GroupONE Smart Home: 27 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Vítejte! Tento projekt Raspberry Pi je systém řízení „chytré domácnosti“, který je schopen měřit různá data, jako jsou teplota, vlhkost a hodnoty světla v různých částech domu. Tento instruktážní dokument bude pokrývat nastavení pro vchod a obývací pokoj a také 1 ložnici.

Data jsou odeslána a zpracována prostřednictvím IBM Bluemix, než jsou vrácena do Node-Red, kde poté provede nezbytné akce, jako je rozsvícení světel, když je tma a je detekován pohyb.

Uživatelé mohou zobrazit data shromážděná prostřednictvím řídicího panelu v Node-Red, který kromě grafického znázornění měřidla a historického grafu zobrazuje aktuální naměřené hodnoty. Dashboard také obsahuje další funkce, jako jsou hodiny, které zobrazují aktuální data a čas, a přepínače pro dálkové ovládání různých elektrických spotřebičů, které jsou reprezentovány LED diodami a bzučákem.

A konečně, existuje domácí poplašný systém skládající se ze čtečky karet MFRC 522 RFID, bzučáku, pohybového senzoru a LCD displeje 16x2. Stav domovního zabezpečovacího systému RFID je také zobrazen na palubní desce. Tento domácí poplašný systém je výjimečný tím, že dokáže číst zprávy, které mu byly přiděleny, například „Welcome Home“, čímž ukazuje, že je přístup udělen, nebo „Access Denied“, což ukazuje, že přístup byl odepřen. Když je detekován pohyb, zatímco světla jsou vypnutá, zazvoní bzučák a uživateli bude zaslán e -mail. Po zrušení alarmu bude odeslán další e -mail.

Krok 1: Příprava nezbytného hardwaru

Než budete pokračovat, ujistěte se, že máte všechny následující položky. Množství každé požadované položky je uvedeno v závorkách.

1. Raspberry Pi 3 Model B (3 jednotky)
2. Breadboard (3 jednotky)
3. Poloviční prkénko (1 jednotka)
4. Sada T-Cobbler (3 jednotky)
5. Snímač teploty a vlhkosti DHT11 (3 jednotky)
6. LED (5 jednotek)
7. Rezistor 220 ohmů (5 jednotek)
8. Rezistor 10K ohmů (7 jednotek)
9. PIR snímač pohybu HC-SR501 (2 jednotky)
10. Bzučák (1 jednotka)
11. I2C LCD obrazovka (1 jednotka)
12. Modul čtečky karet RFID / NFC MFRC522 (1 jednotka)
13. RFID karta (2 jednotky)
14. Světelně závislý odpor (LDR) (2 jednotky)
15. Analogově digitální převodník (3 jednotky)
16. Propojovací kabely z male do male (minimálně 80 jednotek)
17. Propojovací kabely pro muže a ženy (alespoň 10 jednotek)
18. Napájecí adaptér / kabel USB na micro USB (3 jednotky)
19. Kabel LAN RJ45 (3 jednotky)

Krok 2: Vstupní hardware č. 1

Nyní, když jsme shromáždili základní položky, je čas začít s nastavením hardwaru pro první část našeho projektu - vstup. Připojte snímač DHT11, odpor 10 kOhm a propojovací kabely podle obrázku.

Krok 3: Vstupní hardware č. 2

Poté nainstalujte LED žárovku, 2 další propojovací kabely a odpor 220 ohmů.

Krok 4: Vstupní hardware č. 3

Připojte bzučák a jeho 2 propojovací kabely podle obrázku.

Krok 5: Vstupní hardware č. 4

Pomocí 7 propojovacích kabelů male-to-female nainstalujte modul čtečky karet RFID / NFC MFRC522.

Krok 6: Vstupní hardware č. 5

Přidejte obrazovku I2C LCD a její 4 propojovací kabely typu male-to-female. Tím je nastavení hardwaru pro vchod ukončeno.

Krok 7: Obývací pokoj Hardware #1

Pro tento krok začněte na další sadě Raspberry Pi, breadboard a T-Cobbler. Oranžový vodič je pro napájení 3v3, zatímco šedý vodič je pro napájení GND. Pro LED diody použijte rezistor 330Ω, připojte zelené vodiče žluté LED k GPIO23 a červené LED k GPIO24. Připojte hnědé vodiče obou LED ke stejné řadě jako šedý vodič (GND).

Krok 8: Hardware obývacího pokoje #2

Připojte snímač DHT11 podle obrázku výše. Pro senzor DHT11 tentokrát použijte odpor 10 kΩ, připojte modrý vodič k GPIO4. Připojte červený vodič do stejné řady jako oranžový vodič (3v3) a černý vodič do stejné řady jako šedý vodič (GND).

Krok 9: Obývací pokoj Hardware #3

Připojte snímač DHT11. Pro senzor DHT11 tentokrát použijte odpor 10 kΩ, připojte modrý vodič k GPIO4. Připojte červený vodič do stejné řady jako oranžový vodič (3v3) a černý vodič do stejné řady jako šedý vodič (GND).

Krok 10: Obývací pokoj Hardware #4

Nyní nainstalujte odpor závislý na světle, jeho odpor 10 kOhm spolu s nezbytnými propojovacími kabely.

Krok 11: Obývací pokoj Hardware #5

Připojte snímač pohybu PIR podle obrázku výše. Připojte žlutý vodič k GPIO26. Připojte červený vodič do stejné řady jako oranžový vodič (3v3) a černý vodič do stejné řady jako šedý vodič (GND). Nyní jste s nastavením vybavení obývacího pokoje hotovi. Ještě jeden!

Krok 12: Hardware do ložnice č. 1

Opět začněte na další soupravě Pi, breadboard a T-Cobbler. Přesun do ložnice: začněte přidáním propojovacích kabelů muž k muži, odporu 10 kOhm a senzoru DHT11 podle výše uvedeného schématu.

Krok 13: Hardware do ložnice č. 2

Nyní přidejte LED žárovku, 2 propojovací kabely a odpor 220 ohmů.

Krok 14: Hardware do ložnice č. 3

Připojte převodník analogového signálu na digitální MCP3008 a příslušné propojovací kabely. Přidejte také odpor závislý na světle a jeho odpor 10 kOhm.

Krok 15: Hardware do ložnice č. 4

Připojte snímač pohybu pomocí 3 propojovacích kabelů typu samec a samice a máte hotové nastavení hardwaru pro ložnici!

Krok 16: Nainstalujte uzly IBM Watson Node-RED na RPi

Otevřete okno Terminál a

nainstalujte do svého RPi následující uzly Node-RED:

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

Jakmile je instalace úspěšná, restartujte RPi

sudo restartujte nyní

Krok 17: Aktualizujte Node-RED na RPi

Otevřete okno Terminál a aktualizujte Node-RED na svém RPi

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

Krok 18: Nainstalujte další moduly Node-RED na RPi

Aby toky importované v dalším kroku fungovaly, je nutné nainstalovat také následující moduly.

node-red-contrib-moment (pro formátování času)

node-red-dashboard (pro dashboard)

node-red-contrib-telegrambot (pro telegramového robota)

node-red-node-daemon (pro RFID postupujte podle níže uvedeného odkazu)

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

node-red-contrib-i2clcd (pro LCD postupujte podle níže uvedeného odkazu)

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

Krok 19: Spuštění Node-Red a Mosquitto

Otevřete okno Terminál a spusťte Node-RED na vašem RPi

komár

Otevřete další okno Terminálu a spusťte Node-RED na svém RPi

uzlově červený start

Krok 20: Import toků pro vstupní RPi

Klikněte na nabídku hamburgeru a přejděte na Import> Schránka

Vložte kód do níže uvedeného odkazu a klikněte na Importovat

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

Klikněte na uzel MQTT out

Klikněte na ikonu pera

Do pole Server zadejte IP adresu vstupního RPi

Klikněte na Aktualizovat. Všechny ostatní uzly MQTT ve stejném toku budou aktualizovány.

Krok 21: Import toků pro obývací pokoj RPi

Klikněte na nabídku hamburgeru a přejděte na Import> ClipboardPaste v kódu v níže uvedeném odkazu a klikněte na Importovat

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

Klikněte na uzel MQTT out

Klikněte na ikonu pera

Do pole Server zadejte IP adresu Living Room RPi

Klikněte na Aktualizovat. Všechny ostatní uzly MQTT ve stejném toku budou aktualizovány.

Krok 22: Import toků pro RPi ložnice

Klikněte na nabídku hamburgeru a přejděte na Import> Schránka

Vložte kód do níže uvedeného odkazu a klikněte na Importovat

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

Klikněte na uzel MQTT out

Klikněte na ikonu pera

Do pole Server zadejte IP adresu Bedroom RPi

Klikněte na Aktualizovat. Všechny ostatní uzly MQTT ve stejném toku budou aktualizovány.

Krok 23: Import toků pro Bluemix

Klikněte na nabídku hamburgeru a přejděte na Import> Schránka

Vložte kód do níže uvedeného odkazu a klikněte na Importovat

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

Krok 24: Nasazení aplikace

Aplikaci nasadíte kliknutím na tlačítko Nasadit.

Pokud se MQTT nepodaří připojit po nasazení, zadejte následující 2 příkazy (jeden po druhém), zastavte a restartujte Mosquitto a zkuste to znovu.

sudo /etc/init.d/mosquitto zastavit

komár

Krok 25: Zobrazení řídicího panelu

Přejít na: 1880/ui (např. 169.254.43.161:1880/ui)

Měli byste vidět obrazovku výše.

Krok 26: Zobrazení řídicího panelu č. 2

Na palubní desku pro další 2 RPis (zobrazeno výše) se dostanete kliknutím na ikonu nabídky hamburgeru a výběrem RPi, pro kterou chcete dashboard zobrazit.

Krok 27: Použití Chatbota

Součástí aplikace je také robot Telegram. Název robota je groupONEbot. Seznam příkazů lze zobrazit pomocí příkazu help, jak je vidět níže. Výše jsou uvedeny některé příklady možných případů použití.