Sleep Easy: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Γεια, το όνομά μου είναι Jakob. Είμαι αλλεργικός στο ακάρεα της οικιακής σκόνης και έχω άσθμα. Αυτή είναι η έμπνευση για αυτό το έργο. Για το πρώτο μου έτος MCT πήραμε μια εργασία να φτιάξουμε ένα έργο από την αρχή χρησιμοποιώντας όλες τις γνώσεις που αποκτήσαμε φέτος.

Επέλεξα να φτιάξω κάτι που θα μπορούσε να ωφελήσει εμένα και ανθρώπους σαν εμένα που έχουν πρόβλημα με αλλεργίες. Γενικά δεν έχω πολλά προβλήματα κατά τη διάρκεια της ημέρας. Το πραγματικό πρόβλημα είναι όταν κοιμάμαι και δεν μπορώ να ελέγξω το περιβάλλον γύρω μου. Κατά τη διάρκεια της νύχτας η θερμότητα μπορεί να αυξηθεί, η υγρασία μπορεί να μειωθεί και η ποιότητα του αέρα μπορεί να επιδεινωθεί. Όλα αυτά μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο που κοιμάστε.

Αγόρασα έναν καθαριστή αέρα λίγο πριν και αμέσως παρατήρησα ότι υπήρχε λιγότερη σκόνη στον αέρα και επομένως μπορούσα να κοιμηθώ καλύτερα. Δεν είχα βουλωμένη μύτη όταν ξύπνησα και ένιωσα καλά ξεκουρασμένος, αλλά δεν ήταν τέλειο. Έπρεπε ακόμα να ενεργοποιώ και να απενεργοποιώ τον καθαριστή αέρα κάθε φορά και δεν ήξερα πότε ήταν απαραίτητο.

Εδώ ήρθε στο μυαλό αυτό το έργο. Αποφάσισα να αρχίσω να μετράω διαφορετικές τιμές, κυρίως: σκόνη, ποιότητα αέρα, θερμοκρασία και υγρασία. Με αυτές τις τιμές θα μπορούσα να ενεργοποιήσω τον καθαριστή αέρα αυτόματα και θα είχα καλύτερη εικόνα για το τι θα μπορούσε να προκαλέσει τον κακό μου ύπνο.

Αυτό είναι το πρώτο μου έργο και το ονόμασα Sleep Easy.

Προμήθειες

Αποφάσισα να προσθέσω έναν υγραντήρα αέρα στο έργο μου λόγω της σημασίας της υγρασίας στον καλό ύπνο και στην υγεία. Είχα επίσης κάποιο πρόβλημα στο να χαράξω τον καθαριστή αέρα, οπότε προς το παρόν χρησιμοποιώ μόνο ένα μικρό ανεμιστήρα ως παράδειγμα.

Για να αναδημιουργήσετε αυτό το έργο, αυτό θα χρειαστείτε. Κύριος:

• 1 x Raspberry Pi και προσαρμογέας
• 1 x καλώδιο Arduino και USB
• 1 x κάρτα SD τουλάχιστον 8 gb

Ενεργοποιητές:

• 1 x καθαριστής αέρα (μικρός ανεμιστήρας 12v)
• 1 x Υγραντήρας αέρα (Medisana UHW)

Αισθητήρες:

• 1 x DHT22
• 1 x Grove - Αισθητήρας ποιότητας αέρα v1.3
• 1 x Grove - Αισθητήρας σκόνης

Συστατικά:

• Μονάδα ρελέ 1 x 5V
• 1 x οθόνη LCD 16x02
• 1 x κουμπί
• 1 x Τροφοδοσία και προσαρμογέας Breadboard
• Προσαρμογέας 1 x 12v
• 4 λωρίδες πρίζας τροφοδοσίας

Μικρά συστατικά:

• Ποτενσιόμετρο/τρίμερ 1 x 10kOhm
• 1 x τρανζίστορ bc337
• 1 x αντίσταση 470-220Ohm
• 1 x Δίοδος
• Περίπου 10 καλώδια άλματος m/m
• Περίπου 15 καλώδια jumper f/f
• Περίπου 10 καλώδια jumper m/f

Υπόθεση:

Χρησιμοποίησα λίγο ξύλο που είχα ξαπλωμένο αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οτιδήποτε για να φτιάξετε ένα μικρό κουτί.

Εργαλεία:

• Καλώδιο Ethernet
• Σφυρί
• Συγκολλητικό σίδερο
• Ξυλόκολλα
• Μικρά νύχια
• Τρυπάνι
• Ξύλινο αρχείο
• Είδε
• Χρώμα (χρώμα που προτιμάτε)

Μπορείτε να βρείτε το νομοσχέδιο Υλικών παρακάτω.

Βήμα 1: Συναρμολόγηση του Circuit & Raspberry Pi

Συνημμένα μπορείτε να βρείτε το breadboard και τα ηλεκτρονικά σχήματα.

Τα κύρια στοιχεία αυτού του κυκλώματος είναι οι αισθητήρες: DHT22 (Θερμοκρασία και Υγρασία), Ποιότητα Αέρα και Αισθητήρας Σκόνης και οι ενεργοποιητές: ανεμιστήρας και υγραντήρας αέρα.

Ο ανεμιστήρας ελέγχεται χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ bc337. Εάν χρησιμοποιείτε έναν πραγματικό καθαριστή αέρα, πιθανότατα θα είναι με ρελέ όπως ο υγραντήρας αέρα.

Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλές δωρεάν καρφίτσες GPIO, συνδέσα την οθόνη LCD απευθείας στο Raspberry Pi για σαφή και γρήγορη επικοινωνία.

Πλευρική σημείωση: Χρησιμοποίησα ένα Arduino για να διαβάσω στους αισθητήρες για τον κύριο λόγο ότι ο αισθητήρας σκόνης χρειάζεται λίγο χρόνο για να υπολογίσει την ποσότητα σκόνης στον αέρα και το Arduino είναι πιο κατάλληλο για τέτοιου είδους βασικές επαναλαμβανόμενες εργασίες.

Στην αρχή συνέδεσα το Arduino και το Raspberry Pi με έναν μετατροπέα λογικής, αλλά κατάλαβα ότι θα μπορούσα να αποθηκεύσω έναν προσαρμογέα και μερικά καλώδια συνδέοντας το Arduino με το καλώδιο usb απευθείας στο Raspberry Pi.

Ρύθμιση του Raspberry Pi

Ο συνάδελφός μου, Killian Okladnicoff, έφτιαξε έναν υπέροχο οδηγό για το πώς να δημιουργήσετε ένα Raspberry Pi για ένα έργο όπως αυτό. Ελέγξτε το βήμα 2 του έργου του για τον οδηγό και δείτε το έργο του επίσης!

Βήμα 2: Δημιουργία θήκης

Σε αυτό το βήμα μπορείτε να αυτοσχεδιάσετε πολλά για το πώς θέλετε να χτίσετε μια θήκη. Επέλεξα ένα απλό σχήμα κουτιού με συρόμενα πάνελ για να έχω εύκολη πρόσβαση στο εσωτερικό. Για υλικά χρησιμοποίησα κυρίως ξύλο παλιοσίδερα.

Στις εικόνες μπορείτε να βρείτε τα πρώτα σκίτσα με όλες τις μετρήσεις. Είναι ένα πολύ απλό σχέδιο που μπορεί να κάνει οποιοσδήποτε με λίγες δεξιότητες.

Βήμα 3: Ρύθμιση του ιστότοπου και της βάσης δεδομένων

Αφού ρυθμίσετε το Raspberry Pi, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον Visual Studio Code με τις απομακρυσμένες επεκτάσεις ssh για να συνδεθείτε στο Pi σας. Επισυνάπτεται ένα pdf που εξηγεί πώς να πάρετε τα αρχεία στη σωστή θέση με έναν πολύ εύκολο και βολικό τρόπο χρησιμοποιώντας το Github. Μπορείτε να βρείτε το αποθετήριο Github μου εδώ.

Βάση δεδομένων:

Από το αποθετήριο, κάντε λήψη του φακέλου Βάση δεδομένων στον υπολογιστή σας. Θα χρειαστεί να δημιουργήσετε μια δομή βάσης δεδομένων στο Pi σας για να αποθηκεύσετε όλα τα δεδομένα. Για αυτό ακολουθήστε τις οδηγίες στο pdf. Θα χρειαστεί να κατεβάσετε το Mysql Workbench

Δοκιμή:

Εάν ακολουθήσατε το pdf, όλα θα λειτουργούσαν. Εάν είστε συνδεδεμένοι με καλώδιο Ethernet, μπορείτε να σερφάρετε στο 169.254.10.1 και θα δείτε την αρχική σελίδα του ιστότοπου. Ωστόσο, το back end δεν εκτελείται ακόμη, οπότε δεν θα δείτε νέα δεδομένα στον ιστότοπο.

Εάν ανοίξετε το αρχείο app.py στο Visual Studio Code και το εκτελέσετε κάνοντας κλικ στο πράσινο τρίγωνο στη δεξιά γωνία. Το πίσω άκρο θα ξεκινήσει την αποστολή δεδομένων στη βάση δεδομένων. Εάν ανανεώσετε τον ιστότοπο σε λίγα λεπτά θα πρέπει να βλέπετε την τρέχουσα θερμοκρασία, υγρασία, ποιότητα αέρα και ποσότητα σκόνης.

Δικτυακός τόπος:

Στην πρώτη σελίδα μπορείτε να δείτε τα τρέχοντα δεδομένα.

Εάν μεταβείτε στη σελίδα "Toestel", μπορείτε να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε χειροκίνητα τον υγραντήρα ανεμιστήρα/αέρα.

Στη σελίδα "Historiek" μπορείτε να δείτε ένα γράφημα που δείχνει δεδομένα από διαφορετικές ημερομηνίες.

Βήμα 4: Αυτοματοποίηση

Για να κάνετε το Pi να ξεκινά αυτόματα το back end κάθε εκκίνηση πρέπει να ρυθμίσετε μερικές εντολές.

Ανοίξτε ξανά το Pi στο Visual Studio Code και ανοίξτε το τερματικό στο κάτω μέρος.

Εισαγάγετε την πρώτη εντολή:

Sudo nano /etc/systemd/system/Sleepeasy.service

Αποθηκεύστε με Ctrl + O και βγείτε με Ctrl + X

Μπορείτε να αλλάξετε το όνομα στο τέλος σε ό, τι θέλετε.

Αντιγράψτε το κείμενο από το αρχείο txt παρακάτω στο τερματικό.

Στη συνέχεια, εισαγάγετε τις ακόλουθες εντολές:

• Sudo systemctl daemon-reload
• Sudo systemctl ενεργοποιήστε την υπηρεσία Sleepeasy.service
• Sudo systemctl εκκίνηση Sleepeasy.service
• Sudo systemctl κατάσταση Sleepeasy.service

Με την τελευταία εντολή θα πρέπει να δείτε ότι η υπηρεσία είναι σε λειτουργία. Τώρα μπορείτε να δοκιμάσετε επανεκκίνηση με sudo επανεκκίνηση.

Μετά από λίγα λεπτά η υπηρεσία θα ξεκινήσει και θα δείτε την IP διεύθυνση να εμφανίζεται στην οθόνη LCD.

Υποσημείωση:

Η υπηρεσία μπορεί να ξεκινήσει αργά. Για να το διορθώσετε, πρέπει να αφαιρέσετε το "ip = 169.254.10.1" από το αρχείο εκκίνησης/cmdline.txt.

Χρησιμοποιήστε αυτήν την εντολή για επεξεργασία.

sudo nano /boot/cmdline.txt

Αποθηκεύστε με Ctrl + O και βγείτε με Ctrl + X

Βήμα 5: Τέλος

Σας ευχαριστώ που διαβάσατε τις οδηγίες μου. Ελπίζω να το απολαύσατε και να μπορέσατε να αναδημιουργήσετε αυτό το έργο χωρίς πολλά προβλήματα.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή προτάσεις, μη διστάσετε να σχολιάσετε παρακάτω. Θα προσπαθήσω να απαντήσω σε ερωτήσεις το συντομότερο δυνατό.

Τις καλύτερες ευχές, Τζάκομπ Σούενς