Αισθητήρας μονοξειδίου του άνθρακα Raspberry Pi: 6 βήματα

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

Διαδίκτυο των πραγμάτων είναι οι συσκευές που είναι συνδεδεμένες στο διαδίκτυο και διαθέτουν χαρακτηριστικά αυτοπροσαρμογής, αυτοδιαμόρφωσης, διαλειτουργικών πρωτοκόλλων επικοινωνίας και έχουν τις μοναδικές φυσικές και εικονικές οντότητες. Οι αισθητήρες είναι εκείνες οι συσκευές που μετρούν κάποια φυσικά και περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά και χρησιμοποιούνται κυρίως για τη συλλογή δεδομένων στις συσκευές IoT. Για τους σκοπούς αυτού του έργου επιλέξαμε τον αισθητήρα μονοξειδίου του άνθρακα για να μετρήσουμε το επίπεδο του μονοξειδίου του άνθρακα που υπάρχει στο περιβάλλον. Η συσκευή που κατασκευάσαμε μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αυτοκίνητα για να ανιχνεύσει την παρουσία μονοξειδίου του άνθρακα στο εσωτερικό του αυτοκινήτου. αυτό είναι πολύ σημαντικό στην πραγματική ζωή γιατί η παρουσία του μονοξειδίου του άνθρακα στο κλειστό περιβάλλον είναι εξαιρετικά επικίνδυνη για την ανθρώπινη υγεία.

Προμήθειες

Raspberry Pi 3

MQ-7 Αισθητήρας μονοξειδίου του άνθρακα

Breadboard

Αντίσταση 1K Ohm

Αντίσταση 470 Ohm

MCP3008 8 καναλιών, ADC 10-bit με διασύνδεση SPI

Υπολογιστή

Βήμα 1: Ρύθμιση του Pi

Ακολουθήστε το σχηματικό διάγραμμα για να ρυθμίσετε το κύκλωμά σας. Για μια διαδραστική έκδοση της εικόνας, επισκεφθείτε το διάγραμμα του circuito.io

Βήμα 2: Εγκατάσταση των απαραίτητων πακέτων

Επειδή μπορεί να μην έχετε ήδη εγκαταστήσει όλα τα απαραίτητα πακέτα, πρέπει να τα εγκαταστήσουμε χρησιμοποιώντας pip:

pip install flask flask_restful flask_wtf αιτήματα

Βήμα 3: Κωδικός

Μπορείτε να βρείτε όλο τον πηγαίο κώδικα για αυτό το έργο στο αποθετήριο github Βεβαιωθείτε ότι όταν το κατεβάζετε στον τοπικό υπολογιστή σας και ότι διατηρείτε τη δομή του αρχείου ίδια με τη μεταφορά του στο pi.

Ανοίξτε το αρχείο sensor.py και αλλάξτε τις γραμμές κώδικα που περιέχουν localhost για να είναι η διεύθυνση IP του υπολογιστή σας. Μπορείτε να βρείτε οδηγίες σχετικά με τον τρόπο εύρεσης της διεύθυνσης IP του υπολογιστή σας εδώ.

Πρέπει να μετακινήσουμε το αρχείο sensor.py στο raspberry pi, οπότε εκτελέστε αυτήν την εντολή από τον κατάλογο COSensor

scp sensor.py pi@"εισάγετε διεύθυνση ip pi εδώ":.

Βήμα 4: Διαμόρφωση μηνυμάτων κειμένου

Δεδομένου ότι το πρόγραμμά μας μας ειδοποιεί μέσω μηνυμάτων κειμένου όταν τα επίπεδα του μονοξειδίου του άνθρακα γίνονται πολύ υψηλά, πρέπει να είμαστε σε θέση να στέλνουμε μηνύματα από έναν κεντρικό αριθμό. Για να γίνει αυτό, θα χρησιμοποιήσουμε μια πλατφόρμα που ονομάζεται Twilio. Αρχικά, εγγραφείτε για έναν δωρεάν δοκιμαστικό λογαριασμό. Στη συνέχεια, πρέπει να κατεβάσουμε μερικά πακέτα. Εάν έχετε ήδη εγκαταστήσει το Node.js με έκδοση v8.0.0 ή νεότερη, μεταβείτε στο βήμα 2. Μπορείτε να ελέγξετε την έκδοσή σας με:

κόμβος -v

Το πρώτο πακέτο είναι το Node.js το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε από τον ιστότοπό τους εδώ. Βεβαιωθείτε ότι έχετε εγκαταστήσει το σωστό λειτουργικό σας σύστημα και, στη συνέχεια, ανοίξτε το και ακολουθήστε τις οδηγίες που σας ζητούν.

Στη συνέχεια, πρέπει να εγκαταστήσουμε το Twilio CLI. Αυτό είναι εγκατεστημένο και ενημερωμένο με τον διαχειριστή πακέτων Node με τις ακόλουθες εντολές:

npm εγκατάσταση twilio -cli -g

npm εγκατάσταση twilio -cli@latest -g

Σε αυτό το σημείο, πρέπει να συνδέσουμε το Twilio CLI με το λογαριασμό μας. Για να γίνει αυτό, χρειαζόμαστε δύο πληροφορίες: το SID του λογαριασμού μας και το Auth Token από την κονσόλα Twilio. Στη συνέχεια, εκτελέστε τη σύνδεση twilio και εισαγάγετε τις πληροφορίες που σας ζητούνται.

σύνδεση στο twilio

Έτσι, τώρα έχουμε συνδέσει τον λογαριασμό μας, αλλά εξακολουθούμε να χρειαζόμαστε έναν αριθμό τηλεφώνου. Μπορείτε να αγοράσετε ένα μέσω Twilio με τα χρήματα δοκιμής που σας δόθηκαν. Αφού πληκτρολογήσετε την παρακάτω εντολή, θα εμφανιστεί ένας σωρός αριθμός. Διαλέξτε ένα.

twilio-αριθμοί τηλεφώνου: αγορά: τοπικός-κωδικός χώρας ΗΠΑ-sms-enabled

Τώρα, για να λειτουργήσει το Twilio στο πρόγραμμά μας, πρέπει να εγκαταστήσουμε τα πακέτα του. Τύπος

pip εγκατάσταση twilio

Μέσα στο αρχείο keys.py, πρέπει να εισαγάγουμε το SID του λογαριασμού μας και το διακριτικό ταυτότητας για μεταγενέστερη χρήση. Θα πρέπει να υπάρχει ήδη ένα κενό σημείο για να αντιγράψετε και να επικολλήσετε αυτές τις τιμές.

κωδικοί πρόσβασης = {"twilio": {"account_sid": "επικολλήστε την πλευρά σας εδώ", "auth_token": "επικολλήστε το διακριτικό σας εδώ"}}

Με όλα αυτά που έγιναν, ήρθε η ώρα να ρυθμίσετε τη συμβατότητα email με το πρόγραμμά μας μέσω του Gmail API.

Βήμα 5: Διαμόρφωση του Gmail API

Για να διαμορφώσετε το API του gmail, πρώτα απ 'όλα πρέπει να επισκεφτείτε τον πίνακα ελέγχου της google. Εδώ μπορείτε να καταχωρήσετε το νέο έργο χρησιμοποιώντας την επιλογή «δημιουργία έργου». Αφού δημιουργηθεί το νέο έργο, θα εμφανιστεί ένα μήνυμα που θα λέει Δεν έχετε ακόμη διαθέσιμο API για χρήση. Για να ξεκινήσετε, επισκεφτείτε τη Βιβλιοθήκη API ».

Στη συνέχεια επισκεφθείτε εδώ. Στο πλαίσιο αναζήτησης εκεί επιλέξτε το Gmail API. Αφού κάνετε κλικ στην επιλογή Gmail API, θα υπάρχει η επιλογή Ενεργοποίηση αυτού του API. Αφού ενεργοποιήσετε το Gmail API, θα χρειαστεί να δημιουργήσετε διαπιστευτήρια για να μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε. Επομένως, κάντε κλικ στο "Δημιουργία διαπιστευτηρίων", αυτό θα σας οδηγήσει στο παράθυρο που θα σας ζητήσει να επιλέξετε το API. Εκεί, επιλέξτε το Gmail API και μετά επιλέξτε τη σωστή επιλογή από πού θα καλέσετε αυτό το Gmail API. Μετά από αυτό θα χρειαστεί να επιλέξετε τον ρόλο σας: κάτι σαν κάτοχος προϊόντος. Στη συνέχεια, το αρχείο json θα μεταφορτωθεί στον υπολογιστή σας, ο οποίος θα είναι ο λογαριασμός υπηρεσίας σας, αντιγράψτε και επικολλήστε αυτόν τον εσωτερικό φάκελο cred στον κατάλογο του έργου σας. Hurray τότε το API σας είναι ενεργοποιημένο και ο λογαριασμός σας είναι εγγεγραμμένος για να χρησιμοποιήσει αυτό το Gmail API. Τώρα έρχεται το διασκεδαστικό κομμάτι, ας πούμε ότι θέλουμε να στείλουμε ένα email χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό σας που είναι εγγεγραμμένος στο Gmail API. Επισκεφτείτε αυτόν τον ιστότοπο για αναφορά σχετικά με τον κώδικα και πώς λειτουργεί ο κωδικός για την αποστολή μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου από τον καταχωρημένο λογαριασμό. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι να ορίσετε το πεδίο εφαρμογής που σας επιτρέπει να στέλνετε email. Το πεδίο για την αποστολή μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου μοιάζει με: "https://www.googleapis.com/auth/gmail.send". Μπορείτε να βρείτε τη λίστα των πεδίων εξουσιοδότησης εδώ

Ό, τι κάνετε χρησιμοποιώντας το Gmail API, όπως πρόσβαση στις ετικέτες του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου ή αποστολή του μηνύματος ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, δημιουργείται το νέο διακριτικό τουρσί, αυτό συμβαίνει για πρώτη φορά που εκτελείτε την εφαρμογή. Κάθε φορά μετά από αυτό, εάν προσθέσετε ένα νέο πεδίο δημιουργείται το νέο διακριτικό τουρσί, το οποίο επιτρέπει όλες τις λειτουργίες που μπορείτε να εκτελέσετε χρησιμοποιώντας το API του gmail. Κάθε φορά που εκτελείτε την εφαρμογή σας αλλάζοντας το εύρος δημιουργείται το νέο διακριτικό τουρσί.

Βήμα 6: Εκτέλεση του αισθητήρα

Τώρα μπορούμε επιτέλους να τρέξουμε το πρόγραμμά μας. Ανοίξτε μια συνεδρία ssh στο raspberry pi σας και σε μία εκτέλεση:

python3 sensor.py

Εκτελέστε στον υπολογιστή σας

python api.py

Τώρα, μπορούμε να έχουμε πρόσβαση στα δεδομένα και να εγγραφούμε για να λαμβάνουμε ειδοποιήσεις από την ιστοσελίδα. Ανοίξτε ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού και πληκτρολογήστε https:// localhost: 5000 για να δείτε τα τρέχοντα επίπεδα CO Μεταβείτε στη σελίδα εγγραφής και εισαγάγετε τα στοιχεία σας για να λαμβάνετε ειδοποιήσεις.

Τώρα που όλα έχουν ρυθμιστεί, θα πρέπει να λαμβάνετε ειδοποιήσεις εάν βρεθεί CO, κάτι που ελπίζουμε να μην συμβεί.