Inteligentna skrytka: 7 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

W tej instrukcji pokażę, jak zrobić inteligentną skrzynkę.

Lockbox jest zasilany przez Arduino (UNO) i wykorzystuje RFID oraz serwonapęd do kontroli dostępu, jednocześnie śledząc dane przychodzące z różnych czujników. Historia danych będzie przechowywana w bazie danych MYSQL. Dane będą wyświetlane na stronie internetowej hostowanej przez malina Pi.

Krok 1: Lista części i materiałów dla projektu

Komputer/mikrokontroler:

• Arduino UNO
• RaspBerry Pi 4 Model B

Części

• Czujnik temperatury LM35
• GL5537 czujnik LDR
• Czytnik czujników RFID VMA405 lub RC522 z tagiem
• Silnik serwo MG 996R
• Przewody połączeniowe męsko-żeńskie firmy DuPont
• Druty do krojenia chleba
• Czerwona dioda LED
• Zielona dioda LED
• Aktywny brzęczyk 5V
• Rezystor 1kΩ(om)
• Rezystory 2 x 330 Ω(om)

Mieszkania

Pudełko może być wykonane z dowolnego materiału. Mój wykonany jest z tektury

Dodatkowy

Do serwomotora wykonałem drewnianą przystawkę (opcja)

Oprogramowanie

Arduino IDE, Visual studio kod - Raspberry Pi z SSH, MYSQL workbench

Aby oszacować cenę, możesz sprawdzić plik BOM.

Krok 2: Obwód płytki do krojenia chleba

RFID

• Vcc 3.3. V Arduino
• RST cyfrowy 9-pinowy
• Gnd Gnd Arduino
• MISO cyfrowe 12 pinów
• MOSI cyfrowy 11-pinowy
• SCK cyfrowe 13 pinów
• 10 pinów cyfrowych NSS/SDA

Siłownik

• 5V (czerwony) (+) na płytce stykowej
• Gnd (brązowy) Gnd na płytce stykowej
• PWM (pomarańczowy) cyfrowy 3 pin

LM35

• Vin(+) (+) na płytce stykowej
• Gnd Gnd na płytce stykowej
• Wyjście analogowe 1 pin

LDR

• Vin(+) (+) na płytce stykowej
• Gnd Gnd na płytce stykowej z rezystorem 1K ohm
• Wyjście analogowe 0 pin

Dioda (zielona)

• Vin(+) Cyfrowy 4-pinowy z rezystorem 330 omów
• Gnd Gnd na płytce stykowej

Led (czerwony)

• Vin(+) Cyfrowy 5-pinowy z rezystorem 330 omów
• Gnd Gnd na płytce stykowej

Aktywny brzęczyk

• Vin(+) (+) na płytce stykowej
• Gnd Gnd na płytce stykowej

Arduino do płytki stykowej

• Arduino 5V(+) (+) na płytce stykowej
• Arduino Gnd Gnd na płytce stykowej

Raspberry Pi na Arduino

Zostanie podłączony za pomocą USB

Krok 3: Arduino

Okablowanie elektroniki powinno wyglądać podobnie jak na powyższym obrazku.

Najpierw połącz Arduino z komputerem, aby zaprogramować sprzęt. Główny kod będzie można pobrać poniżej, ale jeszcze go nie używaj, najpierw wykonaj poniższe czynności.

Biblioteki

Do pracy z czujnikiem RFID wykorzystamy bibliotekę SPI i MFRC 522. Praca z RFID

Pobierz bibliotekę RFID tutaj z Github miguelbalboa

Rozpakuj plik zip.

W Arduino IDE przejdź do szkicu> dołącz bibliotekę i wybierz właśnie pobrany plik zip

Po przesłaniu pliku zip przejdź do szkicu> dołącz bibliotekę> zarządzaj bibliotekami. W menedżerze bibliotek wyszukaj „MFRC522”. Powinien powiedzieć, że biblioteka jest zainstalowana.

Skanowanie danych RFID

Przejdź do file>examples>MFR522>dumpinfo i prześlij/uruchom kod w swoim IDE. Zobaczysz, że kod zawiera bibliotekę MFR522.h i SPI.h. Oba są potrzebne do RFID.

Teraz otwórz monitor szeregowy (narzędzia>monitor szeregowy) i skanuj swoją plakietkę i kartę, aż wyświetlą się wszystkie dane.

Pamiętaj, aby wpisać UID, ponieważ będziesz go potrzebować.

Teraz możesz pobrać główny kod (Arduino_code_lockbox)W głównym kodzie zastąp swój własny kod tagu UID kodem z kodu.

Po uruchomieniu/wgraniu kodu w Arduino IDE przetestuj skanowanie rfid. Jeśli działa, możesz odłączyć Arduino USB od komputera i połączyć go z Raspberry Pi.

Krok 4: Raspberry Pi

Odczytaj dane z Arduino w Pythonie

Upewnij się, że Arduino jest połączone z aplikacją Raspberry Pi. Open app.py i uruchom plik. Zobaczysz dane otrzymane przez twoje czujniki z Arduino.

Aby odczytać dane, będziesz potrzebować seryjnej części kodu (patrz zdjęcie).

Baza danych MYSQLStwórz bazę danych do przechowywania zmierzonych wartości czujników. W tym projekcie stworzę tabele temperatury, LDR i RFID.

Backend Pythona

Dodaj trasy Pythona i odpowiednio dostosuj do swojej bazy danych MYSQL. Prześlij wartości danych z czujników do własnej bazy danych.

Krok 5: Strona internetowa

Układ

Możesz użyć plików z webrar.rarLub możesz stworzyć własną stronę internetową za pomocą html, css.

Pokaż dane z bazy danych

Użyj javascript, aby pobrać i wyświetlić dane z bazy danych na swojej stronie internetowej

Do wykresu danych zostanie użyta biblioteka Chart.js.

Krok 6: Obudowa

Zewnętrzny

Na zewnątrz obudowy skleiłem ze sobą różne części. Górna część jest wycięta w kształcie litery L, dzięki czemu podstawa litery L (prawa strona na zdjęciu) będzie bardziej twarda.

W przypadku czujnika RFID wycięcie otworu w pudełku jest opcjonalne. Powinno być możliwe skanowanie kartonu, jeśli nie jest zbyt gruby.

Serwomotor będzie oklejony taśmą na zewnątrz. W zależności od tego, jak ułożysz malinę w pudełku, będziesz musiał zrobić małe otwory na połączenia kablowe, takie jak kabel USB lub Ethernet.

Wnętrze

Do wnętrza zrobiłem warstwę, dzięki czemu mogę rozdzielić oba urządzenia i jest to bardziej zorganizowane. Raspberry Pi znajdzie się na spodzie pudełka, a Arduino z płytką stykową na górnej warstwie.