Έξυπνο idgeυγείο: 11 Βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Γεια σας, σε αυτό το εκπαιδευτικό για το σχολείο θα σας δείξω πώς να δημιουργήσετε το δικό σας έξυπνο ψυγείο χρησιμοποιώντας ένα Raspberry Pi. Το έξυπνο ψυγείο μετράει τα ποτά που παίρνετε χρησιμοποιώντας το προσωπικό σας σήμα.

Όλα τα δεδομένα θα αποθηκευτούν και θα συλλεχθούν σε μια βάση δεδομένων Mysql και θα τοποθετηθούν στον ιστότοπο. Ο ιστότοπος ανταποκρίνεται και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε smartphone.

Βήμα 1: Εργαλεία και εξαρτήματα

Εργαλεία:

• Ένα συγκολλητικό σίδερο
• Κόλλα μετάλλων
• Τρυπάνι
• Λεπτό πριόνι
• Είδε
• Κατσαβίδι ή σφυρί (αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε βίδες ή καρφιά)
• Γυαλόχαρτο
• 2x κόντρα πλακέ σκληρού ξύλου (12mm 122 x 61 cm)

Συστατικά:

• 1x Raspberry pi 3
• 1x 8 GB micro SD
• 1x λωρίδα led (1m)
• 3x led (πράσινο, μπλε και κόκκινο)
• Κουμπί 1x
• 1x 6V / 12V ηλεκτρική κλειδαριά
• 1x Relais 5V
• 6x LDR
• 9x αντίσταση
• 1x Breadboard
• 1x MCP3008
• 1x GPIO T-τσαγκάρι
• 1x καλώδιο Ethernet
• 1x εξωτερική τροφοδοσία (κλείδωμα)
• 1x Καθολική ισχύς (pi)
• Ηλεκτρονικά καλώδια

Αυτά είναι τα πράγματα που χρησιμοποίησα, αλλά μπορείτε να αλλάξετε κάποια μέρη ή να προσθέσετε μερικά.

Το μέγιστο συνολικό κόστος χωρίς εργαλεία είναι περίπου 140 €

Βήμα 2: Ρύθμιση του Raspberry Pi 3

Θα ξεκινήσουμε την εγκατάσταση του λειτουργικού συστήματος στο Raspberry Pi.

Κατεβάστε την εικόνα "Raspbian Jessie with pixel" από την ιστοσελίδα Raspberry Pi. Θα δείτε ότι αυτό είναι ένα αρχείο ZIP. Εξάγετε αυτό το αρχείο ZIP σε μια επιθυμητή θέση.

• Κατεβάστε το εργαλείο Win32 Disk Imager, μπορείτε να το κατεβάσετε στο Sourceforge.
• Κάντε κλικ στο εικονίδιο φακέλου για να επιλέξετε την εικόνα
• Στη συνέχεια, επιλέξτε στο "Device" το microSD σας
• Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο "Γράψτε"

Αφού γραφτεί η εικόνα στο microSD, μπορείτε να ανοίξετε το microSD στην Εξερεύνηση των Windows.

• Ανοίξτε το αρχείο "cmdline.txt"
• Προσθέστε την ακόλουθη γραμμή πριν από τη λέξη "rootwait": 169.254.10.0
• Στη συνέχεια, αποθηκεύστε το αρχείο.

Τοποθετήστε το microSD στο RPi

Εφαρμόστε μια τάση στο RPi σας με 5, 2V DC Adapter

Συνδέστε το καλώδιο δικτύου στο RPi και συνδέστε το στη θύρα δικτύου του υπολογιστή σας.

Το Raspberry σας είναι έτοιμο για χρήση τώρα.

Βήμα 3: Συνδεθείτε στο Raspberry Pi 3

Για να συνδεθούμε στο RPi μας θα χρησιμοποιήσουμε το Putty.

1. Κατεβάστε το Putty
2. Δημιουργία σύνδεσης SSH (δείτε εικόνα)

3. Συνδεθείτε

   • Όνομα χρήστη: pi
   • Κωδικός πρόσβασης: βατόμουρο

ΡΥΘΜΙΣΗ WIFI UP

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Μεταβείτε στο κάτω μέρος του αρχείου και προσθέστε τα ακόλουθα:

network = {ssid = "όνομα του ασύρματου δικτύου"

psswrd = "ο κωδικός πρόσβασης του δικτύου psk =" κωδικός πρόσβασης του ασύρματου δικτύου "}

Για να δείτε τον τύπο της διεύθυνσής σας IP:

ifconfig wlan0

Τώρα μπορείτε να συνδεθείτε ασύρματα στο Raspberry Pi Hostname στο Putty = IP address

Εάν υπάρχει πρόβλημα σύνδεσης στο wifi, μπορείτε να επεξεργαστείτε το αρχείο με αυτόν τον τρόπο:

"sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.config"

Βήμα 4: Ηλεκτρικό κύκλωμα

Σε αυτό το βήμα θα συνδέσουμε κάθε αισθητήρα στο Raspberry pi.

Συνδέστε το T-cobbler στις καρφίτσες GPIO στο raspberry pi και τοποθετήστε το σε μια σανίδα ψωμιού. Or μπορείτε να φτιάξετε το δικό σας PCB και να το κάνετε πιο ανθεκτικό.

MCP3008:

• Συνδέστε τον πείρο VDD στο 3v3Connect
• ο πείρος VREF στο 3v3Connect
• η καρφίτσα AGND στο GNDConnect
• τον πείρο CLK στο SCLKConnect
• το pin Dout για MISOConnect
• το pin pin στο MOSIConnect
• το CS pin στο CEOConnect
• το pin DGND στο GND

LDR:

Συνδέστε κάθε LDR που χρησιμοποιείτε (μέγιστο 8) σε έναν ακροδέκτη στο MCP3008.

Συνδέστε τον πρώτο πείρο του LDR στο 3v3 και τον δεύτερο σε μια αντίσταση και την αντίσταση στο GND και συνδέστε το de LDR μεταξύ του LDR και της αντίστασης σε έναν πείρο στο MCP3008.

ΠΟΛΥ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟ: Βεβαιωθείτε ότι όλα τα καλώδια που πηγαίνουν στο pi είναι συνδεδεμένα με το σωστό pin GPIO, διαφορετικά το πρόγραμμά σας δεν θα λειτουργήσει.

RFID

• Ο πιο αριστερός πείρος (ακίδα τάσης) στον ακροδέκτη 3v3 του RPI
• Το δεύτερο (RST) στο GPIO25
• Το έδαφος στο έδαφος
• IRQ όχι
• Το MISO στο MISO του RPI
• Το MOSI στο MOSI του RPI
• Το SCK στο SCLK του RPI
• Το SDA στον διευθύνοντα σύμβουλο του RPI

Κουμπί ψυγείου:

• Μία ακίδα στον ακροδέκτη 3v3 του RPI
• Το άλλο στην ακίδα 13 του RPI

Τα τρία LED:

• Μία ακίδα σε μια αντίσταση 220 Ohm και στο GROUND του RPI
• Η άλλη καρφίτσα στο 23 pin, 24 pin και 26 pin

Οι λυχνίες LED στο ψυγείο:

• Συνδέστε το ένα pin (+) στο 5V
• Η άλλη καρφίτσα στο GROUND

Η κλειδαριά:

• Μία ακίδα της κλειδαριάς (GROUND) συνδέετε στη γείωση του εξωτερικού προσαρμογέα
• Την άλλη καρφίτσα της κλειδαριάς (+) τη συνδέετε στο Relais
• Η θετική πλευρά του εξωτερικού προσαρμογέα που συνδέετε επίσης στο Relais

Έτσι, τώρα δεν έχετε παρά να συνδέσετε το ίδιο το Relais.

• Ο αρνητικός πείρος του Relais συνδέεστε με το GROUND του RPI
• Ο πείρος στη μέση (+καρφίτσα) συνδέεστε με τον πείρο 5V του RPI
• Το άλλο pin (KY-1 pin) που συνδέετε με το 21pin του RPI

Βήμα 5: Χτίζοντας το ψυγείο

Σε αυτό το βήμα χτίζουμε το ψυγείο.

Πρώτα απ 'όλα θα χρειαστείτε:

- Το κόντρα πλακέ

- Παζλ

- Δείκτης

Σημειώστε όλα τα διαφορετικά μέρη στο κόντρα πλακέ πριν ξεκινήσετε το πριόνισμα.

2. Αφού ελέγξετε αν όλα τα ανταλλακτικά είναι στην αγορά, μπορείτε να ξεκινήσετε το πριόνισμα. (Λάβετε υπόψη ότι η λεπίδα έχει επίσης κάποιο πλάτος)

3. Αφού πριόνισαν όλα τα μέρη, μπορείτε να ξεκινήσετε να ανοίγετε τις οπές για τους αισθητήρες σας.

- Το κάτω μέρος του ψυγείου χρειάζεται 6 μεγάλες τρύπες, ώστε τα μπουκάλια να μένουν ακίνητα.

- Το πάτωμα του ψυγείου χρειάζεται 6 μικρότερες οπές για τους αισθητήρες LDR.

- Η οροφή χρειάζεται 3 μικρές οπές για τα 3 led (μπλε, κόκκινο και πράσινο).

- Βεβαιωθείτε ότι το rfid μπορεί να διαβάζεται μέσα στο ξύλο, διαφορετικά πρέπει να κάνετε το ξύλο πιο λεπτό.

- Κάντε επίσης μια μικρή τρύπα στο εσωτερικό μπροστινό μέρος για το κουμπί.

Για την πόρτα πρέπει επίσης να κάνετε 2 τρύπες για να συνδέσετε την πόρτα στο εσωτερικό του ψυγείου. Για το άνοιγμα και το κλείσιμο της πόρτας εγκατέστησα μια λαβή.

Αφού ολοκληρώσετε όλη την εργασία woord, μπορείτε να βάλετε τα ηλεκτρικά μέρη στη θέση εγγραφής.

Βήμα 6: Συνδέστε αισθητήρες στο ψυγείο

Σε αυτό το βήμα ρυθμίζουμε το ψυγείο μας με όλα τα εξαρτήματα που αγοράσαμε.

Μπορείτε να ξεκινήσετε κολλώντας το breadboard και το Raspberry pi στο πίσω μέρος του ψυγείου, εκεί είναι το μέρος όπου καταλήγουν όλα τα καλώδια.

Τοποθετήστε τα RFID, τα LED, τα LDR και το κουμπί δεξιά και βεβαιωθείτε ότι μπορείτε να συνδεθείτε με το breadboard.

Βεβαιωθείτε ότι όλα τα καλώδια είναι σωστά συνδεδεμένα, μπορείτε να δείτε τις εικόνες ή τα άλλα βήματα για να το γράψετε.

Αφού τοποθετήσετε όλα τα εξαρτήματα στη σωστή θέση, μπορείτε να αρχίσετε να βιδώνετε τα διάφορα μέρη μαζί, όπως μπορείτε να δείτε στις εικόνες. Όλα τα καλώδια μπορούν να κρυφτούν στο διπλό κάτω μέρος ή στο επάνω μέρος.

Βήμα 7: Κωδικοποίηση υλικού

Χρησιμοποίησα το πρόγραμμα Pycharm για να μπορώ να δοκιμάσω τα πάντα ενώ κωδικοποιούσα. Όλο τον κώδικα που έγραψα, μπορείτε να βρείτε στο github μου

Βήμα 8: Mysql

Η πτώση της βάσης δεδομένων σας βοηθά να αρχίσετε να χρησιμοποιείτε αυτό το έργο.

Η απλή αναγνώριση του κώδικα MySql είναι χρήσιμη για να αλλάξετε το έργο εάν θέλετε.

Χρησιμοποίησα 4 πίνακες, Χρήστες, Ποτά, Ενέργειες και Καταγραφή. Αυτοί οι πίνακες είναι ο πιο απλός και σωστός τρόπος για να βεβαιωθείτε ότι το έργο λειτουργεί.

Βήμα 9: Κωδικοποίηση ιστότοπου

Μπορείτε να δείτε όλο τον κώδικα στον ακόλουθο φάκελο στο Github.

Χρησιμοποίησα το πρόγραμμα Pycharm για να το γράψω όλο αυτό. Είναι ένας εύκολος τρόπος για να κωδικοποιήσετε και να δείτε όλα όσα κάνετε ενώ εργάζεστε.

Βήμα 10: Έργο αυτόματης εκκίνησης

Σε αυτό το βήμα σας δείχνω πώς να ξεκινήσετε αυτόματα το έργο σας στο raspberry pi.

Τώρα θα αφήσουμε τον κωδικό μας να ξεκινήσει αυτόματα όταν ξεκινάει το pi μας, ώστε να μπορεί να λειτουργεί μόνο του. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να γίνει αυτό, αλλά επιλέγω για τη μέθοδο rc.local.

Ανοίξτε το /etc/rc.local με τον αγαπημένο σας επεξεργαστή κειμένου και τοποθετήστε αυτόν τον κωδικό πάνω από τη γραμμή "έξοδος 0"

"sleep 15 python3 /home/pi/files/app/RUN.py & python3 /home/pi/files/website/website.py & Τέλος"

όταν θέλουμε να δούμε τον ιστότοπό μας, μπορείτε να περιηγηθείτε στη διεύθυνση IP που καθορίστηκε στο κάτω μέρος του αρχείου website.py (προεπιλογή είναι 169.254.10.1:5000). Αυτό είναι το τέλος του πρώτου μου διδακτικού, αν κάτι δεν είναι σαφές, μπορείτε να μου σχολιάσετε ή να μου στείλετε μήνυμα.

Βήμα 11: Τέλος

Σε αυτό το βήμα θα θέσουμε το smartfridge μας έτοιμο για χρήση.

Συνδέστε το τροφοδοτικό από το Rasberry Pi στην πρίζα. Περιμένετε μέχρι να ξεκινήσει πλήρως το Raspberry Pi.

Συνδέστε το άλλο τροφοδοτικό στην πρίζα (για το κλείδωμα).

Μπορείτε να πιείτε ένα ποτό σκανάροντας το σήμα σας, να κλείσετε την πόρτα, έτσι ώστε τα ποτά να μπουν στον λογαριασμό σας.

Για να δείτε τον ιστότοπό σας: αναζητήστε τη διεύθυνση IP σας ακολουθούμενη από: 5000

Τώρα το Smartfridge σας είναι έτοιμο για χρήση. Απολαύστε τα κρύα ποτά σας χωρίς άγχος και παρακολουθήστε τις καταναλώσεις.