Έξυπνο Ξυπνητήρι: Ένα Έξυπνο Ξυπνητήρι Με Raspberry Pi: 10 Βήματα (με Εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Θέλατε ποτέ ένα έξυπνο ρολόι; Αν ναι, αυτή είναι η λύση για εσάς!

Έφτιαξα Έξυπνο Ξυπνητήρι, αυτό είναι ένα ρολόι που μπορείτε να αλλάξετε την ώρα αφύπνισης σύμφωνα με τον ιστότοπο. Όταν χτυπήσει το ξυπνητήρι, θα ακουστεί ένας ήχος (βομβητής) και θα ανάψουν 2 φώτα (2 LED). Οι λυχνίες LED θα ανάψουν μόνο όταν είναι σκοτεινό (αισθητήρας φωτός). Οι λυχνίες LED διασφαλίζουν ότι το δωμάτιο φωτίζεται, ώστε να μπορείτε να σηκώνεστε φυσικά. Για να απενεργοποιήσετε το ξυπνητήρι, πατήστε το κουμπί. Όταν θέλετε να χρησιμοποιήσετε τη λειτουργία αναβολής (+5 λεπτά), πρέπει να κρατήσετε το χέρι σας μπροστά από τον αισθητήρα υπερήχων. Εάν εντοπιστεί κίνηση (αισθητήρας υπερήχων), η κατάσταση της οθόνης LCD θα αλλάξει.

Κατάσταση LCD:

1. Διεύθυνση IP της ιστοσελίδας
2. Ρολόι / ημερομηνία
3. Επόμενη ώρα συναγερμού
4. Θερμοκρασία και υγρασία

Αυτό είναι το πρώτο μου έργο στον τομέα σπουδών μου: Τεχνολογία πολυμέσων και επικοινωνιών (MCT) στο Howest (Kortrijk belgium).

Βήμα 1: Εξαρτήματα και υλικά

Για το έργο μου χρησιμοποίησα πολλά μέρη που θα απαριθμήσω παρακάτω, θα προσθέσω επίσης το αρχείο excel με όλες τις αντίστοιχες τιμές των εξαρτημάτων, καθώς και τους ιστότοπους από τους οποίους τα παρήγγειλα.

Συστατικά

• Raspberry Pi 3 μοντέλο B+
• Τροφοδοτικό Raspberry Pi
• Οθόνη LCD
• Βομβητής
• LDR
• 2 Led's
• DHT-11
• HC-SR04 Υπερηχητικός αισθητήρας απόστασης
• Κουμπί
• Καιροσκόπος

Υλικά:

• Ξύλο 7mm
• Ξύλο 2εκ
• Κολλητική ταινία

Εργαλεία:

• Συγκόλληση
• υπερκόλλα
• Είδε
• Κατσαβίδια
• Τρυπάνι

Στο παρακάτω αρχείο PDF μπορείτε να δείτε τον πλήρη τιμοκατάλογο.

Βήμα 2: Μαζεύοντας το υλικό μαζί

Έχω δημιουργήσει το κύκλωμά μου ακολουθώντας το σχέδιο Fritzing που έφτιαξα, ανέβασα το σχήμα παρακάτω. Το κύκλωμα έχει πολλαπλούς αισθητήρες και έναν ενεργοποιητή που λειτουργεί μαζί ως ένας. Θα απαριθμήσω ποια διαφορετικά κυκλώματα υπάρχουν, πώς θα χρειαστεί να τα συνδέσετε, μπορείτε να τα βρείτε στο σχήμα.

1. Υπάρχει ένας υπερηχητικός αισθητήρας απόστασης που ανιχνεύει κίνηση σε απόσταση 15 cm (αυτο κωδικοποιημένη απόσταση) και αλλάζει την κατάσταση του LCD, αλλά αν ο συναγερμός είναι ενεργοποιημένος, αναβάλλει τον συναγερμό για 5 λεπτά.
2. Υπάρχει μια οθόνη LCD που εμφανίζει 4 καταστάσεις (διεύθυνση IP, ημερομηνία/ώρα, επόμενος συναγερμός, θερμοκρασία/βουητό)
3. Ένα dht11 που μετρά τη θερμοκρασία και την υγρασία του αέρα
4. Ένα κουμπί για να απενεργοποιήσετε το ξυπνητήρι ή εάν πατήσετε περισσότερο από 3 δευτερόλεπτα, το rpi θα κλείσει
5. Ένας βομβητής για να ακούγεται εάν ο ρυθμισμένος χρόνος συναγερμού ταιριάζει με την τρέχουσα ώρα
6. Ένας αισθητήρας LDR για τη μέτρηση του φωτός στο δωμάτιο
7. 2 Led's για να φωτίσει το δωμάτιο εάν είναι σκοτεινό -> LDR

Βήμα 3: Μοντέλο βάσης δεδομένων (mySQL)

Μπορείτε να δείτε το διάγραμμα ERD μου παραπάνω, θα συνδέσω επίσης ένα αρχείο χωματερής, ώστε να μπορείτε να εισαγάγετε τη βάση δεδομένων για τον εαυτό σας.

Με αυτήν τη βάση δεδομένων θα μπορείτε να εμφανίζετε πολλά πράγματα όπως:

• Η θερμοκρασία
• Υγρασία
• Ελαφριά αξία
• Ρυθμίστηκε/απενεργοποιήθηκε/αναβλήθηκε η ώρα αφύπνισης
• Εάν ο βομβητής λειτουργεί
• Αν τα φώτα είναι αναμμένα

Εάν θέλετε να δημιουργήσετε ξανά αυτήν τη βάση δεδομένων, θα χρειαστεί να δημιουργήσετε έναν νέο χρήστη, ώστε να μπορείτε να συνδεθείτε στο Raspberry Pi.

Βήμα 4: Σύνδεση με το Raspberry Pi

Πρώτα απ 'όλα θα χρειαστεί να κατεβάσετε το Putty, υπάρχει μια δωρεάν έκδοση διαθέσιμη στον ιστότοπό τους. Θα χρειαστείτε επίσης το Raspbian το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε εδώ.

Όταν ανοίγετε το Putty θα πρέπει να κάνετε κλικ στο "session". Όταν το κάνετε αυτό, θα πρέπει να συμπληρώσετε τη διεύθυνση IP του Pi στην ενότητα "Απομακρυσμένος κεντρικός υπολογιστής". Στη συνέχεια, μπορείτε να εισαγάγετε ένα όνομα χρήστη που μπορείτε να επιλέξετε. στη συνέχεια κάντε κλικ στο 'OK'.

Κανονικά μετά από όλα αυτά τα βήματα θα ξεκινήσει αυτόματα μια σύνδεση. Στη συνέχεια, θα χρειαστεί να εισαγάγετε τον κωδικό πρόσβασής σας και είστε συνδεδεμένοι.

Βήμα 5: Λογισμικό για το Raspberry Pi

Για να λειτουργήσει ο κώδικας μου (τον οποίο θα συνδέσω παρακάτω) θα πρέπει να εγκαταστήσετε κάποια πακέτα και βιβλιοθήκες. Το πρώτο πράγμα που χρειάζεται είναι να ενημερώσετε το Pi σας.

Αρχικά, ενημερώστε τη λίστα πακέτων του συστήματός σας εισάγοντας την ακόλουθη εντολή: sudo apt-get update Στη συνέχεια, αναβαθμίστε όλα τα εγκατεστημένα πακέτα σας στις πιο πρόσφατες εκδόσεις τους με την ακόλουθη εντολή: sudo apt-get dist-upgrade Αφού εγκαταστήσετε τα πακέτα πρέπει να εγκαταστήσετε μερικές βιβλιοθήκες:

• Flaskflask_cors
• RPI. GPIO
• ημερομηνία ώρα
• σπείρωμα
• χρόνος
• υποεπεξεργασία
• mysq
• lSocketIO

Βήμα 6: Ρύθμιση ενός διακομιστή ιστοσελίδων στο Raspberry Pi

Μεταβείτε στην κονσόλα Putty.

θα εγκαταστήσουμε τον διακομιστή ιστού Apache. Με αυτόν τον τρόπο θα μπορείτε να ανοίξετε τον ιστότοπο σε οποιαδήποτε συσκευή είναι συνδεδεμένη στο δίκτυό σας. Πληκτρολογήστε την ακόλουθη εντολή και πατήστε enter: sudo apt-get install apache2

Τώρα μεταβείτε στο φάκελο:/var/www/html/Εδώ μπορείτε να τοποθετήσετε όλα τα αρχεία σας από τον ιστότοπό σας και η σελίδα index.html θα ανοίγει όποτε περιηγείστε στην IP του Pi σας. προσέξτε να μην πληκτρολογήσετε κεφαλαίο I στο index.html διαφορετικά δεν θα ανοίξει αυτόματα τη σελίδα ευρετηρίου.

Βήμα 7: Λογισμικό: Python

Έφτιαξα πολλά σενάρια python, θα συνδέσω το githubhere μου, ώστε να μπορείτε να δείτε τον κώδικα για τον εαυτό σας. Αλλά θα το εξηγήσω λίγο ήδη.

Κωδικοποίησα ορισμένες κατηγορίες για υπερηχητικό αισθητήρα, φώτα, LDR και LCD. Χρησιμοποίησα βιβλιοθήκες για τον αισθητήρα DHT11. (εισαγωγή Adafruit_DHT) Τελικά χρησιμοποιώ μόνο ένα αρχείο για να λειτουργήσει ολόκληρο το έργο, αυτό ονομάζεται app.py. Επίσης σε αυτό το αρχείο κωδικοποίησα κάποιες διαδρομές ώστε να μπορώ να διαβάζω δεδομένα από τη βάση δεδομένων μου και να τα στέλνω σε ένα αντικείμενο json το οποίο στη συνέχεια χρησιμοποίησα στα αρχεία javascript.

Βήμα 8: Λογισμικό: Ιστότοπος

Επειδή έκανα μια ευκαιρία να μπορείτε να ρυθμίσετε ένα ξυπνητήρι στον ιστότοπο. Έτσι έφτιαξα έναν ιστότοπο για να με αφήσει να το κάνω αυτό. Μέσω της ιστοσελίδας μπορείτε επίσης να παρακολουθήσετε την υγρασία, τη θερμοκρασία και το ιστορικό.

Ενώ το Pi ξεκινάει, θα αρχίσει να τρέχει το σενάριο python μου. Αυτό θα φροντίσει να εμφανίζονται τα δεδομένα στον ιστότοπο και να καθίσταται δυνατή η ρύθμιση συναγερμού. Ο ιστότοπος είναι επίσης αποκριτικός, οπότε θα μπορούσε να ανοίξει σε κινητά χωρίς να χάσει λειτουργίες ή με άλλο τρόπο.

Ο κωδικός μου μπορεί να βρεθεί στο github εδώ.

Βήμα 9: Χτίζοντας την υπόθεση

Για την περίπτωσή μου, φτιάχνω ένα κουτί για να μιμηθώ ένα ρολόι.

Έβαλα επίσης εικόνες όπου μπορείτε να δείτε τη διαδικασία κατασκευής της θήκης. Για τις μετρήσεις θα ανεβάσω επίσης ένα αρχείο παρακάτω, όπου μπορείτε να δείτε το σχηματικό μου πώς θα μπορούσατε να το αναδημιουργήσετε.

Βήμα 10: User Manuel

Εδώ μπορείτε να βρείτε ένα γρήγορο εγχειρίδιο για το πώς λειτουργεί το έργο. Ας ελπίσουμε ότι η μέρα σας θα είναι καλύτερη αν κάνατε αυτό το έξυπνο ξυπνητήρι στο τέλος αυτού του σεμιναρίου!

Ευχαριστούμε που το διαβάσατε.