Carassus_IoT_electronic_project: 5 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Tento dokument vám má umožnit vybudovat poloautomatický rybník s minimální lidskou interakcí.

Díky Arduinu bude tento projekt krmit ryby rybníka. Rybí krmivo je uloženo v nádrži. Filtrační čerpadlo se spustí, pokud jsou splněny klimatické podmínky měřené teplotními senzory a fotorezistivním článkem.

Krok 1: Materiály

K provedení tohoto projektu je zapotřebí několik materiálů. Na stavbu rámu se většinou používaly recyklované a suroviny. Zde je seznam použitých komponent:

• Dřevěné prkno pro stavbu rámu (recyklované materiály)
• Elektrická skříň (recyklované materiály)
• Elektrická svorkovnice (recyklované materiály)
• Arduino Uno (koupeno na Amazonu)
• Jističe C křivka 10 A (recyklované materiály)
• Servo motor Arduino (koupeno na Amazonu)
• Fotobuňka (zakoupeno na Amazonu)
• Stykač 5V (koupeno na Amazonu)
• Hodiny reálného času (RTC DS3231) (zakoupeno na Amazonu)
• Kompenzátor studeného konce MAX6675 (zakoupeno na Amazonu)
• Sonda termočlánku K (zakoupeno na Amazonu)
• Filtrační čerpadlo do jezírka 230 V (recyklované materiály)
• Rezistor 220 Ohmů (koupeno na Amazonu)
• Breadbord (koupeno na Amazonu)
• Prázdná 5 litrová plastová láhev (recyklované materiály)
• Trubky (recyklované materiály)
• 3D tištěný ventil

Krok 2: Struktura

Pro podporu všech součástí byla vyrobena dřevěná konstrukce. Tato struktura 5L láhev naplní rybím krmivem. Potrubní systém přivádí jídlo k ventilu (vytištěno ve 3D) a řídí množství dodaného jídla.

Trubky jsou vyrobeny z PVC trubky sestavené společně s lepidlem. Ventil je upevněn v potrubí a je rozdělen na 2 části: osu a ventil. Nejprve musí být osa upevněna příčně přes PVC trubky a poté může být osa spojena s ventilovou deskou pomocí šroubového spojení.

Ventil lze vytisknout pomocí souboru stp.

Krok 3: Elektronická schránka

Elektrická skříň instalovaná vedle dřevěné konstrukce chrání celý elektrický systém. V našem případě je elektrická skříň instalována pod deskou, která podporuje zásobování potravinami.

Jistič slouží k ochraně čerpadla 230 V před zkratem, několik elektrických svorek umožňuje zapojení čerpadel.

Arduino Uno a prkénko jsou uchyceny v elektrické krabičce: Arduino je přilepeno silikonem, pečivo je samolepicí.

V elektrické skříni jsou vytvořeny dva otvory, takže je možné protáhnout napájecí kabel čerpadla a obecný napájecí kabel.

Malina je napájena přes transformátor, který musí být zapojen do zásuvky 230 V, která není vidět na výše uvedeném schématu. Zásuvný modul vložený vedle jističů lze zakoupit samostatně. Používáme externí USB baterii.

Krok 4: Zapojení elektrické skříně

Projektová kabeláž je vyrobena ze dvou částí: jedna ve velmi nízkém napětí (5 V) a druhá část v nízkém napětí (230 V).

Nízkonapěťová část napájí čerpadlo přes ovládací kontakty stykačů 5 V a také napájí malinu prostřednictvím transformátoru.

Velmi nízké napětí napájí Raspberry, Arduino a provoz všech elektronických součástek (RTC, kompenzátor studeného přechodu, fotobuňka, stykač 5V, …).

Tuto energii dodává transformátor do Raspberry a poté napájí Arduino přes USB připojení. Kabel USB také obnovuje data v Arduinu a generuje grafy.

Zde je návod, jak zapojit část velmi nízkého napětí Arduino:

Kabel z TGBT je přiveden k napájení nízkého napětí do elektrické skříně. Poté prochází jističem 10A k ochraně čerpadla.

Zde je návod, jak zapojit část nízkého napětí Arduino:

Krok 5: Programování Arduino, Python a PHP

Instalace webového serveru

Pro vizualizaci grafu musíme nainstalovat webový server. Apache použijeme pro jeho kompatibilitu s PHP a snadnou instalaci. K tomu se připojíme k Raspberry Pi pomocí SSH a provedeme následující příkazy:

sudo apt install apache2 php php-mbstring

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

sudo chmod -R 770/var/www/html

Nyní vše, co vložíme do adresáře/var/www/html, bude v našem webovém serveru. Abychom vyzkoušeli, zda vše funguje, použijeme žádost PHP, abychom nám poskytli užitečné informace při přístupu na server.

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

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

Pokud přistupujeme k IP adrese pi ve webovém prohlížeči, uvidíme nějaké informace o PHP. Ve výchozím nastavení nemusíme za IP pí vkládat nic, protože použije jakýkoli soubor s názvem index. Nyní stačí vložit soubory do adresáře/var/www/html a můžeme ke grafu přistupovat a libovolně jej znovu načítat.

Chcete -li spustit de reader.py, musíme přidat nový řádek do rc.local. Musíme přistupovat na malinu protokolem ssh, napište tento řádek a upravte rc.local:

nano /etc/rc.local

nyní můžeme připojit tento řádek:/usr/bin/python3 /var/www/html/Projet/reader.py & spustit přímo soubor reader.py.

Adresář HTML musíme vložit do cesty/var/www/. Když je malina napájena, obnovuje data o teplotě a světle každou sekundu v Arduinu a vytváří graf.