Inteligentna lodówka: 11 kroków

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

Witam, w tej instrukcji dla szkoły pokażę Ci, jak stworzyć własną inteligentną lodówkę za pomocą Raspberry Pi. Inteligentna lodówka liczy napoje, które bierzesz, korzystając z Twojej osobistej plakietki.

Wszystkie dane zostaną zapisane i zebrane w bazie danych Mysql i umieszczone na stronie internetowej. Strona jest responsywna i można z niej korzystać na smartfonach.

Krok 1: Narzędzia i komponenty

Narzędzia:

• Lutownica
• Lutować
• Wiertarka
• Puzzle
• Piła
• Śrubokręt lub młotek (jeśli chcesz użyć śrub lub gwoździ)
• Papier ścierny
• 2x sklejka liściasta (12mm 122 x 61 cm)

Składniki:

• 1x Malina pi 3
• 1x karta microSD o pojemności 8 GB
• 1x taśma Led (1m)
• 3x diody (zielona, niebieska i czerwona)
• 1x przycisk
• 1x zamek elektryczny 6V/12V
• 1x przekaźnik 5V
• 6x LDR
• 9x rezystor
• 1x deska do krojenia chleba
• 1x MCP3008
• 1x GPIO T-szewc
• 1x kabel Ethernet
• 1x Zasilanie zewnętrzne (zamek)
• 1x moc uniwersalna (pi)
• Przewody elektroniczne

To są rzeczy, których użyłem, ale możesz zmienić niektóre części lub dodać niektóre.

Maksymalny całkowity koszt bez narzędzi to około 140 €

Krok 2: Konfiguracja Raspberry Pi 3

Rozpoczniemy instalację systemu operacyjnego na naszym Raspberry Pi.

Pobierz obraz „Raspbian Jessie with pixel” ze strony Raspberry Pi. Zobaczysz, że jest to plik ZIP. Wypakuj ten plik ZIP do wybranej lokalizacji.

• Pobierz narzędzie Win32 Disk Imager, które można pobrać na Sourceforge.
• Kliknij ikonę folderu, aby wybrać obraz
• Następnie wybierz w „Urządzenie” kartę microSD
• Następnie kliknij „Napisz”

Po zapisaniu obrazu na karcie microSD możesz otworzyć kartę microSD w Eksploratorze Windows.

• Otwórz plik „cmdline.txt”
• Dodaj następujący wiersz przed słowem „rootwait”: 169.254.10.0
• Następnie zapisz plik.

Włóż kartę microSD do RPi

Podłącz napięcie do RPi za pomocą zasilacza 5, 2 V DC

Podłącz kabel sieciowy do RPi i podłącz go do portu sieciowego komputera.

Twoja malina jest teraz gotowa do użycia.

Krok 3: Połącz się z Raspberry Pi 3

Do połączenia z naszym RPi użyjemy Putty.

1. Pobierz Putty
2. Utwórz połączenie SSH (patrz obraz)

3. Zaloguj się

   • Nazwa użytkownika: pi
   • Hasło: malina

KONFIGURACJA WIFI

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Przejdź na dół pliku i dodaj następujące elementy:

network={ ssid="nazwa sieci bezprzewodowej"

psswrd="hasło sieci psk="hasło sieci bezprzewodowej" }

Aby zobaczyć swój adres IP, wpisz:

ifconfig wlan0

Teraz możesz bezprzewodowo połączyć się z nazwą hosta Raspberry Pi w Putty = adres IP

Jeśli jest problem z połączeniem się z Wi-Fi, możesz edytować plik w ten sposób:

"sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.config"

Krok 4: Obwód elektryczny

W tym kroku podłączymy każdy czujnik do Raspberry pi.

Podłącz T-cobblera do pinów GPIO na raspberry pi i umieść go na płytce stykowej. Lub możesz zrobić własną płytkę PCB i uczynić ją bardziej trwałą.

MCP3008:

• Podłącz pin VDD do 3v3Connect
• pin VREF do 3v3Connect
• pin AGND do GNDConnect
• pin CLK do SCLKConnect
• pin Dout do MISOConnect
• pin Din do MOSIConnect
• pin CS do CEOConnect
• pin DGND do GND

LDR:

Podłącz każdy LDR, którego używasz (maksymalnie 8) do jednego styku w MCP3008.

Podłącz pierwszy pin LDR do 3v3, a drugi do rezystora i rezystor do GND i podłącz de LDR między LDR i rezystor do pinu w MCP3008.

BARDZO WAŻNE: Upewnij się, że wszystkie przewody idące do pi są połączone z odpowiednim pinem GPIO, w przeciwnym razie twój program nie będzie działał.

RFID

• Najbardziej lewy pin (pin napięcia) do pinu 3v3 RPI
• Drugi (RST) do GPIO25
• Ziemia na ziemię
• IRQ nie
• MISO do MISO RPI
• MOSI do MOSI RPI
• SCK do SCLK RPI
• SDA do prezesa RPI

Przycisk lodówki:

• Jeden pin do pinu 3v3 RPI
• Drugi do pinu 13 RPI

Trzy diody LED:

• Jeden pin do rezystora 220 Ohm i do MASY RPI
• Drugi pin do 23 pin, 24 pin i 26 pin

Diody LED w lodówce:

• Podłącz jeden pin (+) do 5V
• Drugi pin do ZIEMI

Zamek:

• Jeden pin blokady (GROUND) łączysz z masą zewnętrznego adaptera
• Drugi pin blokady (+), który łączysz z Relais
• Dodatnia strona zewnętrznego adaptera, który również podłączasz do Relais

Więc teraz musisz tylko podłączyć sam Relais.

• Ujemny pin przekaźnika łączysz z UZIEMIENIEM RPI
• Pin w środku (+pin) podłączasz do pinu 5V RPI
• Drugi pin (pin KY-1) podłączasz do 21pin RPI

Krok 5: Budowa lodówki

Na tym etapie budujemy lodówkę.

Przede wszystkim będziesz potrzebować:

- Sklejka

- Puzzle

- Znacznik

Zaznacz wszystkie części na sklejce przed rozpoczęciem cięcia.

2. Po sprawdzeniu, czy wszystkie części są dostępne na rynku, możesz rozpocząć cięcie. (Pamiętaj, że ostrze ma również pewną szerokość)

3. Po wycięciu wszystkich części możesz rozpocząć wiercenie otworów na czujniki.

- Dno lodówki wymaga 6 dużych otworów, aby butelki mogły pozostać nieruchome.

- W podłodze lodówki potrzeba 6 mniejszych otworów na czujniki LDR.

- Dach potrzebuje 3 małych otworów na 3 diody (niebieski, czerwony i zielony).

- Upewnij się, że rfid może czytać przez drewno, w przeciwnym razie musisz zmniejszyć grubość drewna.

- Zrób również mały otwór z przodu na guzik.

W przypadku drzwi należy wykonać również 2 otwory, aby połączyć drzwi z wnętrzem lodówki. Do otwierania i zamykania drzwi zamontowałem klamkę.

Po zakończeniu wszystkich prac nad tekstem możesz umieścić części elektryczne w miejscu do pisania.

Krok 6: Podłącz czujniki do lodówki

W tym kroku konfigurujemy naszą lodówkę ze wszystkimi zakupionymi przez nas komponentami.

Możesz zacząć od przyklejenia płytki stykowej i Raspberry pi z tyłu lodówki, czyli miejsca, w którym kończą się wszystkie przewody.

Umieść RFID, diody LED, LDR i przycisk po prawej stronie i upewnij się, że możesz połączyć się z płytką stykową.

Upewnij się, że wszystkie przewody są prawidłowo podłączone, możesz popatrzeć na zdjęcia lub inne kroki aby to zrobić napisać.

Po umieszczeniu wszystkich elementów we właściwym miejscu możesz zacząć skręcać różne części, jak widać na zdjęciach. Wszystkie przewody można schować w podwójnym dnie lub podwójnym szczycie.

Krok 7: Kodowanie sprzętu

Użyłem programu Pycharm, aby móc wszystko testować podczas kodowania. Cały kod, który napisałem, możesz znaleźć na moim githubie

Krok 8: MySQL

Spadek bazy danych pomaga rozpocząć korzystanie z tego projektu.

Proste potwierdzenie kodu MySql jest pomocne przy zmianie projektu, jeśli chcesz.

Użyłem 4 tabel, Users, Drinks, Actions i Logging. Te tabele to najprostszy i najwłaściwszy sposób na upewnienie się, że projekt działa.

Krok 9: Kodowanie strony internetowej

Możesz zobaczyć cały kod w następującym folderze na Github.

Do napisania tego wszystkiego użyłem programu Pycharm. Jest to łatwy sposób na kodowanie i podgląd wszystkiego, co robisz podczas pracy.

Krok 10: Autostart projektu

W tym kroku pokażę Ci, jak automatycznie uruchomić swój projekt na Raspberry Pi.

Teraz pozwolimy, aby nasz kod uruchomił się automatycznie po uruchomieniu naszego pi, aby mógł działać samodzielnie. Jest na to wiele sposobów, ale ja wybieram metodę rc.local.

Otwórz /etc/rc.local w swoim ulubionym edytorze tekstu i umieść ten kod nad linią "exit 0"

"śpij 15 python3 /home/pi/files/app/RUN.py i python3 /home/pi/files/website/website.py i wreszcie"

kiedy chcemy zobaczyć naszą witrynę, możesz przejść do adresu IP, który został określony na dole pliku website.py (domyślnie 169.254.10.1:5000). To koniec mojej pierwszej instrukcji, jeśli coś nie jest jasne, możesz mi skomentować lub wysłać wiadomość.

Krok 11: Koniec

W tym kroku przygotujemy naszą inteligentną lodówkę do użytku.

Podłącz zasilanie z Rasberry Pi do gniazda. Poczekaj, aż Raspberry Pi zostanie w pełni uruchomione.

Podłącz drugi zasilacz do gniazdka (dla zamka).

Możesz wypić drinka skanując swoją plakietkę, zamknij drzwi, aby napoje żetonowe trafiły na Twoje konto.

Aby zobaczyć swoją witrynę: wyszukaj swój adres IP, a następnie:5000

Teraz Twoja Smartfridge jest gotowa do użycia. Ciesz się zimnymi napojami bez stresu i miej oko na konsumpcję.