Śpij spokojnie: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Cześć, nazywam się Jakob. Mam alergię na roztocza kurzu domowego i mam astmę. To jest inspiracja dla tego projektu. Przez pierwszy rok w MCT dostaliśmy zlecenie na wykonanie projektu od podstaw, wykorzystując całą wiedzę, którą zdobyliśmy w tym roku.

Zdecydowałem się zrobić coś, co przyniesie korzyści mnie i ludziom takim jak ja, którzy mają problemy z alergiami. Generalnie nie mam większych kłopotów w ciągu dnia. Prawdziwym problemem jest to, że śpię i nie mogę kontrolować otaczającego mnie środowiska. W nocy może wzrosnąć upał, wilgotność może spaść, a jakość powietrza może się pogorszyć. Wszystkie te rzeczy mogą wpływać na sposób, w jaki śpisz.

Jakiś czas temu kupiłem oczyszczacz powietrza i od razu zauważyłem, że w powietrzu jest mniej kurzu, dzięki czemu mogłem lepiej spać. Kiedy się obudziłam, nie miałam zatkanego nosa i czułam się dobrze wypoczęta, ale nie było idealnie. Nadal musiałem włączać i wyłączać oczyszczacz powietrza za każdym razem i tak naprawdę nie wiedziałem, kiedy jest to konieczne.

I tu przyszedł mi do głowy ten projekt. Postanowiłem rozpocząć pomiary różnych wartości, głównie: kurzu, jakości powietrza, temperatury i wilgotności. Dzięki tym wartościom mógłbym automatycznie włączyć oczyszczacz powietrza i mieć lepszy widok na to, co może powodować mój zły sen.

To mój pierwszy projekt i nazwałem go Sleep Easy.

Kieszonkowe dzieci

Zdecydowałem się dodać nawilżacz powietrza do mojego projektu ze względu na znaczenie wilgotności dla dobrego snu i ogólnego zdrowia. Miałem też trochę problemów ze zhakowaniem mojego oczyszczacza powietrza, więc na razie używam tylko małego wentylatora jako przykładu.

Aby odtworzyć ten projekt, tego będziesz potrzebować. Główny:

• 1 x Raspberry Pi i adapter
• 1 x kabel Arduino i USB
• 1 x karta SD minimum 8 GB

Siłowniki:

• 1 x oczyszczacz powietrza (mały wentylator 12 v)
• 1 x nawilżacz powietrza (Medisana UHW)

Czujniki:

• 1 x DHT22
• 1 x Grove - czujnik jakości powietrza v1.3
• 1 x Grove-czujnik kurzu

Składniki:

• 1x5 V moduł przekaźnikowy
• 1 x wyświetlacz LCD 16x02
• 1 x przycisk
• 1 x zasilacz i adapter Breadboard
• Adapter 1x12 v
• 4 listwa zasilająca

Małe elementy:

• Potencjometr/trymer 1 x 10 kOhm
• 1 x tranzystor bc337
• 1 x rezystor 470-220Ohm
• 1 x dioda
• Około 10 przewodów połączeniowych m/m
• Około 15 przewodów połączeniowych f/f
• Około 10 przewodów połączeniowych m/f

Sprawa:

Użyłem trochę drewna, które leżałem, ale można było użyć wszystkiego, aby zrobić małe pudełko.

Narzędzia:

• Kabel Ethernet
• Młotek
• Lutownica
• Klej do drewna
• Małe paznokcie
• Wiertarka
• Pilnik do drewna
• Piła
• Farba (kolor, który preferujesz)

Listę materiałów znajdziesz poniżej.

Krok 1: Montaż obwodu i Raspberry Pi

W załączeniu znajduje się płytka stykowa i schematy elektroniczne.

Głównymi elementami tego obwodu są czujniki: DHT22 (Temperatura i Wilgotność), Czujnik Jakości Powietrza i Zapylenia oraz siłowniki: wentylator i nawilżacz powietrza.

Wentylator sterowany jest za pomocą tranzystora bc337. Jeśli używasz prawdziwego oczyszczacza powietrza, prawdopodobnie będzie on wyposażony w przekaźnik, taki jak nawilżacz powietrza.

Ponieważ jest dużo wolnych pinów GPIO, podłączyłem wyświetlacz LCD bezpośrednio do Raspberry Pi, aby zapewnić wyraźną i szybką komunikację.

Uwaga boczna: Użyłem Arduino do odczytu czujników z głównego powodu, że czujnik kurzu potrzebuje trochę czasu, aby obliczyć ilość kurzu w powietrzu, a Arduino lepiej nadaje się do tego rodzaju podstawowych, powtarzalnych zadań.

Na początku połączyłem Arduino i Raspberry Pi z konwerterem logiki, ale zdałem sobie sprawę, że adapter i trochę kabli mogę zaoszczędzić podłączając Arduino kablem USB bezpośrednio do Raspberry Pi.

Konfiguracja Raspberry Pi

Mój kolega uczeń Killian Okladnicoff stworzył wspaniały przewodnik, jak skonfigurować Raspberry Pi dla projektu takiego jak ten. Sprawdź krok 2 jego projektu dla przewodnika i sprawdź również jego projekt!

Krok 2: Tworzenie sprawy

Na tym etapie możesz dużo improwizować, jak chcesz zbudować sprawę. Wybrałem prosty kształt pudełka z przesuwanymi panelami, dzięki czemu mam łatwy dostęp do wnętrza. Do materiałów używałem głównie drewna odpadowego.

Na zdjęciach znajdują się pierwsze szkice ze wszystkimi wymiarami. To dość prosty projekt, który może wykonać każdy, kto ma niewielkie umiejętności.

Krok 3: Konfiguracja strony internetowej i bazy danych

Po skonfigurowaniu Raspberry Pi możesz użyć Visual Studio Code ze zdalnymi rozszerzeniami ssh, aby połączyć się z Twoim Pi. W załączniku znajduje się pdf, który wyjaśnia, jak w bardzo łatwy i wygodny sposób umieścić pliki we właściwym miejscu za pomocą Github. Moje repozytorium Github znajdziesz tutaj.

Baza danych:

Z repozytorium pobierz folder Database na swój komputer. Będziesz musiał stworzyć strukturę bazy danych na swoim Pi, aby zapisać wszystkie dane. W tym celu postępuj zgodnie z instrukcjami w pdf. Będziesz musiał pobrać Mysql Workbench

Testowanie:

Jeśli śledziłeś pdf, wszystko powinno działać. Jeśli jesteś podłączony za pomocą kabla Ethernet, możesz surfować pod adresem 169.254.10.1, a zobaczysz stronę główną witryny. Jednak backend jeszcze nie działa, więc nie zobaczysz żadnych nowych danych na stronie.

Jeśli otworzysz plik app.py w Visual Studio Code i uruchomisz go, klikając zielony trójkąt w prawym rogu. Backend zacznie wysyłać dane do bazy danych. Jeśli odświeżysz stronę za kilka minut, powinieneś zobaczyć aktualną temperaturę, wilgotność, jakość powietrza i ilość zapylenia.

Strona internetowa:

Na pierwszej stronie możesz zobaczyć aktualne dane.

Jeśli wejdziesz na stronę „Toestel”, możesz ręcznie włączać i wyłączać wentylator/nawilżacz powietrza.

Na stronie „Historia” można zobaczyć wykres przedstawiający dane z różnych dat.

Krok 4: Automatyzacja

Aby Twoje Pi uruchamiało back-end automatycznie przy każdym uruchomieniu, musisz skonfigurować kilka poleceń.

Otwórz ponownie Pi w Visual Studio Code i otwórz terminal na dole.

Wpisz pierwsze polecenie:

Sudo nano /etc/systemd/system/Sleepeasy.service

Zapisz za pomocą Ctrl + O i wyjdź za pomocą Ctrl + X

Możesz zmienić nazwę na końcu na jakąkolwiek chcesz.

Skopiuj tekst z poniższego pliku txt do terminala.

Następnie wprowadź następujące polecenia:

• Sudo systemctl demon-reload
• Sudo systemctl włączyć Sleepeasy.service
• Sudo systemctl uruchom Sleepeasy.service
• Sudo systemctl status Sleepeasy.service

Po ostatnim poleceniu powinieneś zobaczyć, że usługa jest uruchomiona. Teraz możesz spróbować ponownie uruchomić za pomocą sudo reboot.

Po kilku minutach usługa uruchomi się, a na wyświetlaczu LCD pojawi się adres IP.

Dygresja:

Usługa może uruchamiać się powoli. Aby to naprawić, musisz usunąć „ip=169.254.10.1” z pliku boot/cmdline.txt.

Użyj tego polecenia, aby edytować.

sudo nano /boot/cmdline.txt

Zapisz za pomocą Ctrl + O i wyjdź za pomocą Ctrl + X

Krok 5: Wreszcie

Dziękuję za przeczytanie moich instrukcji. Mam nadzieję, że Ci się podobało i udało Ci się odtworzyć ten projekt bez większych problemów.

Jeśli masz jakieś pytania lub sugestie, prosimy o komentarz poniżej. Postaram się jak najszybciej odpowiedzieć na pytania.

Z wyrazami szacunku, Jakob Soens