Συναγερμός: 10 Βήματα

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

Σε αυτόν τον οδηγό θα σας πω πώς να φτιάξετε το Alarmostat, το σχολικό μου έργο για το 1MCT στο Howest. Η ιδέα κατασκευάζει μια συσκευή που ενσωματώνει έναν συναγερμό διαρρήκτη και έναν θερμοστάτη σε ένα. Ωστόσο, ο σχεδιασμός μου μπορεί σίγουρα να βελτιωθεί, οπότε δεν χρειάζεται να ακολουθήσετε τις οδηγίες με μεγάλη ακρίβεια. Να είσαι δημιουργικός!

Τα εξαρτήματα που απαιτούνται παρατίθενται παρακάτω και το ακριβές ηλεκτρικό κύκλωμα βρίσκεται στη φωτογραφία (δεν είμαι υπεύθυνος για τυχόν ζημιές στον εξοπλισμό σας:))

Προμήθειες

-Raspberry Pi (χρησιμοποίησα 3Β+) με προσαρμογέα και κάρτα sd

-Breadboard

-Ο πίνακας διαρροής GPIO μπορεί να είναι πρακτικός

-Αισθητήρας κίνησης (HCRS501)

-Διακόπτης μαγνήτη πόρτας (ada375)

-λίγα led και αντιστάσεις

-ένας ενεργός βομβητής

περιστροφικός κωδικοποιητής (keyes-0,40)

-2x16 οθόνη LCD

-74hc595 shiftregister για οδήγηση του LCD

-MFRC522 rfid αναγνώστη

-πολλά καλώδια

-υλικά για να φτιάξετε μια θήκη και εργαλεία για να το συνδυάσετε

(έξτρα τροφοδοσία ψωμιού)

Βήμα 1: Λήψη των αρχείων

Τα αρχεία για αυτό το έργο μπορείτε να τα βρείτε σε αυτά τα αποθετήρια:

github.com/thomasdebiehw/project-backend

github.com/thomasdebiehw/project-frontend

Το backend είναι ένα πρόγραμμα Python / Flask που επικοινωνεί με το υλικό μας και εξυπηρετεί τις πληροφορίες από αυτό στο frontend, το οποίο είναι μια διεπαφή webinterface.

Μην μισείτε τον κώδικα, γνωρίζω ότι ορισμένοι είναι γραμμένοι κακώς και ασαφώς, αλλά γεια, λειτουργεί:)

Mightσως χρειαστεί να αλλάξετε κάποια πράγματα για να λειτουργήσει σωστά, όπως ο χρήστης mysql ή οι διευθύνσεις ip στα οποία εκτελούνται τα προγράμματα.

Διαβάστε το readme του προσώπου για να μάθετε πού να τοποθετήσετε αυτά τα αρχεία

Πάρτε τα αρχεία στο Pi σας (ή κάντε φοβερές αλλαγές σε αυτά) και ετοιμαστείτε να συνδέσετε τα πάντα με το Pi.

Βήμα 2: Σύνδεση

Απενεργοποιήστε το Pi πριν συνδέσετε τα εξαρτήματα. Το ηλεκτρικό κύκλωμα πρέπει να είναι αρκετά αυτονόητο, αλλά ένα μέρος που πρέπει να προσέξετε είναι ο αισθητήρας κίνησης. Για κάποιο λόγο η διάταξή του είναι διαφορετική στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Πρόσθεσα κάποιους σχολιασμούς στην εικόνα για να εξηγήσω τη λειτουργία των στοιχείων.

Ένα πράγμα που μπορεί να θέλετε να κάνετε, σε περίπτωση που αντιμετωπίσετε προβλήματα, είναι να χρησιμοποιήσετε εξωτερικό τροφοδοτικό. Είχα κάποια προβλήματα με το πρόγραμμα ανάγνωσης rfid που δεν λειτουργούσε. Παρόλο που δεν είμαι απόλυτα σίγουρος ότι το πρόβλημα ήταν η ισχύς, δεν το βίωσα μετά τη χρήση εξωτερικής πηγής και δεν βλάπτει επίσης.

Εάν θέλετε να το κάνετε αυτό, συνδέστε τις ακίδες GND από το Pi και το τροφοδοτικό μαζί. Συνδέστε τα πάντα +3.3v ή +5v από τα εξαρτήματα στην αντίστοιχη έξοδο της εξωτερικής παροχής και θα πρέπει να είστε καλοί.

ΜΗΝ συνδέετε το 3.3 ή 5v του Pi στο τροφοδοτικό. Εάν χρησιμοποιείτε ένα από τα καλύτερα, αφήστε τα εντελώς αποσυνδεδεμένα για να αποφύγετε να κάνετε λάθη.

Μπορείτε να δείτε τη δοκιμαστική μου ρύθμιση στη δεύτερη εικόνα

Βήμα 3: Δοκιμή

Θα πρέπει να βάλετε τη βάση δεδομένων στο Pi μέσω MySQL Workbench κάνοντας εισαγωγή δεδομένων. Το αρχείο στο αποθετήριο είναι μια χωματερή της βάσης δεδομένων. Διαφορετικά, ενδέχεται να αντιμετωπίσετε κάποια προβλήματα επειδή το Pi χρησιμοποιεί το MariaDB αντί για το MySQL. Μπορεί επίσης να χρειαστεί να δημιουργήσετε έναν νέο χρήστη ή να αλλάξετε αυτά τα διαπιστευτήρια στον κώδικα. Μπορείτε να δείτε το ERD στη συνημμένη εικόνα

Μπορείτε να δοκιμάσετε να εκτελέσετε το πρόγραμμα Alarmostat αμέσως, αλλά προτείνω να δοκιμάσετε πρώτα τα εξαρτήματα ξεχωριστά. Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε τις τάξεις που περιλαμβάνονται στο github repo και να δημιουργήσετε ένα μικρό πρόγραμμα για να δοκιμάσετε όλα τα στοιχεία σας. Αυτό θα κάνει πολύ πιο εύκολη την αντιμετώπιση προβλημάτων.

Μόλις γνωρίζετε ότι λειτουργούν τα εξαρτήματά σας, μπορούμε να ξεκινήσουμε την κατασκευή μιας θήκης.

Βήμα 4: Θήκη

Η θήκη μπορεί να είναι ό, τι θέλετε. Εάν θέλετε να φτιάξετε ένα αυτόνομο πρωτότυπο όπως το δικό μου, υπάρχουν μερικές απαιτήσεις.

-Μερικές εγκοπές για την τοποθέτηση εξαρτημάτων μέσω της μπροστινής πλάκας

-Κάποιο είδος μηχανισμού πόρτας

-Αρκετός χώρος στο εσωτερικό

Χρησιμοποίησα ξύλο πάχους 6mm. Είναι πολύ ανθεκτικό και τέλειο αν θέλετε να κάνετε λέιζερ σε αυτό, αλλά η τοποθέτηση των εξαρτημάτων χωρίς να έχει βιδωθεί μπροστά μπορεί να είναι δύσκολη.

Κατέστησα στις βίδες που φαίνονται στην εικόνα και στη συνέχεια χρησιμοποίησα παξιμάδια για να γίνουν αποτελεσματικά πιο κοντές. Συνιστώ ανεπιφύλακτα να δοκιμάσετε πόσο μακριά φτάνουν οι βίδες σας σε ένα πεταμένο κομμάτι του υλικού που χρησιμοποιείτε, καθώς αυτά τα μέρη μπορεί να διαφέρουν.

Ορισμένα μέρη δεν είχαν καλές βιδωτές οπές (κλειδιά-040, hcsr501, leds), οπότε χρησιμοποίησα επίσης ένα πιστόλι θερμής κόλλας για να τα στερεώσω στη θέση τους. Δεν είναι η πιο καθαρή λύση, αλλά θα είναι μια χαρά. Ένα συγκολλητικό σίδερο μπορεί να μην είναι απαραίτητο, αλλά χρησιμοποίησα ένα για να κολλήσω καλύτερα καλώδια στον αισθητήρα πόρτας ada375, καθώς χαλάρωσαν πολύ εύκολα.

Τα μέρη που στερέωσα στη θήκη είναι:

-2 led

-ada375

-hcsr501

-οθόνη υγρού κρυστάλλου

-περιστροφικός ecoder

-rfid αναγνώστης

Τα υπόλοιπα είναι προσαρτημένα στο breadboard. (Μπορεί να είναι προτιμότερο να τοποθετήσετε τον αισθητήρα θερμοκρασίας κάπου έξω από τη θήκη)

Βήμα 5: Μερικές παρατηρήσεις σχετικά με την περίπτωσή μου

Μπορείτε να βρείτε ένα πρότυπο μοντέλου της υπόθεσης παραπάνω. Εδώ είναι οι διαστάσεις:

μπροστινή πλάκα: 40,5 x 30 εκ

πλευρές του περιβλήματος εξαρτήματος: 20 x 30 cm

πάνω και κάτω: 20 x 20 cm

Διάτρησα μια μικρή τρύπα στο πλάι για να περάσω τα καλώδια του αισθητήρα μέσα από την κατεύθυνση και μια μεγαλύτερη στον πίσω πίνακα για τα καλώδια τροφοδοσίας και Ethernet. Επίσης ανοίχτηκαν τα ανοίγματα για τα 2 led στο μπροστινό μέρος

Μια συμβουλή: ΜΗΝ αντιγράψετε αυτές τις διαστάσεις! Η επάνω πλάκα για μένα θα έπρεπε να ήταν 20,6 x 21,2 cm επειδή δεν έδωσα το πάχος του ξύλου. Και ακόμα κι αν αυτό ήταν σωστό, ο περίβολος όπου βρίσκεται το Pi και τα εξαρτήματα, είναι μόλις αρκετά μεγάλος. Δεν έγραψα το επιπλέον μήκος της τροφοδοσίας ψωμιού και ήμουν τυχερός που μπορούσα να το τοποθετήσω εκεί διαγώνια.

Προτείνω να χρησιμοποιήσετε περίπου το ίδιο μέγεθος μπροστινής πλάκας και απλώς να κάνετε την πίσω θήκη 5 cm πιο φαρδιά. Απομένει περισσότερο από αρκετός χώρος στην αριστερή πλευρά για να μετακινήσετε την πόρτα και αισθητήρες λίγο περισσότερο στην άκρη.

Or, ξέρετε.. Σχεδιάστε το δικό σας!

Βήμα 6: Συναρμολόγηση

Βρήκα ότι η εργασία με αυτήν τη σειρά ήταν η πιο εύκολη:

1: κόψτε το ξύλο σας στο σωστό μέγεθος

2: πάρτε την μπροστινή πλάκα και κάντε τις τομές για τα εξαρτήματα (αν θέλετε να το κόψετε με λέιζερ, το αρχείο είναι προσαρτημένο, χρειάζεστε δύο επιπλέον τρύπες για τα led)

3: στερεώστε τα απαραίτητα εξαρτήματα στην μπροστινή πλάκα

4: Δοκιμή-σύνδεση αυτών των στοιχείων. Καλύτερα να το κάνετε αυτό ενώ έχετε ακόμα χώρο για να εργαστείτε. Τραβήξα τα αντίστοιχα καλώδια μαζί για να τα δημιουργήσω σε μια κεφαλίδα. Αυτό καθιστά πολύ πιο εύκολο να τα συνδέσετε όταν όλα είναι στη θέση τους

5: Τοποθετήστε το βατόμουρο pi στο εσωτερικό περίβλημα (ή βρείτε άλλη λύση για την τοποθέτησή του, επειδή θα είναι σχεδόν αδύνατο να αφαιρέσετε την κάρτα sd) Τα παξιμάδια που χρησιμοποίησα ήρθαν σε επαφή με μεταλλικές καρφίτσες στο Pi, οπότε κάλυψα μέρος του κάτω μέρους με ηλεκτρική ταινία.

Βήμα 7: Περισσότερη συναρμολόγηση

Τώρα βάλτε το μαζί (χρησιμοποίησα πολύ ισχυρή κόλλα ξύλου καθώς αυτό το ξύλο δεν ήταν ευχαριστημένο με καρφιά ή βίδες στην πλευρά πάχους 6mm)

Κόλλησα τα δύο πλαϊνά πάνελ του περιβλήματος στο εξωτερικό άκρο της κάτω πλάκας και έβαλα το πίσω πλαίσιο πάνω από την κάτω πλάκα, μεταξύ των πλαϊνών πλακών. Αυτό το κάνει πιο δυνατό, αλλά έπρεπε να αλέσω το πάνω μέρος της πλάτης, καθώς βγήκε 6 χιλιοστά ψηλότερα από τα πλαϊνά και τα μπροστινά πάνελ

Βήμα 8: Σύνδεση

Τέλος, ήρθε η ώρα να επανασυνδέσετε τα εξαρτήματα στο εσωτερικό της θήκης. Απλώς έριξα το ψωμί στη θέση του με όλα τα καλώδια προσαρτημένα σε αυτό και στη συνέχεια ένωσα τα τοποθετημένα εξαρτήματα ένα προς ένα.

Όπως μπορείτε να δείτε, αυτό δεν είναι πολύ καθαρό όμως, οπότε ίσως βρείτε έναν καλύτερο τρόπο για να το τοποθετήσετε σωστά

Βήμα 9: Λογισμικό

Θα πρέπει να προσθέσετε έναν χρήστη στη βάση δεδομένων εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε τον αναγνώστη rfid για τον οπλισμό και τον αφοπλισμό του συστήματος. Συνδεθείτε στο pi σας μέσω Workbench, επιλέξτε τη βάση δεδομένων του Alarmostat και εκτελέστε την ακόλουθη εντολή:

ΕΙΣΑΓΩ ΣΕ

αντικαταστήστε το # με τις σωστές τιμές. Μπορείτε να βρείτε το rfidid εκτελώντας το σενάριο rfidtest.py από το αποθετήριο. Θα εμφανίσει το αναγνωριστικό της ετικέτας σας:

Για να εκτελέσετε το πρόγραμμα κατά την εκκίνηση, δείτε το readme:

Βήμα 10: Είστε έτοιμοι

Εγινε! είστε έτοιμοι να προστατεύσετε και να ελέγξετε τη θερμοκρασία του φανταστικού σας σπιτιού! Διασκεδάστε και προσπαθήστε να προσθέσετε νέες δυνατότητες στον κώδικα!