Alarmostat: 10 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

V této příručce vám řeknu, jak vybudovat Alarmostat, můj školní projekt pro 1MCT na Howest. Koncept vytváří zařízení, které zahrnuje poplach proti vloupání a termostat v jednom. Můj design lze rozhodně vylepšit, takže není nutné super přesně dodržovat pokyny. Být kreativní!

Potřebné součásti jsou uvedeny níže a přesný elektrický obvod najdete na fotografii (přesto nenesu odpovědnost za poškození vašeho zařízení:))

Zásoby

-Malina Pi (použil jsem 3B+) s adaptérem a sd kartou

-prkénko

-GPIO breakout deska může být užitečná

-Snímač pohybu (HCRS501)

-Dveřní magnetický spínač (ADA375)

-několik LED a odporů

-aktivní bzučák

-rotační kodér (klíče-0,40)

-2x16 LCD displej

Registr řazení -74hc595 pro řízení LCD

-MFRC522 čtečka RFID

-hodně drátů

-materiály k výrobě pouzdra a nástroje k jeho sestavení

(přídavný napájecí zdroj)

Krok 1: Získání souborů

Soubory pro tento projekt lze nalézt v těchto úložištích:

github.com/thomasdebiehw/project-backend

github.com/thomasdebiehw/project-frontend

Backend je program Python / Flask, který komunikuje s naším hardwarem a poskytuje informace z něj do frontendu, což je webové rozhraní.

Nenávidím kód, jsem si vědom toho, že některé z nich jsou napsány špatně a nejasně, ale hej, funguje to:)

Možná budete muset změnit některé věci, aby správně fungoval, například uživatel mysql nebo IP adresy, na kterých běží programy.

Přečtěte si soubor readme frontendu, abyste věděli, kam tyto soubory umístit

Získejte soubory na svém Pi (nebo v nich proveďte úžasné změny) a připravte se na Pi vše připojit.

Krok 2: Připojení

Před připojením komponent vypněte Pi. Elektrický obvod by měl být docela samozřejmý, ale jedna část, na kterou je třeba dávat pozor, je snímač pohybu. Z nějakého důvodu je jeho rozložení v elektrickém obvodu jiné. K obrázku jsem přidal nějaké anotace, abych vysvětlil funkci komponent.

Jedna věc, kterou byste mohli chtít udělat, kdybyste narazili na problémy, je použití externího napájecího zdroje. Měl jsem nějaké problémy s nefunkční čtečkou rfid. Ačkoli si nejsem úplně jistý, že problém je v napájení, po použití externího zdroje jsem to nezažil a ani to nebolí.

Chcete -li to provést, spojte dohromady piny GND z Pi a napájecího zdroje. Zapojte vše +3,3 V nebo +5 V od komponent do příslušného výstupu externího napájení a měli byste být dobří.

NEPŘIPOJUJTE PI 3.3 nebo 5V k napájecímu zdroji. Pokud používáte jeden, je nejlepší nechat je zcela odpojené, abyste se vyhnuli chybám.

Moje nastavení testování můžete vidět na druhém obrázku

Krok 3: Testování

Měli byste dát databázi na Pi přes MySQL Workbench importem dat. Soubor v úložišti je výpis databáze. Jinak můžete narazit na nějaké problémy, protože Pi používá místo MySQL MariaDB. Možná budete muset také vytvořit nového uživatele nebo změnit tato pověření v kódu. ERD můžete vidět na přiloženém obrázku

Můžete se pokusit spustit program Alarmostat okamžitě, ale doporučuji nejprve otestovat součásti samostatně. Můžete použít třídy zahrnuté v github repo a vytvořit malý program pro testování všech vašich komponent. Díky tomu bude řešení problémů mnohem jednodušší.

Jakmile poznáte, že vaše komponenty fungují, můžeme začít stavět kufr.

Krok 4: Případ

Případ může být cokoli chcete. Pokud chcete vytvořit samostatný prototyp, jako je ten můj, existuje několik požadavků.

-Některé výřezy pro montáž součástí skrz přední desku

-Nějaký druh dveřního mechanismu

-Dostatek místa uvnitř

Použil jsem dřevo o tloušťce 6 mm. Je velmi robustní a perfektní, pokud se v něm chcete laserově řezat, ale montáž komponent bez šroubování vpředu může být náročná.

Usadil jsem se na šrouby zobrazené na obrázku a poté pomocí matic, aby byly efektivně kratší. Důrazně však doporučuji vyzkoušet, jak daleko se vaše šrouby dostanou na vyhozený kus materiálu, který používáte, protože tyto části se mohou lišit.

Některé části neměly dobré šroubovací otvory (keyes-040, hcsr501, leds), takže jsem je také připevnil horkou lepicí pistolí. Není to nejčistší řešení, ale bude to fungovat dobře. Páječka možná nebude potřeba, ale použil jsem jednu k připájení lepších vodičů ke dveřnímu senzoru ada375, protože se uvolnily příliš snadno.

Díly, které jsem namontoval na pouzdro, jsou:

-2 LED

-ada375

-hcsr501

-lcd

-rotační ekoder

-čtečka RFID

Zbytek je připevněn k prkénku. (Upřednostnění však může být umístění teplotního čidla někde mimo pouzdro)

Krok 5: Několik poznámek k mému případu

Návrh modelu případu najdete výše. Zde jsou rozměry:

přední deska: 40,5 x 30 cm

strany skříně komponent: 20 x 30 cm

horní a dolní: 20 x 20 cm

Vyvrtal jsem do boku malý otvor pro vedení žlabů senzoru a větší v zadním panelu pro napájecí a ethernetové kabely. Byly také vyvrtány otvory pro 2 LED vpředu

Jedna rada: NEkopírujte tyto rozměry! Horní deska pro mě měla mít 20,6 x 21,2 cm, protože jsem nezohledňoval tloušťku dřeva. A i kdyby to byla pravda, skříň, kde sedí Pi a komponenty, je sotva dostatečně velká. Nezohledňoval jsem extra délku napájecího zdroje a měl jsem štěstí, že jsem ho tam mohl umístit diagonálně.

Doporučuji použít přibližně stejnou velikost přední desky a zadní pouzdro by mělo být o 5 cm širší. Na levé straně zbývá více než dost místa na posunutí dveří a senzorů o něco více na hranu.

Nebo víte.. Navrhněte si vlastní!

Krok 6: Sestavení

Práci v tomto pořadí považuji za nejjednodušší:

1: ořízněte dřevo na správnou velikost

2: vezměte přední desku a vytvořte výřezy pro součásti (pokud to chcete vyříznout laserem, soubor je připojen, potřebujete však dva další otvory pro LED)

3: Namontujte potřebné součásti na přední desku

4: Otestujte a připojte tyto komponenty. Raději to udělejte, dokud máte ještě nějaký prostor na práci. Odpovídající vodiče jsem spojil páskou, aby byly jako hlavička. Díky tomu je mnohem snazší je spojit, když je vše na svém místě

5: Namontujte malinový pi do vnitřního krytu (nebo najděte jiné řešení pro jeho montáž, protože vyjmutí SD karty bude téměř nemožné) Matice, které jsem použil, se dostaly do kontaktu s kovovými kolíky na Pi, takže jsem zakryl část dna s elektrickou páskou.

Krok 7: Více montáže

Nyní to dejte dohromady (použil jsem velmi silné lepidlo na dřevo, protože toto dřevo nebylo spokojeno s hřebíky nebo šrouby na 6 mm silné straně)

Přilepil jsem dva boční panely pouzdra k vnějšímu okraji spodní desky a zadní panel nasadil na horní část spodní desky, mezi boční desky. Díky tomu je silnější, ale musel jsem brousit horní část zadní desky, protože vyšla o 6 mm výše než boční a přední panely

Krok 8: Připojení

Nakonec je čas znovu připojit součásti uvnitř pouzdra. Právě jsem spustil prkénko na místo se všemi kabely k němu připojenými a poté připojil namontované součásti jeden po druhém.

Jak vidíte, toto opravdu není příliš čisté, takže můžete najít lepší způsob, jak jej správně připojit

Krok 9: Software

Pokud chcete pomocí čtečky rfid aktivovat a deaktivovat systém, budete muset přidat uživatele do databáze. Připojte se ke svému pi přes Workbench, vyberte databázi Alarmostat a spusťte následující příkaz:

INSERT INTO alarmostat.user (iduser, username, usertype, userpassword, userrfidtag) VALUES (DEFAULT, '#yourusername', 'user', '#password', '#rfidid')

nahraďte # správnými hodnotami. Rfidid najdete spuštěním skriptu rfidtest.py z úložiště. Zobrazí ID vašeho tagu:

Chcete-li spustit program při spuštění, přečtěte si soubor readme:

Krok 10: Jste připraveni

Je to hotovo! jste připraveni chránit a regulovat teplotu vašeho imaginárního domu! Bavte se a zkuste do kódu přidat nové funkce!