mehanizam prijave nije uključen, ali to mogu dodati kasnije.

Korak 3: Postavljanje Raspberry Pi

Dakle, ako je sve povezano, možemo početi s postavljanjem Raspberry Pi.

Prvo, počnimo sa slikom.

Slika

1: Preuzmite sliku OS Raspberry Pi:

2: Preuzmite i instalirajte Win32DiskImager:

3: Umetnite SD karticu i pokrenite Win32DiskImager.

4: Odaberite preuzetu sliku na pogonu. Zatim odaberite SD karticu i pritisnite gumb za pisanje. (Prije nego započnete ovaj postupak, provjerite je li SD kartica prazna, svi će se podaci ukloniti!)

5: Ako je proces gotov, možemo izvršiti posljednje prilagodbe Raspberry Pi. Idite u direktorij SD-kartice i dodajte "ssh" datoteku bez proširenja kako biste bili sigurni da će pi omogućiti SSH pri pokretanju.

6: Zatim otvorite cmdline.txt u istom direktoriju i dodajte "ip = 169.254.10.1" na kraj retka i kliknite na spremi. NAPOMENA: Držite sve u jednom retku ili neke postavke neće raditi.

7: Sada sigurno izbacite SD-karticu iz računala i stavite SD-karticu u Raspberry Pi.

8: Kada to završi, možete povezati pi pomoću Ethernet kabela na LAN priključak vašeg prijenosnog računala ili računala.

9: Napajte Raspberry Pi.

Wi-Fi i Pi konfiguracija

Za kontrolu Raspberry Pi preko SSH -a potreban nam je softver nazvan Putty. Ovdje možete preuzeti i instalirati Putty:

1: Nakon što je Putty instaliran, možete se povezati s pi s IP: 169.254.10.1 i portom: 22. Kad se pojavi sučelje naredbenog retka, možete se prijaviti s korisnikom: pi i lozinkom: malina.

2: Sada smo prijavljeni u vrstu "sudo raspi-config" i idemo na opcije sučelja. Provjerite jesu li omogućeni jednožilni, serijski (omogućuju samo serijski hardverski port, a ne ljuska za prijavu preko serijskog), I2C i SPI.

3: Da bismo uspostavili vezu s Wifi -jem, moramo koristiti root korisnika. Upišite "sudo -i" da biste se prijavili kao root korisnik.

4: Da biste dodali svoju Wifi mrežu u Raspberry Pi, upišite

"wpa_passphrase" SSID "" vaša lozinka ">> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf"

u terminalu s imenom i lozinkom vaše mreže.

5: Nakon što to učinite, ponovno pokrenite svoj pi.

6: Ako je sve u redu, trebali biste vidjeti IP na svom wlan0 sučelju. Učinite "ip a" da biste ovo provjerili.

7: Kao posljednje upišite "sudo apt-get update" i "sudo apt-get upgrade" da ažurirate svoj pi.

8: Obavezno instalirajte MySQL, apache2 i php-mysql za ovaj projekt. Upišite: sudo apt install apache2 mariadb-server php-mysql -y

9: Za instaliranje MySQL-a pročitajte ovaj članak:

10: Uredite svog korisnika i lozinku za MySQL u datoteci config.py u pozadini.

Bluetooth postavljanje

1: Napajanje Arduina

2: Upišite hcitool scan da biste pronašli mac adresu vašeg Bluetooth modula. Kad ga pronađete, zapišite ga ili kopirajte u drugi dokument.

3: Sada ćemo dodati Raspberry Pi Bluetooth modul. Izvršite sljedeće naredbe:

sudo bluetoothctl

agent uključen

uparite mac-adresu (ako traži pin, standardni pin je 1234)

pouzdana mac-adresa

4: Dodajte svoju mac adresu u datoteku app.py u pozadini.

Postavljanje zvučnika

Sada je vaš pi ažuriran i imamo internetsku vezu. Možemo početi s konfiguriranjem zvučnika.1: Pokrenite sljedeću naredbu: "curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspbe… | bash"

2: Kad završi, od vas će se tražiti ponovno pokretanje, pritisnite y i unesite.

3. Sada ponovno pokrenite skriptu, tako ćete provjeriti radi li zvuk ispravno. Ako je sve u redu, čut ćete ženu kako govori.

4. Kad to učinite, ponovno pokrenite sustav drugi put.

Python konfiguracija

Kôd projekta radi na pythonu pa provjerite imate li instaliran python 3.7. Provjerite ovo pomoću "python3 -V". Ako imate python, možete instalirati sljedeće pakete s instalatorom pipa: pip install Flask Flask-Cors Flask-MySQL Flask-SocketIO PyMySQL gevent gevent-websocket zahtjevi python-socketio

Instalacija SmartBox -a

Sada su sve glavne postavke konfigurirane, možemo početi sa službenim postavkama SmartBox -a.

1: Klonirajte spremište SmartBox u svoj kućni direktorij (/home/pi) upisivanjem: git clone

2: Nakon što to učinite, možete pokrenuti sql datoteku. Upišite "sudo mysql -u root -p << SmartBox.sql" da biste napravili bazu podataka.

3: Zatim kopirajte sučelje na/var/www/html radeći "cp -R frontend/./Var/www/html"

4: Za automatsko pokretanje dodajte datoteku usluge u systemd. Upišite: "cp service/SmartBox.service /etc/systemd/system/SmartBox.service" i učinite "sudo systemctl enable myscript.service" da biste ga omogućili.

5: Nakon što to učinite, idite na config.py u pozadini i promijenite je u svoju lozinku za mysql.

6: Ponovo pokrenite svoj pi

Korak 4: Postavljanje Arduino Uno

Glavni uređaj je gotov, počet ćemo s LED trakom. Arduino će za nas kontrolirati 5V WS1812B LED traku.

1: Preuzmite i instalirajte Arduino IDE:

2: Preuzmite Arduino kod u moje spremište za github:

3: Ako je sve preuzeto i instalirano, možete priključiti svoj Arduino Uno.

4: Otvorite datoteku LedStripCode.ino i prenesite je na svoj Arduino klikom na strelicu koja pokazuje desno.

5: Spojite svoj bluetooth modul i LED traku na arduino i sve bi trebalo raditi. (Pogledajte Korak 1 Ožičenje)

Korak 5: Dizajn kućišta

Za dizajn kućišta koristio sam postojeću plastičnu kutiju i službeno kućište Raspberry Pi. Na prednjoj strani napravio sam različite rupe za zvučnik, a jednu za LCD zaslon.

Na stražnjoj strani napravio sam otvor za ožičenje osjetnika temperature i vlage. Unutra se nalazi i otvor za ožičenje napajanja matične ploče.

Na prikazu odozgo nalaze se dvije rupe za ultrazvučni senzor, pa se kretanje može otkriti kada se oglasi alarm.

Raspberry Pi sam montirao u kućište s desne strane kutije, tako da ga mogu lakše nadograditi ili zamijeniti.

Nakon što to učinite, možete integrirati svoj T-postolar i senzore. Koristio sam vijke i silikon kako bih se uvjerio da je sve čvrsto.

NAPOMENA: Ako za montažu Raspberry Pi koristite metalne vijke, svakako upotrijebite izolacijsku traku.

Korak 6: Završni dodir

Sada je sve učinjeno, možete li izbrisati IP dio u cmdline.txt.

Upotreba: sudo nano /boot/cmdline.txt