Carassus_IoT_electronic_project: 5 kroków

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

Ten dokument ma na celu umożliwienie zbudowania półautomatycznego stawu przy minimalnej interakcji człowieka.

Dzięki Arduino ten projekt będzie karmił ryby w stawie. Pokarm dla ryb jest przechowywany w zbiorniku. Pompa filtrująca uruchamia się, gdy spełnione są warunki klimatyczne, mierzone przez czujniki temperatury i ogniwo fotorezystancyjne.

Krok 1: Materiały

Do realizacji tego projektu potrzebnych jest kilka materiałów. Do budowy ramy użyto głównie surowców z recyklingu i surowców. Oto lista komponentów, których użyliśmy:

• Deska drewniana do budowy ramy (materiały z recyklingu)
• Skrzynka elektryczna (materiały z recyklingu)
• Elektryczna listwa zaciskowa (materiały z recyklingu)
• Arduino Uno (kupiony na Amazon)
• Wyłączniki o krzywej C 10A (materiały z recyklingu)
• Serwosilnik Arduino (kupiony na Amazon)
• Fotokomórka (kupiona na Amazon)
• Stycznik 5V (kupiony na Amazon)
• Zegar czasu rzeczywistego (RTC DS3231) (kupiony na Amazon)
• Kompensator zimnego złącza MAX6675 (zakupiony w Amazon)
• Sonda termopary K (kupiona na Amazon)
• Pompa filtracyjna do stawu 230V (materiały z recyklingu)
• Rezystor 220 Ohm (kupiony na Amazon)
• Breadbord (kupiony na Amazon)
• Pusta plastikowa butelka o pojemności 5 litrów (materiały z recyklingu)
• Rury (materiały z recyklingu)
• Zawór drukowany w 3D

Krok 2: Struktura

Wykonano konstrukcję drewnianą w celu podparcia wszystkich elementów. W ten sposób ustrukturyzuj butelkę 5L, aby napełnić ją pokarmem dla ryb. System rur doprowadza żywność do zaworu (drukowanego w 3D) i zarządza ilością dostarczanej żywności.

Rury wykonane są z rury PVC sklejonej klejem. Zawór jest zamocowany w rurach i jest podzielony na 2 części: oś i zawór. Najpierw oś musi być zamocowana poprzecznie przez rury PVC, a następnie oś może być zmontowana z płytą zaworową za pomocą połączenia śrubowego.

Zawór można wydrukować z plikiem stp.

Krok 3: Skrzynka elektroniczna

Skrzynka elektryczna zamontowana obok konstrukcji drewnianej chroni całą instalację elektryczną. W naszym przypadku skrzynkę elektryczną montuje się pod płytą podtrzymującą dopływ żywności.

Wyłącznik służy do ochrony pompy 230 V przed zwarciem, kilka zacisków elektrycznych umożliwia okablowanie pomp.

Arduino Uno i płytka stykowa są przymocowane w skrzynce elektrycznej: Arduino jest przyklejone silikonem, płytka stykowa jest samoprzylepna.

W skrzynce elektrycznej wykonane są dwa otwory, przez które można przeprowadzić kabel zasilający pompy i ogólny kabel zasilający.

Malina zasilana jest z transformatora, który należy podłączyć do gniazdka 230V, którego nie widać na powyższym schemacie. Moduł wtyczki umieszczony obok wyłączników można dokupić osobno. Używamy zewnętrznej baterii USB.

Krok 4: Okablowanie skrzynki elektrycznej

Okablowanie projektowe składa się z dwóch części: jedna niskonapięciowa (5V) a druga niskonapięciowa (230V).

Część niskonapięciowa zasila pompę przez styki sterujące styczników 5V, a także zasila Raspberry przez jego transformator.

Bardzo niskie napięcie zasila Raspberry, Arduino i działanie wszystkich elementów elektronicznych (RTC, kompensator zimnych końców, fotokomórka, stycznik 5V, …).

Ta moc jest dostarczana przez transformator do Raspberry, a następnie zasila Arduino przez złącze USB. Kabel USB odzyskuje również dane w Arduino w celu generowania wykresów.

Oto jak podłączyć część bardzo niskiego napięcia Arduino:

Doprowadzony jest kabel z TGBT w celu dostarczenia niskiego napięcia do skrzynki elektrycznej. Następnie przechodzi przez wyłącznik 10A, aby chronić pompę.

Oto jak podłączyć część niskiego napięcia Arduino:

Krok 5: Programowanie Arduino, Python i PHP

Instalacja serwera WWW

Do wizualizacji wykresu musimy zainstalować serwer WWW. Będziemy używać apache ze względu na jego kompatybilność z PHP i łatwość instalacji. W tym celu łączymy się z raspberry pi za pomocą SSH i wykonujemy następujące polecenia:

sudo apt zainstaluj apache2 php php-mbstring

sudo chown -R pi:www-data/var/www/html

sudo chmod -R 770 /var/www/html

Teraz wszystko, co umieścimy w katalogu /var/www/html, będzie na naszym serwerze. Aby sprawdzić, czy wszystko działa, poprosimy PHP o podanie pewnych informacji, gdy uzyskujemy dostęp do serwera.

sudo rm /var/www/html/index.html

echo "" > /var/www/html/index.php

Jeśli uzyskamy dostęp do adresu IP pi w przeglądarce internetowej, zobaczymy informacje o PHP. Domyślnie nie musimy umieszczać niczego po adresie IP pi, ponieważ użyje ono dowolnego pliku o nazwie index. Teraz wystarczy umieścić nasze pliki w katalogu/var/www/html i możemy uzyskać dostęp do wykresu i wczytać go do woli.

Aby uruchomić de reader.py, musimy dopisać nową linię w rc.local, Musimy uzyskać dostęp do maliny za pomocą protokołu ssh napisać tę linię, aby zmodyfikować rc.local:

nano /etc/rc.local

teraz możemy dołączyć ten wiersz: /usr/bin/python3 /var/www/html/Projet/reader.py &, aby bezpośrednio uruchomić plik reader.py.

Musimy umieścić katalog HTML w ścieżce /var/www/. Gdy malina jest zasilana, co sekundę odzyskuje dane dotyczące temperatury i światła w Arduino, tworząc wykres.