Czujnik tlenku węgla Raspberry Pi: 6 kroków

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

Internet rzeczy to te urządzenia, które są podłączone do Internetu i mają cechy samodostosowania, samokonfiguracji, protokołów komunikacji interoperacyjnej oraz posiadają unikalne jednostki fizyczne i wirtualne. Czujniki to te urządzenia, które mierzą niektóre cechy fizyczne i środowiskowe i są używane głównie do zbierania danych w urządzeniach IoT. Na potrzeby tego projektu wybraliśmy czujnik tlenku węgla do pomiaru poziomu tlenku węgla obecnego w środowisku. Zbudowane przez nas urządzenie może być używane w samochodach do wykrywania obecności tlenku węgla wewnątrz samochodu; jest to bardzo ważne w prawdziwym życiu, ponieważ obecność tlenku węgla w zamkniętym środowisku jest niezwykle niebezpieczna dla ludzkiego zdrowia.

Kieszonkowe dzieci

Raspberry Pi 3

Czujnik tlenku węgla MQ-7

Deska do krojenia chleba

Rezystor 1K Ohm

Rezystor 470 omów

MCP3008 8-kanałowy, 10-bitowy ADC z interfejsem SPI

Komputer

Krok 1: Konfiguracja Pi

Postępuj zgodnie ze schematem, aby skonfigurować obwód. Aby uzyskać interaktywną wersję obrazu, odwiedź schemat Circuito.io

Krok 2: Instalacja niezbędnych pakietów

Ponieważ być może nie masz jeszcze zainstalowanych wszystkich niezbędnych pakietów, musimy je zainstalować za pomocą pip:

pip install flask flask_restful flask_wtf requests

Krok 3: Kod

Cały kod źródłowy tego projektu można znaleźć w naszym repozytorium github. Upewnij się, że pobierasz go na swój lokalny komputer i zachowujesz taką samą strukturę pliku, jak przesyłasz go do pi.

Otwórz plik sensor.py i zmień linie kodu zawierające localhost na adres IP twojego komputera. Tutaj znajdziesz instrukcję, jak znaleźć adres IP swojego komputera.

Musimy przenieść plik sensor.py do raspberry pi, więc uruchom to polecenie z katalogu COSensor

scp sensor.py pi@"tu wpisz adres pi ip".

Krok 4: Konfiguracja wiadomości tekstowych

Ponieważ nasz program ostrzega nas za pomocą wiadomości tekstowych, gdy poziom tlenku węgla staje się zbyt wysoki, musimy mieć możliwość wysyłania wiadomości z centralnego numeru. W tym celu użyjemy platformy o nazwie Twilio. Najpierw załóż darmowe konto próbne. Następnie musimy pobrać kilka pakietów. Jeśli masz już zainstalowany Node.js w wersji v8.0.0 lub nowszej, przejdź do kroku 2. Możesz sprawdzić swoją wersję za pomocą:

węzeł -v

Pierwszym pakietem jest Node.js, który można pobrać z ich strony tutaj. Upewnij się, że instalujesz odpowiedni system operacyjny, a następnie otwórz go i postępuj zgodnie z wyświetlanymi instrukcjami.

Następnie musimy zainstalować Twilio CLI. Jest on instalowany i aktualizowany za pomocą menedżera pakietów Node za pomocą następujących poleceń:

npm zainstaluj tilio-cli -g

npm zainstaluj twilio-cli@latest -g

W tym momencie musimy połączyć Twilio CLI z naszym kontem. Aby to zrobić, potrzebujemy dwóch informacji: naszego identyfikatora SID konta i tokena uwierzytelniania z konsoli Twilio. Następnie uruchom logowanie twilio i wprowadź wymagane informacje.

Zaloguj się do Twilio

Więc teraz połączyliśmy nasze konto, ale nadal potrzebujemy numeru telefonu. Możesz go kupić za pośrednictwem Twilio za otrzymane pieniądze próbne. Po wpisaniu poniższego polecenia pojawi się kilka numerów; Wybierz jedno.

numery telefonów twilio:buy:local --kod kraju US --sms-enabled

Teraz, aby Twilio działał w naszym programie, musimy zainstalować jego pakiety. Rodzaj

pip zainstaluj twilio

Wewnątrz pliku keys.py musimy wprowadzić nasz identyfikator SID konta i token uwierzytelniania do późniejszego wykorzystania. Powinno już być puste miejsce na skopiowanie i wklejenie tych wartości.

passwords = {"twilio":{"account_sid": "wklej tutaj swój identyfikator", "auth_token": "wklej tutaj swój token"}}

Po wykonaniu wszystkich tych czynności nadszedł czas, aby skonfigurować zgodność poczty e-mail z naszym programem za pośrednictwem interfejsu Gmail API.

Krok 5: Konfiguracja Gmail API

Aby skonfigurować Gmail API, najpierw musisz odwiedzić pulpit nawigacyjny Google. Tutaj możesz zarejestrować nowy projekt za pomocą opcji „Utwórz projekt”. Po utworzeniu nowego projektu pojawi się komunikat „Nie masz jeszcze dostępnych interfejsów API. Aby rozpocząć, odwiedź Bibliotekę API”.

Następnie odwiedź tutaj. W polu wyszukiwania wybierz Gmail API. Po kliknięciu opcji Gmail API pojawi się opcja Włącz ten interfejs API. Po włączeniu interfejsu Gmail API musisz utworzyć dane logowania, aby móc z niego korzystać. Dlatego kliknij „Utwórz poświadczenia”, spowoduje to przejście do okna z prośbą o wybranie interfejsu API. Tam wybierz Gmail API, a następnie wybierz odpowiednią opcję, z której będziesz wywoływać ten Gmail API. Następnie musisz wybrać swoją rolę: coś w rodzaju właściciela produktu. Następnie plik json zostanie pobrany na Twój komputer, który będzie Twoim kontem usługi, skopiuj i wklej go do folderu cred w katalogu projektu. Hurra, Twój interfejs API jest włączony, a Twoje konto jest zarejestrowane do korzystania z tego interfejsu API Gmaila. Teraz nadchodzi zabawna część, powiedzmy, że chcemy wysłać wiadomość e-mail przy użyciu konta zarejestrowanego w Gmail API. Odwiedź tę stronę internetową, aby uzyskać informacje o kodzie i sposobie działania kodu w celu wysyłania wiadomości e-mail z zarejestrowanego konta. Pierwszą rzeczą do zapamiętania jest zdefiniowanie ZAKRESU, który umożliwia wysyłanie wiadomości e-mail. Zakres wysyłania wiadomości e-mail wygląda następująco: „https://www.googleapis.com/auth/gmail.send”. Listę zakresów autoryzacji znajdziesz tutaj

Wszystko, co robisz za pomocą interfejsu API Gmaila, na przykład dostęp do etykiet wiadomości e-mail lub wysyłanie wiadomości e-mail, jest tworzony nowy token pikle, dzieje się to po pierwszym uruchomieniu aplikacji. Za każdym razem, gdy dodasz nowy zakres, tworzony jest nowy token pickle, który pozwala na wszystkie funkcje, które możesz wykonać za pomocą gmail API. Za każdym razem, gdy uruchamiasz aplikację zmieniając zakres, tworzony jest nowy token pickle.

Krok 6: Uruchamianie czujnika

Teraz możemy wreszcie uruchomić nasz program. Otwórz sesje ssh do swojego raspberry pi i za jednym razem:

python3 sensor.py

Na komputerze uruchom

python api.py

Teraz możemy uzyskać dostęp do danych i zapisać się do otrzymywania powiadomień ze strony internetowej. Otwórz przeglądarkę internetową i wpisz https://localhost:5000, aby zobaczyć aktualne poziomy CO. Przejdź do strony subskrypcji i wprowadź swoje dane, aby otrzymywać powiadomienia.

Teraz, gdy wszystko jest skonfigurowane, powinieneś otrzymywać powiadomienia o wykryciu CO, co miejmy nadzieję nie nastąpi.