GroupONE Inteligentny dom: 27 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Witam! Ten projekt Raspberry Pi to system zarządzania „inteligentnym domem”, który jest w stanie mierzyć różne dane, takie jak temperatura, wilgotność i wartości światła w różnych częściach domu. Ta instrukcja obejmie konfigurację wejścia i salonu, a także 1 sypialnię.

Dane są wysyłane i przetwarzane przez IBM Bluemix, zanim zostaną zwrócone do Node-Red, po czym wykonuje niezbędne czynności, takie jak włączanie świateł, gdy jest ciemno i wykrywany jest ruch.

Użytkownicy mogą przeglądać dane zebrane za pośrednictwem pulpitu nawigacyjnego w kolorze Node-Red, który oprócz graficznej reprezentacji miernika i wykresu historycznego pokazuje bieżące wartości pomiarów. Deska rozdzielcza zawiera również dodatkowe funkcje, takie jak zegar wyświetlający bieżące dane i czas oraz przełączniki do zdalnego sterowania różnymi urządzeniami elektrycznymi, które są reprezentowane jako diody LED i brzęczyk.

Wreszcie system alarmowy domu składający się z czytnika kart RFID MFRC 522, brzęczyka, czujnika ruchu i wyświetlacza LCD 16x2. Na desce rozdzielczej wyświetlany jest również stan domowego systemu alarmowego RFID. To, co wyróżnia ten system alarmowy w domu, to fakt, że może odczytywać przekazywane mu komunikaty, takie jak „Witaj w domu”, aby pokazać, że dostęp został przyznany lub „Odmowa dostępu”, aby pokazać, że dostęp jest odmówiony. W przypadku wykrycia ruchu, gdy światła są wyłączone, brzęczyk zadzwoni i do użytkownika zostanie wysłana wiadomość e-mail. Po odrzuceniu alarmu zostanie wysłana kolejna wiadomość e-mail.

Krok 1: Przygotowanie niezbędnego sprzętu

Przed kontynuowaniem upewnij się, że posiadasz wszystkie poniższe elementy. Ilość każdego wymaganego elementu jest umieszczona w nawiasach.

1. Raspberry Pi 3 Model B (3 sztuki)
2. Deska do krojenia chleba (3 sztuki)
3. Połowa deski do krojenia chleba (1 szt.)
4. Zestaw T-Cobbler (3 sztuki)
5. Czujnik temperatury i wilgotności DHT11 (3 sztuki)
6. LED (5 szt.)
7. Rezystor 220 omów (5 sztuk)
8. Rezystor 10 kiloomów (7 jednostek)
9. HC-SR501 Czujnik ruchu PIR (2 szt.)
10. Brzęczyk (1 szt.)
11. Ekran LCD I2C (1 szt.)
12. Moduł czytnika kart RFID / NFC MFRC522 (1 szt.)
13. Karta RFID (2 szt.)
14. Rezystor światłoczuły (LDR) (2 szt.)
15. Przetwornik analogowo-cyfrowy (3 jednostki)
16. Kable połączeniowe z męskiego na męskie (co najmniej 80 sztuk)
17. Kable połączeniowe męskie do żeńskich (co najmniej 10 sztuk)
18. Zasilacz / kabel USB do micro USB (3 sztuki)
19. Kabel LAN RJ45 (3 szt.)

Krok 2: Sprzęt wejściowy nr 1

Teraz, gdy zgromadziliśmy już niezbędne elementy, nadszedł czas na przygotowanie sprzętu do pierwszej części naszego projektu - wejścia. Podłącz czujnik DHT11, rezystor 10 kΩ i kable połączeniowe, jak pokazano.

Krok 3: Sprzęt wejściowy nr 2

Następnie zainstaluj żarówkę LED, 2 dodatkowe kable rozruchowe i rezystor 220 omów.

Krok 4: Sprzęt wejściowy nr 3

Podłącz brzęczyk i jego 2 kable rozruchowe, jak pokazano.

Krok 5: Sprzęt wejściowy nr 4

Używając 7 kabli połączeniowych męski-żeński, zainstaluj moduł czytnika kart RFID / NFC MFRC522.

Krok 6: Sprzęt wejściowy nr 5

Dodaj ekran LCD I2C i 4 kable połączeniowe męskie-żeńskie. Na tym kończy się konfiguracja sprzętu do wejścia.

Krok 7: Sprzęt do salonu #1

Zacznij od innego Raspberry Pi, płytki stykowej i zestawu T-Cobbler na tym etapie. Pomarańczowy przewód służy do zasilania 3v3, a szary przewód do zasilania GND. Użyj rezystora 330Ω dla diod LED, podłącz zielone przewody żółtej diody LED do GPIO23 i czerwonej diody LED do GPIO24. Podłącz brązowe przewody obu diod LED do tego samego rzędu co przewód szary (GND).

Krok 8: Sprzęt do salonu #2

Podłącz czujnik DHT11 jak pokazano na powyższym obrazku. Użyj tym razem rezystora 10k Ω dla czujnika DHT11, podłącz niebieski przewód do GPIO4. Podłącz czerwony przewód do tego samego rzędu, co przewód pomarańczowy (3v3), a czarny przewód do tego samego rzędu, co przewód szary (GND).

Krok 9: Sprzęt do salonu #3

Podłącz czujnik DHT11. Użyj tym razem rezystora 10k Ω dla czujnika DHT11, podłącz niebieski przewód do GPIO4. Podłącz czerwony przewód do tego samego rzędu, co przewód pomarańczowy (3v3), a czarny przewód do tego samego rzędu, co przewód szary (GND).

Krok 10: Sprzęt do salonu #4

Teraz zainstaluj Light Dependent Resistor, jego rezystor 10 kΩ wraz z niezbędnymi kablami połączeniowymi.

Krok 11: Sprzęt do salonu #5

Podłącz czujnik ruchu PIR, jak pokazano na powyższym obrazku. Podłącz żółty przewód do GPIO26. Podłącz czerwony przewód do tego samego rzędu, co przewód pomarańczowy (3v3), a czarny przewód do tego samego rzędu, co przewód szary (GND). Skończyłeś ustawiać sprzęt do salonu. Jeszcze jeden!

Krok 12: Sprzęt do sypialni #1

Ponownie zacznij od kolejnego Pi, płytki stykowej i zestawu T-Cobbler. Przechodząc do sypialni: zacznij od dodania kabli połączeniowych męsko-męskich, rezystora 10k omów i czujnika DHT11 zgodnie z powyższym schematem.

Krok 13: Sprzęt do sypialni nr 2

Teraz dodaj żarówkę LED, jeszcze 2 kable rozruchowe i rezystor 220 omów.

Krok 14: Sprzęt do sypialni nr 3

Podłącz konwerter analogowo-cyfrowy MCP3008 i odpowiednie kable połączeniowe. Dodaj również rezystor zależny od światła i jego rezystor 10 kΩ.

Krok 15: Sprzęt do sypialni #4

Podłącz czujnik ruchu za pomocą 3 męskich i żeńskich kabli połączeniowych i gotowe!

Krok 16: Zainstaluj węzły IBM Watson Node-RED na RPi

Otwórz okno terminala i

zainstaluj następujące węzły Node-RED na swoim RPi:

sudo npm i -g node-red-contrib-ibm-watson-iot

Gdy instalacja się powiedzie, uruchom ponownie RPi

sudo zrestartuj teraz

Krok 17: Zaktualizuj Node-RED na RPi

Otwórz okno terminala i zaktualizuj Node-RED na swoim RPi

sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

Krok 18: Zainstaluj dodatkowe moduły Node-RED na RPi

Aby przepływy importowane w następnym kroku działały, należy również zainstalować następujące moduły.

node-red-contrib-moment (aby sformatować czas)

node-red-dashboard (dla deski rozdzielczej)

node-red-contrib-telegrambot (dla bota telegramu)

node-red-node-daemon (w przypadku RFID, skorzystaj z poniższego linku, aby uzyskać instrukcje)

developer.ibm.com/recipes/tutorials/reading-rfid-mifare-cards-into-watson-iot-platform-using-your-raspberry-pi-3/

node-red-contrib-i2clcd (dla LCD, kliknij poniższy link, aby uzyskać instrukcje)

github.com/johnty/node-red-contrib-i2clcd

Krok 19: Rozpoczęcie Node-Red i Mosquitto

Otwórz okno Terminala i uruchom Node-RED na swoim RPi

komar

Otwórz kolejne okno Terminala i uruchom Node-RED na swoim RPi

węzeł-czerwony początek

Krok 20: Importuj przepływy dla wejścia RPi

Kliknij menu hamburgerów i przejdź do Importuj > Schowek

Wklej kod w poniższy link i kliknij Importuj

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

Kliknij węzeł wyjściowy MQTT

Kliknij ikonę pióra

Wprowadź adres IP wejścia RPi w polu Serwer

Kliknij Aktualizuj. Wszystkie inne węzły MQTT w tym samym przepływie zostaną zaktualizowane.

Krok 21: Importuj przepływy do RPi w salonie

Kliknij menu hamburgera i przejdź do Importuj > Schowek Wklej w kodzie w linku poniżej i kliknij Importuj

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

Kliknij węzeł wyjściowy MQTT

Kliknij ikonę pióra

Wprowadź adres IP Living Room RPi w polu Serwer

Kliknij Aktualizuj. Wszystkie inne węzły MQTT w tym samym przepływie zostaną zaktualizowane.

Krok 22: Importuj przepływy do sypialni RPi

Kliknij menu hamburgerów i przejdź do Importuj > Schowek

Wklej kod w poniższy link i kliknij Importuj

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

Kliknij węzeł wyjściowy MQTT

Kliknij ikonę pióra

Wpisz adres IP Sypialnia RPi w polu Serwer

Kliknij Aktualizuj. Wszystkie inne węzły MQTT w tym samym przepływie zostaną zaktualizowane.

Krok 23: Importuj przepływy do Bluemix

Kliknij menu hamburgerów i przejdź do Importuj > Schowek

Wklej kod w poniższy link i kliknij Importuj

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

Krok 24: Wdróż aplikację

Kliknij przycisk Wdróż, aby wdrożyć aplikację.

Jeśli MQTT nie nawiąże połączenia po wdrożeniu, wprowadź następujące 2 polecenia (po jednym na raz), aby zatrzymać i ponownie uruchomić Mosquitto, a następnie spróbuj ponownie.

sudo /etc/init.d/mosquitto stop

komar

Krok 25: Przeglądanie pulpitu nawigacyjnego

Przejdź do:1880/ui (np. 169.254.43.161:1880/ui)

Powinieneś zobaczyć powyższy ekran.

Krok 26: Przeglądanie pulpitu #2

Możesz uzyskać dostęp do pulpitu nawigacyjnego dla pozostałych 2 RPi (pokazanych powyżej), klikając ikonę menu hamburgera i wybierając RPi, dla którego chcesz wyświetlić pulpit nawigacyjny.

Krok 27: Korzystanie z Chatbota

Aplikacja zawiera również bota Telegram. Nazwa bota to groupONEbot. Listę poleceń można wyświetlić za pomocą polecenia pomocy, jak pokazano poniżej. Powyżej przedstawiono kilka przykładów możliwych przypadków użycia.