Airduino: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Kilka słów wcześniej wyjaśnię, jak stworzyłem moje Airduino. Cały projekt jest w rzeczywistości projektem szkolnym, a ponieważ mieliśmy ścisły limit czasowy, wiele rzeczy nie jest idealnych, ale podstawowa funkcjonalność działa.

Czym więc jest Airduino? Krótko mówiąc: to fantazyjny bezprzewodowy monitor powietrza. Długie: Arduino mierzy jakość powietrza, wysyła wszystkie dane do Raspberry Pi przez Bluetooth i przechowuje je w bazie danych. Zrobiłem prostą stronę internetową, aby wizualnie wyświetlić dane. Ale co najważniejsze, ma potężną sterowaną diodę RGB!

Co dokładnie mierzy? Cóż, wybrałem pomiar temperatury, wilgotności, ciśnienia powietrza, CO2 i CO. Możesz zmierzyć wszystko, co chcesz, o ile jest do tego kompatybilny czujnik.

Zamieściłem szczegółową listę materiałów eksploatacyjnych z linkami do niektórych zakupionych przeze mnie produktów.

Kieszonkowe dzieci

Oto wszystkie komponenty, których użyłem:

Arduino

Malina Pi

wyświetlacz LCD

HC-05, każdy moduł Bluetooth będzie działał!

BMP-180 (czujnik ciśnienia powietrza)

DHT-11 (czujnik wilgotności powietrza)

MQ-7 (czujnik CO)

MQ-135 (czujnik CO2)

Dioda LED 9W RGB (3x3W)

XL4015 Konwertery obniżające buck (link)(2x)

XL6009E1 Konwerter podwyższający napięcie (link)

Płytka akumulatora MH CD42 (link)

18650 Ogniwo baterii (4x)

4 Bay 18650 uchwyt baterii;

Tranzystory BC337 (5x)

Rezystory (1 Kohm (5x), 10 Kohm)

Przełącznik

Przycisk

Przejściówka Micro USB na DIP

Przewody

Płyta perforowana

Radiator (ze starego komputera)

Krok 1: Obwód Arduino

Najtrudniejszą częścią jest część Arduino, ponieważ obsługuje ona w zasadzie wszystko.

Na załączonych schematach możesz zobaczyć, cóż, schemat. Na początku może wydawać się duże i trudne, ale jest to dość łatwe. Najpierw zbudowałem cały obwód bez obwodów dla diody led, na płycie chlebowej, aby sprawdzić, czy wszystko działa. Posłowie lutowałem wszystko z płyty perforowanej, przynajmniej próbowałem.

Większość czujników jest dość prosta, z wyjątkiem MQ-7. Ten czujnik jest, z mojego doświadczenia, trudny do włączenia do projektu. Śledziłem jeden z niewielu dobrych przewodników, jakie mogłem znaleźć i wydawało się, że działa, jeśli tylko podłączyłem ten czujnik. Jeśli podłączyłem inne czujniki, zachowywał się dziwnie, więc musiałem trochę manipulować kodem, o czym później.

Krok 2: Kod Arduino

Jeśli zbudowałeś swój obwód na płytce prototypowej, możesz przetestować większość z nich. Podłącz Arduino do komputera i prześlij dołączony kod. Jeśli odłączysz piny tx i rx, możesz wysyłać polecenia za pośrednictwem Arduino IDE Monitor. Jeśli wyślesz „BMPTemp”, powinieneś otrzymać odpowiedź, jeśli zrobiłeś wszystko dobrze.

Krok 3: Obwód Raspberry Pi

Dodałem wyświetlacz do mojego Pi, aby wyświetlić adres IP, na którym hostowana jest witryna. najtrudniejszą rzeczą było znalezienie właściwych szpilek.

Krok 4: Kod Raspberry Pi

Pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić, to skonfigurować wbudowany Bluetooth. Zrobiłem wszystko za pomocą wiersza poleceń, można to zrobić za pomocą GUI, ale tego nie będę omawiał. Zakładam, że znasz podstawy Raspberry PI i Rasbian, systemu operacyjnego.

To wygląda następująco:

Krok 1: połącz się z Pi przez SSH, używam Putty.

Krok 2: Wpisz w terminalu następujące polecenia:

1. 'sudo bluetoothctl'
2. 'zasilanie włączone'
3. „agent na”
4. „skanuj dalej”

Krok 3: Teraz poczekaj, aż HC-05 zostanie odkryty, musisz go włączyć.

Krok 4: Teraz będzie musiał sparować i zaufać urządzeniu, wpisz następujące polecenia:

1. „para xx:xx:xx:xx:xx:xx”, z adresem mac modułu HC-05 w miejscu x'es.
2. 'connect xx:xx:xx:xx:xx:xx', ale najprawdopodobniej spowoduje to błąd.
3. „zaufaj xx:xx:xx:xx:xx:xx”

Krok 5: Teraz, gdy moduł jest sparowany i zaufany, musimy powiązać go z portem szeregowym. Można to zrobić za pomocą następującego polecenia: 'sudo rfcomm bind 0 xx:xx:xx:xx:xx:xx', ponownie z x'ami reprezentującymi adres mac modułu HC-05. Normalnie, jeśli zajrzysz do '/dev', powinieneś zobaczyć 'rfcomm0', jeśli nie spróbujesz zrestartować komputera.

Problem polega na tym, że musisz ręcznie wykonać to polecenie, cokolwiek uruchamiasz Pi. Aby to zrobić automatycznie dodałem polecenie do '/etc/rc.local' przed 'exit 0'. Teraz automatycznie połączy moduł.

Teraz, po skonfigurowaniu Bluetooth, możesz uruchomić kod, który dołączyłem. Uważaj, że umieściłem bazę danych MariaDB na moim Pi, nie opiszę, jak to skonfigurować, uwzględnię tylko model mojej bazy danych i plik głupi. Jeśli chcesz uruchomić kod bez bazy danych i strony internetowej dołączyłem do tego prosty program.

Skopiuj zawartość pliku zip do swojego Pi i uruchom je za pomocą następującego polecenia: „python3 airduino.py”, zakładając, że znajdujesz się w tym samym folderze. Jeśli twoje Arduino jest włączone, a piny tx i rx są podłączone, powinieneś zobaczyć komunikaty dotyczące wstawiania danych do bazy danych. Jeśli chcesz automatycznie uruchomić program, dodaj ten wiersz do '/etc/rc.local': 'python3 //arduino.py', zastąp aktualną ścieżką.

W przypadku strony zainstalowałem serwer appache do hostowania strony. Skopiuj pliki z pliku zip do '/var/www/html/'. Teraz, jeśli przejdziesz do adresu IP swojego PI, powinieneś zobaczyć stronę internetową i dane, jeśli wszystko działało poprawnie.

Krok 5: Budowanie obudowy i lutowanie

Arduino

Teraz, gdy wszystko działa, poza ledem, czas włożyć wszystko do ładnego etui. Postanawiam zrobić wieżę, z którą połączone są wszystkie komponenty, i otoczyć ją prostą obudową.

Ale najpierw przylutowałem wszystkie komponenty do płyty perforowanej i podłączyłem kilka przewodów do uziemienia i Vcc. Umieszczam przeważnie jeden lub dwa elementy na jednym kawałku i umieszczam je wokół wieży.

Uchwyt baterii ma dłuższe przewody i nie jest zamocowany na stałe, można go wsuwać i wysuwać w celu wymiany ogniw.

W tym momencie umieściłem sterowniki do leda na ostatnim poziomie mojej wieży. Zmniejszyłem napięcie wyjściowe sterowników do 2,2 dla czerwonej diody i 3,2 dla zielonej i niebieskiej diody. Led przymocowałem do mojego radiatora i wentylatora za pomocą opasek błyskawicznych. Następnie użyłem trochę drewna, aby utrzymać go na miejscu.

Połączyłem większość przewodów uziemiających i przewodów Vcc za pomocą zacisków śrubowych.

Upewnij się, że twoja podstawa jest wystarczająco duża, aby zewnętrzna obudowa ładnie się układała. Zewnętrzna obudowa to po prostu pudełko z drewna. Na wierzch położyłem trochę przezroczystego plastiku, który trochę oszlifowałem, aby światło było bardziej miękkie. Dodałem również przycisk zasilania.

Malina Pi

Dla Raspberry Pi wykonałem właśnie proste drewniane pudełko z wyświetlaczem LCD na górze i przyciskiem z boku.

Krok 6: Finał

Po zlutowaniu wszystkiego i zbudowaniu obudowy nadszedł czas na ostateczne testy. Włącz wszystko i odwiedź witrynę, jeśli wszystko poszło dobrze, powinieneś zobaczyć dane na żywo.

O bateriach:

Jeśli używasz więcej niż 1 baterii równolegle, musisz upewnić się, że ich poziomy napięcia są takie same lub bliskie.

Github:

Oto link do mojego repozytorium Github, w którym znajdują się wszystkie aktualne pliki.