IOT aparat za kavu (UFEE): 7 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Kao dokaz znanja morali smo stvoriti IOT uređaj kojim se moglo upravljati putem vlastitog web sučelja. Budući da obožavam kavu i svakodnevno je konzumiram puno, odlučila sam napraviti svoju IOT aparat za kavu.

UFEE aparat za kavu: "aparat za kavu imajući na umu"

Kako bih uređaj bio potpuno automatski, koristim instant kavu.

Korak 1: Što će vam trebati

- Raspberry Pi model 3

- servo motor (ARD-T010051)

- RTC DS3231

-CJMCU-832 PAM8302 2,5 W monopojačalo D klase

- Osjetnik trske

- 5V RELEJ (10A)

- poluprovodnički relej (5V)

- Aux kabel

- cijev za skupljanje

- 2x bakrena mlaznica

- Bikonski komad

- Silikonska cijev

- Senseo kotao 1400W

- Senseo pumpa 22W

- Senseo spremnik za vodu

- Reed prekidač (normalno otvoren)

- bakrena žica

- MCP3008

- 2x LDR

- zvučnik od 4 ohma (ili druge vrste)

- 2x 10KΩ otpornik

- otpornik 5KΩ

- Dioda 1N4007

Za slučaj koji sam odabrao za prilično industrijski izgled, ali postoji mnogo načina za uklapanje komponenti koje bi mogle izgledati privlačnije kada ga želite smjestiti u svoj dom.

Korak 2: Početak

Počeo sam s otvaranjem aparata za kavu Senseo i istraživao komponente unutra. Da biste ga otvorili, uklonite 2 vijka sa stražnje strane pomoću odvijača torx, a zatim ga možete otvoriti na držačima.

Nakon što se otvori, sve što trebate je pumpa, bojler i žice i cijevi koje drže sve zajedno.

Sljedeći korak je ugradnja kotla i crpke u željeno kućište, budući da kotao i spremnik za vodu moraju sjediti kako bi ih mogli koristiti. Pobrinite se da okov za spremnik za vodu stoji uspravno, čvrsto i lako dostupan.

Nakon što je to dovršeno, možete početi povezivati komponente prema shemi.

Korak 3: Mlaznica (industrijski izgled)

Za mlaznicu sam upotrijebio mali metalni spremnik u kojem sam izbušio rupu dovoljno veliku da stane na komad bikone. Montirajte cijev na jednu od mlaznica i pričvrstite mlaznice na bikonski komad. Zatim izbušite odgovarajuće rupe u metalnom spremniku i kućištu te pomoću nekih vijaka i matica pričvrstite ga na kućište.

Korak 4: Dozator za kavu (industrijski izgled)

Za držanje kave trebat će vam spremnik s prozirnim poklopcem koji možete pričvrstiti na tijelo.

Izbušite 2 rupe Ø5 mm na dnu:- jednu u sredini spremnika- jednu u sredini između prve rupe i bočne strane

gurnite servo zupčanik kroz rupu bliže sa strane i pričvrstite komad (priložen servo) sa 6 nogu. (vidi sliku 1)

Zatim uzmite metalni komad i savijte ga u obliku male tračnice te savijte kutove i kraj jednog komada, tako da ga možete montirati na dno limenke preko rupe u sredini. (vidi sliku 2)

Pomoću odgovarajućeg držača servo čvršće montirajte na tijelo spremnika. (vidi sliku 3)

Na kraju izbušite rupu promjera 5 mm u donjem stražnjem dijelu spremnika kako biste uklopili LDR i još nekoliko za postavljanje spremnika na tijelo stroja. (vidi sliku 4)

Korak 5: Priprema i postavljanje senzora

U bojler je ugrađen NTC, koji možete spojiti na MCP tako što ćete napraviti razdjelnik napona s padajućim otpornikom od 5KΩ.

LDR -ove za provjeru kave i šalice treba najprije pripremiti. Budući da koristim metalno kućište, potrebno ga je dobro izolirati kako ga ne bih skratio s kućištem. Ako koristite i metalno kućište, učinite sljedeće:- stavite izolacijsku traku oko svake noge i pokrijte je skupljajućom cijevi. (vidi sliku 1)

- zatim lemite žice na svaku nogu i također pokrijte spojeve sa skupljajućom cijevi, tako da su svi spojevi potpuno pokriveni. (vidi slike 2 i 3)

- ponovite ove korake za drugi LDR

- provucite glavu jednog od LDR -a kroz rupu koju ste za njega izbušili u spremniku za kavu i savijte noge. (vidi sliku 4)

- prekrijte izolacijskom trakom tako da svjetlo ne može proći sa stražnje strane.

- montirajte drugi LDR ili na dno kućišta komadom cijevi koja se pokrije kada se postavi šalica, ili izravno u podnožje gdje ste stavili čašu. (Prilikom odabira za drugu opciju, provjerite je li senzor dobro prekriven prozirnim materijalom koji je vodootporan!)

Da biste senzor trske montirali na spremnik za vodu, napunite ga vodom tako da magnet bude na najvišoj točki (voda bi trebala biti iznad minimalne crte). Tada možete ili slušati kada se element prebaci, ili ga možete spojiti na rpi ili arduino i kontinuirano ispisivati vrijednost.

Kad budete sigurni da znate točno mjesto za senzor, pričvrstite ga vrlo čvrsto na spremnik za vodu i dodajte veliku količinu vrućeg ljepila kako biste bili sigurni da se staklena cijev ne razbija (ovo je vrlo osjetljivo). (vidi sliku 5)

Korak 6: Ožičenje i kalibracija

Raspberry pi i veće komponente montirajte unutar drvene kutije s daskom postavljenom na vrh (postolje gdje stoje stroj i šalica). Koristio sam čičak za postavljanje pi i komponenti unutar kutije. Tada možete sve izravno montirati na ge GPIO pinove ili po želji upotrijebiti ploču ili ploču.

Za kalibraciju senzora provjerite vrijednosti koje dobivate u oba stanja i pri različitim osvjetljenjima te ih prilagodite u kodu. (moj bi mogao i ne bi trebao raditi). Isto vrijedi i za NTC.

OBAVIJEST: Način na koji se vrijednosti mijenjaju ovisi o tome jeste li na prvo mjesto stavili padajući otpornik ili LDR/NTC. Kada prvi put dodate otpornik s LDR -om, dobit ćete veću vrijednost za manju izloženost svjetlu. (1023 je potpuno taman).

Kada želite koristiti alarmni sustav iz projekta, trebate lemiti pomoćni kabel na + - i GND pojačala, a zvučnik na izlazne pinove pojačala. Zatim također dodajte 5V na ploču. (Ovo se koristi kao referentni napon za pojačavanje zvuka). Tada još uvijek možete podesiti glasnoću pomoću potenciometra na ploči.

Korak 7: Implementacija sustava

Provjerite imate li Raspberry Pi model 3 s instaliranim Raspbian -om i je li konfiguriran zeroconf tako da ga možete konfigurirati bez glave preko SSH cjevovoda.

Ako ne znate kako to učiniti, slijedite ove upute za prijenos Raspbiana na SD karticu. Da biste konfigurirali zeroconf, otvorite SD karticu na računalu i uredite cmdline datoteku te na kraj datoteke dodajte sljedeće (trebao bi biti jedan redak)

ip = 169.254.10.1

Da biste se mogli povezati sa svojim pi -om pomoću ssh -a, morate ga omogućiti. To možete učiniti dodavanjem datoteke s imenom SSH u direktorij za pokretanje bez proširenja (bez.txt).

kada je ovo konfigurirano, možete napraviti SSH kanal na svom Raspberry Pi -u pomoću naredbe ssh na UNIX terminalu ili pomoću programa Putty na Windows računalu.

Prilikom prve prijave na pi, vjerodajnice su sljedeće:

korisničko ime: pipassword: malina

Kako biste bili sigurni da je vaš malina pi potpuno ažuriran, u terminalu izvedite sljedeću naredbu:

sudo apt ažuriranje && sudo apt nadogradnja

Sada možete instalirati potrebne pakete izdavanjem sljedeće naredbe:

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

Zatim dodajte novi direktorij u svoj kućni imenik s odgovarajućim imenom (npr. Ufee) i uđite u njega:

mkdir projekt1 && cd projekt1

Zatim želite instalirati virtualno okruženje u kojem će se aplikacija izvoditi. To možete učiniti pomoću sljedećih naredbi:

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

izvor env/bin/aktiviraj

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

Sada je vaše virtualno okruženje u funkciji. Sada možete kopirati kôd s mog githuba tamo. Možete ga pronaći ovdje. Također ga možete odmah klonirati sljedećom naredbom:

git klon

zatim ćemo konfigurirati bazu podataka:

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

Konfiguracija NGINX -a i UWSGI -a:

Promijenite 'Joshy' u konfiguracijskim datotekama sa svojim korisničkim imenom sa sljedećom naredbom:

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

dodajte i aktivirajte usluge:

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

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl start project1-flask.service

I na kraju konfigurirajte NGINX:

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 ponovno pokrenite nginx.service

sudo systemctl omogućiti project1-flask.service

Sada bi sustav trebao biti pokrenut! Uživajte u kavi;)