ITea - Váš osobní čajový monitor: 8 kroků

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

Dobrý den, kolegové čtenáři, vítejte v projektu iTea!

Před zahájením tohoto projektu jsem přemýšlel o něčem, co bych mohl ve svém životě zlepšit pomocí běžné robotiky a elektronických součástek, které mám doma. Několik týdnů před napsáním tohoto článku jsem získal svůj první Raspberry Pi; 3 B+. Teď, když mám sílu Pi, pomyslel jsem si, měl bych přijít s nápadem, který může zlepšit můj život, stejně jako životy mnoha dalších.

Takže … myslel jsem si, že něco, co bych mohl udělat, byl monitor čaje, protože kdykoli se rozhodnu, že si uvařím šálek čaje, jednou za čas zapomenu zkontrolovat, zda je můj čaj připraven. ◕‿◕

To mě přivedlo k tomu, aby se tento projekt stal realitou. Účelem iTea je poskytnout referenci, zda je váš čaj připraven nebo ne, kontrolou, zda pára z vroucí vody zasáhla snímač páry. Pokud je to pravda, iTea vás bude informovat, že váš čaj je připraven prostřednictvím reproduktoru. Poté můžete iTea vypnout a pokračovat v pokojném pití čaje.

Proces tvorby tohoto projektu může být trochu složitý, proto jsem se rozhodl nastínit tvorbu tohoto projektu co nejpodrobnějším způsobem spolu s chybami, kterých jsem se na cestě dopustil, aby (doufejme) nikdo jiný, kdo se pokouší ať tento projekt také spadá do těch chyb.

Přibližné náklady na vytvoření tohoto projektu by byly asi 70 $ - 100 $, podle toho, kde získáte komponenty, jaký typ komponent používáte a jakou měnu země používáte. Dodávky potřebné pro tento projekt si můžete prohlédnout níže.

Jsem otevřený jakýmkoli návrhům na to, jak mohu tento projekt zlepšit, něco, co jsem udělal špatně, nebo způsob, jak zjednodušit vytváření tohoto projektu. Toto je první projekt, který jsem vytvořil s Raspberry Pi. Zanechte jakékoli návrhy v níže uvedených komentářích!

Doufám, že se vám podaří dosáhnout toho, aby se tomuto projektu dařilo, a že si alespoň tento článek rádi přečtete. Hodně štěstí!

Krok 1: Co budete potřebovat

Začněme hezkým citátem / rétorickou otázkou, kterou jsem našel online:

„Pokud nevíš, kam jdeš. Jak můžeš očekávat, že se tam dostaneš?“~ Basil S. Walsh

A podle mého názoru je prvním krokem k poznání, kam jdete,…

Vědět, které komponenty se chystáte použít

Ano, věřte nebo ne, stejně jako byste to mohli přehlédnout, mít znalosti o tom, jaké komponenty se chystáte použít, a mít je před zahájením projektu, je zásadní pro váš úspěch v jakémkoli elektronickém projektu, o který se možná pokoušíte stavět.

Pro projekt iTea budete potřebovat docela dost věcí. Oni jsou:

• Arduino Uno
• Raspberry Pi 3 Model B+
• Parní senzor
• Počítač s nainstalovaným Arduino IDE
• Programovací kabel Arduino
• Pásková / horká lepicí pistole (s lepicími tyčemi)
• Mini prkénko
• 2 tlačítka
• Jeden dlouhý kus dřeva
• Šroubovák
• Buď LEGO, Meccano, nebo jiné stavebnice (držet parní senzor na místě)
• Propojovací vodič (spousta propojovacích vodičů)
• Pravítko
• Papír / lepenka (volitelně; pouze pro dekoraci)
• Kabel USB na microUSB (jinak běžně známý jako nabíječka telefonu Samsung / Android) se zdrojem napájení
• Reproduktor se vstupem 3,5 mm audio jack

Vřele doporučuji místo role pásky použít horkou lepicí pistoli; horká lepicí pistole je silnější a její úchop je pevnější. -

Ke kódování Raspberry Pi a vkládání souborů do něj budete spolu s Raspberry Pi potřebovat následující komponenty:

• kabel HDMI
• TV / monitor se vstupem HDMI
• karta SD s napsaným operačním systémem Raspian
• Kabel USB na microUSB (také uvedeno výše)
• Počítačová myš
• Klávesnice
• USB flash disk

Hlavními součástmi tohoto projektu jsou Arduino, Raspberry Pi a Steam senzor.

Pokud máte tyto komponenty s sebou, jste připraveni pokračovat ve vytváření projektu iTea!

Krok 2: Vývojový diagram ITea

Výše uvedený obrázek ukazuje jednoduchý vývojový diagram, který vám může pomoci pochopit, jak iTea funguje. Upozorňujeme, že toto není schéma zapojení. Tento vývojový diagram může zjednodušit pozadí fungování iTea.

Krok 3: Kódování Raspberry Pi

Jedna OBROVSKÁ chyba, kterou jsem udělal při vytváření tohoto projektu, je, že jsem namontoval komponenty na kus dřeva, pak jsem nahrál kód. Chyba je v tom, že je neuvěřitelně těžké neustále zapojovat a odpojovat počítačovou myš, klávesnici a kabel microUSB do Raspberry Pi, KDYŽ je to přilepené/nalepené na kus dřeva (nebo na co jste komponenty namontovali).

Abych tuto chybu nespadl i na vás, vložil jsem kód pro Arduino a Raspberry Pi, než jsem podrobně popsal, jak namontovat komponenty na nějaký druh rámu (v mém případě kus dřeva).

Před kódem je zde odkaz na video, které vám může pomoci v procesu Pi, pokud jste s jeho používáním relativně noví.

Zavádění a spouštění vašeho Raspberry Pi pomocí NOOBS | DIYroboti | Youtube

Musíte mít spuštěný Raspberry Pi s nejnovější verzí Raspian OS. (Připojení k internetu není nutné)

Pro iTea je hlavním elektronickým počítačovým mozkem Raspberry Pi, zatímco já jsem právě použil Arduino, abych se vyhnul použití a potýkal se se složitostí převodníku analogového signálu na digitální. To také usnadňuje ladění kódu, protože každý mikrokontrolér má svou vlastní roli.

Poznámka: Kód pro tento projekt používá některé zvukové soubory. Tyto zvuky si můžete stáhnout níže.

Program:

Níže si můžete stáhnout skript iTea.py Python.

Poté, co si stáhnete tento skript spolu se zvukovými soubory, zkopírujte je na USB flash disk a přeneste je do adresáře Pi na Raspberry Pi.

Když je Raspberry Pi zapnutý s připojenou klávesnicí a myší, proveďte následující kroky.

Otevřete Terminálovou aplikaci a napište následující řádek:

sudo leafpad /etc/rc.local

Stiskněte Enter. V textovém editoru Raspberry Pi se otevře soubor rc.local.

Dále přejděte na konec tohoto skriptu a před ukončením řádku 0 napište následující:

sudo python3 iTea.py &

Nyní uložte soubor rc.local stisknutím Soubor> Uložit. Zavřete textový editor.

Dále do terminálu napište následující:

sudo raspi-config

Stiskněte Enter a v Terminálu by se měla objevit nějaká nabídka. Pomocí kláves se šipkami přejděte dolů na možnost Rozšířené možnosti a stiskněte Enter.

Poté přejděte dolů na kartu Zvuk a stiskněte Enter (znovu …)

Nakonec vyberte 3,5mm jack ('sluchátka') a stiskněte Enter. Ukončete terminál.

Restartujte svůj Raspberry Pi tak, že do terminálu napíšete následující:

sudo restart

restartujte Raspberry Pi. Tím povolíte všechny možnosti, které jste vybrali.

Nyní jste připraveni přejít k programování druhého mozku v iTea: Arduino.

Krok 4: Kódování Arduina

Nyní, když jste dokončili programování Raspberry Pi s kódem Python 3, je čas naprogramovat Arduino s kódem Arduino C ++ vytvořeným pomocí Arduino IDE.

Zde je několik videí, která vám mohou pomoci v procesu kódování Arduina:

• Jak nahrát kód do Arduina | DIYroboti | Youtube
• Použití Arduino IDE | DIYroboti | Youtube

Program:

Níže si můžete stáhnout kód pro Arduino (iTea.ino)

Stáhněte si soubor iTea.ino a otevřete jej v ArduinoIDE. Nahrajte na desku Arduino (použil jsem Uno).

Před přístupem k kódu pro tento projekt jsem zabalil veškerý kód Arduino do příkazu void loop () (včetně většiny kódu, který jsem použil pro Raspberry Pi; ale v C ++) a bylo to trochu matoucí; nefungovalo to a nemohl jsem to odladit. Poté jsem se rozhodl vložit hlavní kód tohoto projektu do Raspberry Pi a pouze malý program do Arduina.

Krok 5: Hardware

Chcete -li provést tento projekt, musíte mít dlouhé rameno k zavěšení senzoru páry nad varnou konvici. Postavil jsem ruku několika kousky ve stylu Meccana a horkým lepidlem jsem je nastřelil na kus dřeva, který jsem použil; který se zase zasekne na zadní straně kamen.

Hardware pro tento projekt musí být ve výstavbě pevný; proto jsem horkou lepicí pistoli používal více než pásku.

Parní senzor je třeba přesně umístit na rameno přímo na varnou desku. U mě zadní strana kamen k varné desce měřila 22 centimetrů (asi 8,6 palce).

Takže… horké lepidlo vystřelilo parní senzor 22 centimetrů od zadní části kamen a pomocí propojovacích kabelů připojilo senzor k Arduinu. Teprve pak jsem si byl jistý, že parní senzor se pro jistotu dostane ke kamnům a detekuje případnou páru z vroucí vody.

Krok 6: Okruh

K dokončení obvodu iTea je třeba provést mnoho připojení.

Oni jsou:

Parní senzor:

• Kolík V+ (kladný výkon) se připojuje k 5V pinu na Arduinu
• Pin Gnd (záporný výkon) se připojuje ke kolíku GND na Arduinu
• Pin Sig (vstup ze senzoru) se připojuje k analogovému pinu A0 na Arduinu

Modul tlačítka:

• Pin V+ (kladný výkon) se připojuje k 5V pinu na Raspberry Pi
• Pin Gnd (záporný výkon) se připojuje ke kolíku GND na Raspberry Pi
• Pin Sig (vstup ze senzoru) se připojuje k GPIO3 na Raspberry Pi

Raspberry Pi a Arduino:

Pin D2 na Arduinu se připojuje k GPIO2 na Raspberry Pi

Poznámka: Názvy připojovacích pinů se mohou na vašich senzorech lišit. Například: V + může být označeno jako + nebo Gnd může být označeno jako -.

Krok 7: Montáž na kamna

Jedním z posledních kroků při dokončení tohoto projektu je připojení iTea k zadní části vašich kamen. Existuje mnoho různých způsobů, jak toho dosáhnout. Mám zde uvedené dva: (samozřejmě si můžete vymyslet svůj vlastní)

Stačí horká lepicí pistole

Jedním z nejjednodušších způsobů (přesto nejtěžších?), Jak připojit iTea k vašim kamnům, je doslova horká lepicí pistole na zadní stranu kamen. To by mohlo fungovat, jen zajistěte, aby byl projekt bezpečně připevněn a nevyvíjel příliš velký tlak na podporu lepidla.

Vyvrtejte to

I když tento způsob zahrnuje více komplikací, budete muset přesně použít vrták k vytvoření otvorů v zadní části kamen a připojení iTea k zadní straně; to vše za předpokladu, že nezničíte svůj drahocenný sporák. (Hej, nevyčítej mi, že miluji moje kamna!)

Krok 8: No, jste hotovi

Gratulujeme! Dokončili jste můj článek o tom, jak vyrobit iTea!

Doufám, že jste se z tohoto projektu dozvěděli něco nového. Toto je první projekt, který jsem vytvořil s Raspberry Pi, takže jsem se toho určitě hodně naučil.

Doufám také, že se vám podařilo tento projekt uskutečnit, aniž byste narazili na příliš mnoho problémů (pokud vůbec!)

Nakonec doufám, že vytvořením tohoto projektu vy a já budeme moci vyniknout v nádherné oblasti elektroniky a robotiky a učinit svět lepším místem.

Děkuji za přečtení!