Chłodnica konsoli: 11 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Masz starą konsolę?

Obawiasz się, że Twoja konsola może się przegrzać latem?

To jest projekt dla Ciebie!

Nazywam się Thibeau Deleu i jestem studentem Multimedia and Communication Technology w Howest Kortrijk.

Nazwa tego projektu nosi nazwę „Console Cooler”. Jak sama nazwa wskazuje, jest to urządzenie, które pomaga utrzymać konsolę w chłodzie! Chłodzenie odbywa się za pomocą wentylatora na górze obudowy, który tworzy dodatkowy strumień powietrza.

Ten projekt jest dla osób, które mają starą konsolę, która dość szybko się nagrzewa, zwłaszcza latem. Będziesz także mógł zobaczyć status konsoli na (samodzielnej) stronie.

Krok 1: Główne elementy (czujniki i wyświetlacz LCD)

Czego dokładnie potrzebujemy do zbudowania tego urządzenia?

Zacznijmy od omówienia głównych komponentów:

• Rezystor LDR
• Czujnik temperatury ML35
• Jtron DC 5V 0,23a 3 5 cm Wentylator chłodzący.
• Czujnik ruchu PIR
• Czujnik ultradźwiękowy

Na pytanie o początek tego kroku umieszczę 2 zdjęcia Excela ze wszystkimi potrzebnymi komponentami. Ale omówię najważniejsze części w kolejnych krokach, aby łatwiej było to zrozumieć.

Przede wszystkim potrzebujemy głównego komponentu, aby to zadziałało, a mianowicie Raspberry Pi z kartą micro SD o pojemności co najmniej 16 GB. Bez tego nic nie działa.

Drugi to komponenty, które zarejestrują ważne parametry, aby zobaczyć temperaturę wewnątrz obudowy i stan konsoli. Do tego potrzebny jest czujnik temperatury i czujnik światła. Te, których użyję w tym projekcie to:

• Rezystor LDR
• Czujnik temperatury LM35

Co do samego wentylatora to użyję Jtron DC 5V 0,23a 3 5 cm Wentylator chłodzący.

W tym projekcie jest kilka dodatkowych komponentów, ponieważ ciekawie było dodać je do projektu (dla mnie osobiście).

Pierwszym elementem jest czujnik ruchu PIR, który będzie działał jako przycisk aktywujący wentylator. Drugim elementem jest czujnik ultradźwiękowy do pomiaru odległości między obudową a ścianą. Zaimplementowałem ten ostatni czujnik, ponieważ ważne jest, aby powietrze mogło łatwo uchodzić z obudowy.

Nareszcie mamy wyświetlacz LCD pokazujący adres IP strony. Ta strona pokaże wartości czujników i będziesz mógł sterować wentylatorem z tej strony.

Krok 2: Elementy, które sprawią, że obwód zadziała (tranzystory, rezystory, …)

Do realizacji tego projektu zostały użyte następujące tranzystory/rezystory.

Tranzystory:

Tranzystor NPN: PN2222 (potrzebny 1)

Rezystory:

• 10k omów (3 potrzebne)
• 1k omów (2 potrzebne)
• 2k omów (2 potrzebne)

Zasilacz:

Moduł zasilania płytki chlebowej 3V / 5V (potrzebne 1)

Kable:

• mężczyzna/mężczyzna (co najmniej 30-40)
• kable żeńskie/męskie (około 10-20 dla LCD, LDR i wentylatora)
• Kable żeńskie/żeńskie (około 10-20, jeśli chcesz przedłużyć niektóre kable do obudowy).

Inne:

• 1 potencjometr (do regulacji światła na LCD)
• 1 MCP3008 (do konwersji wartości analogowej LDR na wartość cyfrową)
• 2 deski do krojenia chleba do układania wszystkiego.

Krok 3: Schemat okablowania z objaśnieniami

Ten krok jest rozszerzeniem poprzedniego. Tutaj pokażę kompletny schemat okablowania elektrycznego, aby konsola była chłodniejsza. Kliknij załączone pliki, aby zobaczyć, jak wszystko połączyć.

Krok 4: Sprawa: komponenty

Oczywiście ten obwód elektryczny musi być chroniony przed różnymi siłami, które mogą spowodować, że przestanie on działać. Przez siły mam na myśli takie rzeczy jak deszcz, przedmioty, które mogą uderzyć w urządzenie itp.

Z tego powodu potrzebna jest sprawa.

Do stworzenia tego przypadku potrzebujemy następujących komponentów:

Drewno:

• Jedna duża płyta pilśniowa (o grubości 1,2 cm) do cięcia następujących kawałków:

  • 2 sztuki 14 cm na 20 cm (przód/tył obudowy)
  • 2 sztuki 45 cm na 12 cm (boki obudowy)
  • 2 sztuki 20 cm na 45 cm (góra/dół obudowy)
  • 2 drążki (do wykorzystania jako nóżki do etui)

Zawiasy:

• 2 zawiasy do otwierania frontu (zawiasy znajdują się na dole frontu)
• 2 zawiasy do otwierania blatu

Uchwyt:

1 uchwyt (do otwierania frontu)

Klej:

1 duża tubka kleju TEC (do sklejenia elementów)

Piła:

Piła Atlantic (do wycięcia niezbędnych otworów w elementach pod czujniki, LDR i wentylator)

Szlifierka:

Black&Decker do wygładzania kawałków po ich pokrojeniu

Wiertarka:

1 wiertło o średnicy wkręta 0,6 cm (do wykonania otworów)

Farba / podkład:

• 1 garnek białego podkładu Levis (0,25 l)
• 1 garnek białej farby Levis (0,25 l)

Magnesy:

2 magnesy (które przytrzymają drzwi walizki)

Pędzle:

• 1 wałek (do malowania większych powierzchni)
• 1 pędzel (po szczegóły)

Śruby:

• 8 małych wkrętów do zawiasów (max 1,1 cm długości, ponieważ płytka ma grubość 1,2 cm)
• 2 małe wkręty do rączki (max 1,1 cm długości)
• 4 małe wkręty do magnesów (max 1,1 cm długości)

Krok 5: Sprawa: tworzenie

Teraz nadszedł czas na przedstawienie sprawy.

1. Do górnej części obudowy. Przetnij płytkę na pół, bo tylną połowę trzeba otworzyć, żeby dostać się do czujników/elektroniki
2. Wytnij następujące otwory w kawałkach płyty pilśniowej- Na górnej części przedniej części. Wytnij 3 otwory: - 1 prostokątny otwór (6,8 cm na 3,5 cm na LCD) - 1 okrągły otwór (średnica 2,5 cm na wentylator) - 1 kwadratowy otwór (2,5 cm na 2,5 cm na czujnik ruchu PIR)
3. W tylnej części wyciąć dziurkę w kształcie koła. Tutaj przejdą kable zasilające.
4. Wywierć małe otwory wiertarką śrubą o średnicy 0,6 cm z tyłu (wokół otworu na kable) oraz z lewej strony obudowy. Robimy to po to, aby w obudowie była wystarczająca cyrkulacja powietrza.
5. Po prawej stronie obudowy. Wytnij otwór z tyłu (5,5 cm na 3,5 cm) na czujnik ultradźwiękowy (aby działał prawidłowo).
6. Wszystkie elementy sklej klejem TEQ. W razie potrzeby możesz dodać pręty z płyty pilśniowej, aby wzmocnić boki obudowy. Umieść te paski wewnątrz obudowy. PO WYSCHNIENIU WSZYSTKIEGO
7. Przykręć uchwyt z przodu obudowy. Przykręć go na górze przedniej części (NIE górnej części, w której zrobiliśmy 3 otwory => zobacz zdjęcia w celu wyjaśnienia, jeśli to konieczne).
8. Przykręć 2 zawiasy (4 śruby) z prawej strony (z tyłu) obudowy tak, aby można było otworzyć górną tylną połowę.
9. Przykręć 2 zawiasy (4 śruby) na spodzie przedniej części, aby można było otworzyć przednią część obudowy.

10. Przykręć magnesy po wewnętrznej stronie obudowy:-2 magnesy przed górnym przednim elementem wewnątrz

    -1 metalowy kawałek na górze przedniej części, dzięki czemu łączy się z magnesami

11. Przyklej listwy z płyty pilśniowej na spodzie obudowy, aby front można było łatwo otworzyć za pomocą uchwytu.
12. Dodaj podkład do obudowy
13. Dodaj białą farbę do obudowy
14. Gratulacje! Twoja sprawa jest skończona!

Krok 6: Umieszczanie komponentów w etui

Aby umieścić elementy w obudowie, należy:

1. Wyświetlacz LCD i wentylator zostaną przykręcone na górze obudowy po ZEWNĄTRZ.
2. Czujnik ruchu PIR zostanie przyklejony na górze obudowy od WEWNĄTRZ.

Powodem, dla którego robimy to dla czujnika ruchu, a nie dla reszty, jest zapobieganie ciągłemu rejestrowaniu czujnika ruchu.

Płytki stykowe (z większością elektroniki) zostaną przyklejone do wnętrza obudowy i umieszczone z tyłu. Zwróć uwagę, że czujnik ultradźwiękowy de Ultra jest widoczny przez otwór po prawej stronie.

Raspberry Pi zostanie umieszczone w przedniej połowie obudowy. Ponieważ Pi jest konsolą, która wymaga chłodzenia, nie trzeba jej przyklejać/przykręcać (ponieważ nie zrobilibyśmy tego z prawdziwą konsolą).

Krok 7: Skonfiguruj Raspberry

Zanim zaczniemy kodować, musimy skonfigurować odpowiednie środowisko.

Jak to zrobimy? Pobierając obraz raspbian buster dla raspberry pi i zapisując go na raspberry za pomocą programu do obrazowania dysku Win 32. Zanim zaczniesz pisać obraz do Pi, upewnij się, że utworzyłeś plik SSH (bez rozszerzenia) w obrazie, aby włączyć SSH na Raspberry Pi.

Konfiguracja na pi

Po wykonaniu tej czynności możesz użyć putty, aby zalogować się do swojej maliny, aby móc ją poprawnie skonfigurować. Pamiętaj, że będziesz musiał podłączyć swoje Pi do komputera za pomocą kabla Ethernet.

Domyślny użytkownik i hasło dla Pi są następujące:

użytkownik: pi

hasło: malina

Możesz to zmienić za pomocą raspi-config.

Musimy dodać sieć do twojego Pi, aby inne urządzenia mogły przeglądać twoją witrynę, gdy są w tej samej sieci. Wprowadź następujące polecenia na kit.

1. sudo iw dev wlan0 scan | grep SSID

2. wpa_passphrase "NAZWATWOJEJSIECI"

   Wprowadź hasło swojej sieci

3. sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
4. ponowne uruchomienie sudo
5. ifconfig (aby sprawdzić, czy konfiguracja Wi-Fi działa)

Będziesz musiał upewnić się, że Twoje Pi jest aktualne, używając następujących poleceń, gdy Pi jest połączone z Internetem:

• aktualizacja sudo apt-get
• sudo apt-get upgrade

Następnie możesz włączyć lub zainstalować pakiety, aby projekt działał, za pomocą raspi-config lub poleceń. Ponieważ mówimy o raspi-config, możemy włączyć tutaj interfejs one-wire, aby malina mogła odczytać czujnik one wire. Przejdź do opcji interfejsu, wybierz jeden przewód i naciśnij włącz. Musisz także zainstalować SocketIO z:

pip zainstalować kolbę-socketio

Teraz, gdy mamy internet, musimy stworzyć naszą bazę danych. Ale najpierw musimy pobrać MariaDB (na pi) i Mysql Workbench (na pc), abyśmy mogli pracować na MariaDB.

Krok 8: Konfiguracja komputera

Środowisko pracy MySQL

Po zainstalowaniu wszystkiego możemy uzyskać dostęp do MariaDB przez Mysql Workbench na naszym komputerze.

Kiedy tworzymy nową bazę danych, musimy ją skonfigurować tak jak na powyższym obrazku (ta z nazwą połączenia 'raspi'). Podczas konfigurowania tej bazy danych potrzebujemy nazwy użytkownika / hasła zarówno bazy danych, jak i maliny. domyślny użytkownik i hasło to „mysql” / „mysql” w bazie danych i „pi” / „rapsberry” w Pi. Jeśli pojawi się ostrzeżenie o połączeniu, możesz po prostu nacisnąć „Mimo to kontynuuj”

Kod programu Visual Studio

Inne oprogramowanie, którego potrzebujemy, to Visual Studio Code.

Po zainstalowaniu musisz zainstalować następujące rozszerzenie.

To rozszerzenie umożliwia pisanie programów pi na komputerze. Po zainstalowaniu wykonaj następujące czynności:

1. Naciśnij F1 i wpisz SSH
2. Wybierz dostęp zdalny: dodaj nowego hosta SSH

3. Wprowadź następujące dane

   ssh 169.254.10.1 -A

4. Naciśnij enter

Następnie zostaniesz połączony z Raspberry Pi.

Ostatnią rzeczą, jakiej potrzebujemy, jest zainstalowanie rozszerzenia Pythona na zdalnym komputerze. Bez tego nie możemy uruchamiać programów, które piszemy na naszym komputerze.

Krok 9: Niech zacznie się kodowanie

Teraz, gdy sprzęt jest gotowy, czas zacząć od oprogramowania.

Zanim zaczniemy, zaczniemy dodawać strukturę do naszych plików. W takim przypadku utworzymy folder dla interfejsu, zaplecza i bazy danych. Będzie link do mojego repozytorium Git (w poniższych krokach) ze wszystkimi plikami, jeśli wydaje się to mylące. Możesz po prostu przejąć stamtąd pliki, jeśli to konieczne.

Teraz, gdy mamy już pewną strukturę, przedstawię krótki przegląd tego, jak będzie przebiegać kodowanie.

1. Tworzenie bazy danych Gdy chcemy stworzyć bazę danych dla wartości naszych czujników, potrzebujemy dobrego modelu do przechowywania naszych danych. Kiedy już mamy ten model, możemy dalej zaprojektować ten model, aby utworzyć naszą bazę danych. Aby stworzyć model, będziemy pracować na Mysql Workbench, sprawdź obrazek w tym kroku, aby zobaczyć, jak wygląda model.

aby stworzyć model / inżynier postępu wykonaj następujące czynności:

• Aby utworzyć plik prasy modelu (po lewej na górze)
• Naciśnij nowy model
• Aby uzyskać więcej informacji, kliknij poniższy link
• W przypadku inżynierii naprzód, model prasy
• Naciśnij inżyniera do przodu
• Naciśnij tak/kontynuuj do końca procesu.

2. Powrót koniec

Zaplecze będzie miejscem, w którym kodowane będą wszystkie urządzenia i czujniki. Zostanie on podzielony na klasy pomocnicze, które będą zawierały kod komponentów oraz kod główny (app.py), w którym wszystko się łączy.

Pliki bazy danych będą również znajdować się w tym folderze, ponieważ zaplecze pobiera informacje z bazy danych za pośrednictwem pliku datarepository.py w folderze repozytorium. Plik config.py służy wyłącznie do połączenia backendu z bazą danych.

3. Przód

Frontend jest przeznaczony dla witryny. Ten folder będzie zawierał kod HTML/CSS/JAVA. Witryna powinna być dostępna za pośrednictwem adresu IP z twojego Rapsberry Pi. Więc jeśli twoje pi ma następujący adres IP: 192.168.0.120, możesz odwiedzić swoją witrynę za pomocą tego adresu IP. Jeśli chcesz poznać adres IP swojego pi, możesz wpisać 'ip a' w putty i spojrzeć na adres WLAN0.

Krok 10: Backend

Jak wspomniano w poprzednim kroku, zaplecze to miejsce, w którym cały kod jest napisany dla komponentów. To, o czym nie wspomniałem, to jak pobrać dane z bazy danych i jak wysłać je do frontendu naszej witryny.

W tym celu należy wykonać następujące kroki:

1. Twórz zapytania mysql, aby pobrać/zaktualizować/wstawić dane do swojej bazy danych. Plik zawierający te zapytania to plik Datarepository.py. Plik database.py to plik, który będzie komunikował się z bazą danych i użyje zapytań z datarepository.py do uzyskania żądanych danych. Aby upewnić się, że możesz połączyć się z bazą danych, upewnij się, że plik konfiguracyjny ma to samo hasło/użytkownik, co Twoja baza danych. Upewnij się również, że wybrana jest właściwa baza danych.
2. Kiedy już możemy skomunikować się z bazą danych, musimy utworzyć trasę (app.route(endpoint…)). Ta trasa jest połączeniem między frontem a tyłem. Innym połączeniem, którego można użyć, jest Socketio.
3. Pamiętaj, aby zaimportować wszystkie poprawne biblioteki (w app.py), aby ten projekt działał. Możesz zobaczyć mój github, jeśli chcesz wiedzieć, jakich bibliotek użyłem do app.py.

Aby mieć pewność, że baza danych będzie zapełniona aktualnymi danymi, ważne jest, aby dokonywać ciągłych odczytów z czujników. Najlepszym sposobem na zrobienie tego jest użycie pętli while i uruchomienie tej pętli w wątku. W przeciwnym razie twój program utknie w pętli de while.

Krok 11: Frontend

Z przodu są

3 strony html:

• home.html
• światło.html
• temperatura.html

3 pliki css:

• screen.css (plik przekazany mi przez moją szkołę.)
• normalize.css (który pomaga zaimplementować do css w różnych przeglądarkach.)
• main.css (zawiera główny css dla stron html.)

2 pliki JavaScript:

• app.js (który pobierze dane z zaplecza i umieści je na froncie).
• datahandler.js (który obsłuży dane z zaplecza, aby app.js mógł z nim współpracować.)

Dodam tutaj również link do mojego github, na wszelki wypadek.