UCL - IIoT - Εσωτερικό κλίμα 4.0: 8 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Αφού διαβάσετε και εργαστείτε με αυτό το διδακτικό, θα έχετε το δικό σας αυτόματο κλίμα εσωτερικού χώρου, το οποίο μπορείτε να παρατηρήσετε διαδικτυακά με τη βοήθεια του Node-red. Στην περίπτωσή μας, αναπτύξαμε αυτήν την ιδέα και την παρουσιάσαμε σε ένα σπίτι 3D-printet.

Βήμα 1: Λίστα IO των απαραίτητων υλικών για το έργο

Arduino MEGA 2560

Αισθητήρας RAYSTAR OPTRONICS RC1602A-FHW-ESXDHT

Τρανζίστορ BD243C

Y. S. TECH FD244010HB 4010 40mm x10mm Fan 24V 0.07A 2Pin 446

Βήμα 2: Διάγραμμα ροής

Αυτό είναι ένα διάγραμμα ροής για να απεικονίσει την πολυπλοκότητα του έργου. Όπως μπορείτε να δείτε, τα δεδομένα ξεκινούν από την κορυφή του διαγράμματος ροής και τελειώνουν στο Arduino βήμα προς βήμα. Το διάγραμμα ροής έχει σχεδιαστεί για να παρέχει μια βασική γνώση του έργου, έτσι ώστε ο καθένας να μπορεί να καταλάβει πώς έχουμε δημιουργήσει το σύστημα. Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας του κόμβου-κόκκινου και του wampserver θα είναι σε επόμενα βήματα.

Βήμα 3: Τρισδιάστατη εκτύπωση του σπιτιού

Χρησιμοποιούμε το μέγεθος 18x16 και δεν θα το κάνουμε μικρότερο λόγω του ότι ο εξοπλισμός πρέπει να χωράει μέσα. Για τρισδιάστατη εκτύπωση χρησιμοποιήστε ό, τι έχετε εμπειρία ή χρησιμοποιήστε Fusion360 ή SketchUp. Εάν επιθυμείτε να υλοποιήσετε περισσότερα αντικείμενα ή πράγματα στο έργο, μπορεί να θέλετε ένα μεγαλύτερο σπίτι για να εργαστείτε, τουλάχιστον αν θέλετε τον εξοπλισμό μέσα.

Το σπίτι που φτιάξαμε είναι απλό και εύκολο στη χρήση. Μπορείτε προφανώς να το κάνετε πιο λεπτό και πιο όμορφο αν σας ενδιαφέρει αυτό. Αλλά μας αρέσει να τηρούμε τον κανόνα του KISS, Keep It Simple Stupid.

Βήμα 4: Φρύξιμο

Αν θέλετε να το φτιάξετε με τον τρόπο μας, χρειάζεστε τα ίδια υλικά για να βεβαιωθείτε ότι το έργο θα λειτουργήσει όπως προβλέπεται. Η θέση των αντικειμένων είναι μόνο για να είναι εύκολο να δείτε πώς συνδέονται. Η οθόνη LCD πηγαίνει στην οροφή, όπου κόβουμε μια τρύπα και την κολλάμε, τα υπόλοιπα πράγματα είναι μέσα στο σπίτι.

Βήμα 5: Η κωδικοποίηση

Ο κώδικας είναι γραμμένος στο Arduino που είναι ένας συνδυασμός γλώσσας προγραμματισμού C και C ++. Βεβαιωθείτε ότι περιλαμβάνονται οι ίδιες βιβλιοθήκες εάν επιχειρηθεί αντίγραφο.

Βήμα 6: Κόκκινος κόμβος

Το Node-red είναι ένα λογισμικό που κατεβάζετε στον υπολογιστή σας μέσω του CMD. είναι ένα εργαλείο ανάπτυξης με βάση τη ροή που χρησιμοποιείται για οπτικό προγραμματισμό, το οποίο παρέχει έναν επεξεργαστή ροής που βασίζεται σε πρόγραμμα περιήγησης.

Παίζει σημαντικό ρόλο στον χειρισμό των τιμών που λαμβάνουμε από τον αισθητήρα DHT και στη συνέχεια στην εμφάνιση τους ως μετρητές στο ταμπλό. Αυτό γίνεται για να γνωρίζει εύκολα ο χρήστης του έργου πώς λειτουργεί το σύστημα αυτή τη στιγμή. Κοιτάζοντας τους μετρητές, ο χρήστης θα γνωρίζει την εσωτερική και εξωτερική θερμοκρασία, την υγρασία στο εσωτερικό, την τρέχουσα ταχύτητα του ανεμιστήρα και μια περίεργη αναφορά καιρού επίσης. Εκτός από το να το κοιτάς ψηφιακά, μπορείς να το δεις και στην οροφή του σπιτιού στην οθόνη LCD.

Ανεβάσαμε τον κώδικα από τον κόμβο-κόκκινο μέσω του πρόχειρου, ώστε όλοι να μπορούν να τον χρησιμοποιήσουν. Αυτό που πρέπει να κάνετε είναι να κατεβάσετε το κόκκινο κόμβο στη συσκευή σας και να το εισαγάγετε σε μια καρτέλα στον πίνακα ελέγχου. Μόλις εφαρμοστεί, βεβαιωθείτε ότι έχετε ρυθμίσει το Arduino σε COM3 και ότι έχετε ρυθμίσει την ίδια βάση δεδομένων SQL στο Wampserver. Αποφασίσαμε επίσης να εισάγουμε δεδομένα από το Weather.com, για να παρέχουμε μια εικόνα της εξωτερικής θερμοκρασίας στην επιλεγμένη πόλη. Μετατρέψαμε το farhenheit σε celcius για να κάνουμε τους αριθμούς πιο ευανάγνωστους για εμάς. Εδώ αποφασίσαμε το εύρος θερμοκρασίας να είναι μεταξύ -100 και 100 μοίρες, το οποίο είναι ένα πολύ ρεαλιστικό εύρος που δεν θα ξεπεραστεί.

Ένας πολύ σημαντικός κόμβος είναι ότι πρέπει επίσης να έχετε τις ίδιες βιβλιοθήκες εγκατεστημένες σε κόκκινο κόμβο για να έχετε τις ίδιες λειτουργίες. Στη διαχείριση παλετών μπορείτε να εισαγάγετε βιβλιοθήκες και αυτό που χρειάζεστε για να έχετε το ίδιο με εμάς είναι:

κόμβος-κόκκινος

κόμβος-κόκκινο-συμβολοσειρά συμβολοσειράς

μετατροπέας κόμβου-κόκκινου-συνεισφοράς-μονάδας

κόμβος-κόκκινο-ταμπλό

κόμβος-κόκκινος-κόμβος-arduino

node-red-node-feedparser

κόμβος-κόκκινος-κόμβος-mysql

Είναι δωρεάν για λήψη και είναι απαραίτητο για το αποτέλεσμα της βάσης δεδομένων. Το Node-rod δεν θα λειτουργήσει σωστά χωρίς αυτές τις βιβλιοθήκες και απλώς θα σας δώσει σφάλματα αν προσπαθήσετε χωρίς αυτές.

Βήμα 7: Wampserver MySQL

Wampserver: Η βάση δεδομένων MySQL χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεδομένων από το Arduino. Σε αυτήν την περίπτωση είναι η εσωτερική και εξωτερική θερμοκρασία, η ταχύτητα του ανεμιστήρα και η υγρασία. Όλα σε αυτόν τον τύπο βάσης δεδομένων τρέχουν εσωτερικά στον υπολογιστή. Για να συνδεθείτε πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν τύπο αναγνωριστικού "root" και η περιοχή κωδικού πρέπει να είναι κενή. Από τον κόμβο-κόκκινο είναι σημαντικό τα δεδομένα που στέλνετε να έχουν τα ίδια ονόματα με αυτά της MySQL, διαφορετικά τα δεδομένα δεν θα έφταναν στο διακομιστή και θα υπάρχουν σφάλματα στο κόκκινο κόμβο.

Στο MySQL πρέπει να δημιουργήσετε μια βάση δεδομένων και στην περίπτωσή μας την ονομάσαμε 'nodered'. Σε αυτήν τη βάση δεδομένων δημιουργείτε έναν πίνακα όπου κάνουμε επαφή με το έργο, σε αυτόν τον πίνακα πρέπει να δημιουργήσετε σειρές με ονόματα για τα δεδομένα που θέλετε να αποθηκεύσετε σε αυτά. Έχουμε ταχύτητα ανεμιστήρα, υγρασία εσωτερικού χώρου, υγρασία εξωτερικού χώρου, θερμοκρασία και χρόνο. Ο χρόνος παρέχεται με κόκκινο κόμβο και οι άλλοι είναι δεδομένα από το Arduino.

Βήμα 8: Εικονογράφηση του Έργου

Μια επίδειξη του έργου που λειτουργεί όπως πρέπει.