Sistem Sampah: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Kami memutuskan untuk mencuba kaedah untuk mengesan sama ada pengisian sampah komuniti kawasan kejiranan atau sensor di setiap sampah di kawasan kejiranan untuk berusaha menjadikan pembuangan sampah lebih berkesan. Kami berpendapat bahawa jika trak datang setiap dua minggu untuk koleksi, bagaimana jika saya atau jiran saya akhirnya membuang sedikit. Bukankah tidak efisien untuk menghantar trak di mana separuh kawasan kejiranan tidak menghantar tong sampah penuh? Alangkah baiknya jika melihat sampah jiran kita boleh diisi dan kemudian menggunakan sampah mereka jika sampah saya sudah penuh dan sampah mereka kosong dan sebaliknya. Kami memutuskan untuk menggunakan sensor ultrasonik, HC-SR04 bersama dengan raspberry pi untuk berusaha menyelesaikan projek ini.

Bekalan

Sensor ultrasonik (HC-SR04)

Raspberry Pi (kami menggunakan Pi 4 Model B)

Papan roti

Kabel pelompat

Sepasang perintang (3 x 1k ohm)

Langkah 1: Menyambungkan HC-SR04

Oleh kerana kita menggunakan Raspberry Pi, kita perlu menggunakan pembahagi voltan untuk mengatur voltan yang masuk ke pin GPIO Pi kerana mereka hanya membenarkan 3.3v. HC-SR04 menggunakan 5V tetapi perlu diturunkan ke 3.3V semasa menyambungkannya ke Pi. Sambungkan pin 5V dan ground masing-masing dan mengikut program anda pasangkan pin gema dan picu ke pin hormat. Dalam program kami, kami menggunakan pin 23 dan 24 untuk gema dan pencetus masing-masing.

Langkah 2: Mosquitto dan Paho MQTT

Sebelum kita memulakan pengaturcaraan di Python agar sensor ultrasonik dapat berfungsi dengan Pi, kita harus memasang aplikasi ini agar sensor ultrasonik dapat berkomunikasi dengan perisian pengaturcaraan kita Node-RED. Mosquitto adalah broker MQTT yang boleh anda gunakan di Pi sementara Paho MQTT adalah perpustakaan yang membolehkan anda membuat kod di Python untuk mendapatkan sensor untuk berkomunikasi dengan broker MQTT. Untuk memasang kedua-duanya, anda akan menaip perintah ini di terminal Pi anda

sudo apt kemas kini

sudo apt install -y mosquitto mosquitto-client

sudo apt-get install python3-pip

sudo pip3 pasang paho-mqtt

Langkah 3: Program Python untuk Sensor Ultrasonik

Ini adalah program yang biasa saya gunakan untuk membaca data masuk dari sensor dan juga menerbitkannya kepada broker MQTT.

Langkah 4: Node-MERAH

Beberapa node tidak terpasang dalam program jadi anda mungkin perlu memasangnya dari palet. Yang perlu anda pasang ialah node-red-dashboard, dan node-red-node-sqlite.

Di sinilah kita mula menggunakan perisian pengaturcaraan dan sensor kita. Node pertama yang anda perlukan adalah MQTT-Node dan yang membolehkan kami menggunakan sensor kami yang menjalankan program dari atas untuk menghantar data ke perisian ini. Julat simpul yang kami gunakan membalikkan nilai yang kami miliki (iaitu 5cm penuh dari program sehingga kami membalikkannya ke 100%). Setelah simpul jarak, kami mempunyai 2 node fungsi, satu untuk memaparkan mesej ke papan pemuka kami dan satu untuk menunjukkan visual bahawa sampah penuh. Program untuk fungsi berfungsi dilampirkan.

Sekiranya mungkin, aliran ini dapat digunakan untuk pelbagai sensor ultrasonik. Walau bagaimanapun, untuk projek kami, kami harus melakukan simulasi data kerana kami tidak dapat menggunakan lebih banyak sensor. Cara kami melakukan ini sangat serupa tetapi kami mempunyai butang yang boleh diklik oleh pengguna untuk menambahkan 1-10 peratus sampah secara rawak di setiap tempat sampah. Kami menggunakan 2 butang, satu untuk menambah sampah, dan satu lagi untuk membersihkan. Alat pengukur, mesej dan indikator masih sama kodnya untuk dikira dan menyimpan sampah sedikit berbeza.

Langkah 5: Log Data

Kami memutuskan bahawa adalah idea yang baik untuk mencatat seberapa penuh sampah ketika trak mengosongkan garaj. Dengan bantuan sqlite node kita dapat membaca dan menulis data yang juga menyimpannya ke Pi. Anda perlu memasang nod ini seperti yang saya katakan sebelumnya.

Langkah-langkah untuk membuat dan mencatat data adalah seperti berikut:

1. Buat pangkalan data

2. Log data

3. Tarik data untuk ditunjukkan di papan pemuka kami

4. Kosongkan dan hapus data

Cara SQL berfungsi ialah anda perlu membuat laksanakan topik yang MENCIPTAKAN JADUAL, MASUKKAN KE DALAM, PILIH DARI, dan HAPUS DARI. Dengan menggunakan node cap waktu kita dapat melaksanakan topik ke node sqlite yang melakukan setiap fungsi tersebut (buat, masukkan, pilih, dan hapus). Kita hanya perlu membuat pangkalan data sekali dan setelah selesai, kita dapat memasukkan data ke dalamnya. Setelah pangkalan data dibuat, kami dapat log data dan kami menggunakan input pengguna sekali lagi untuk log ketika trak itu datang. Kami membuatnya sehingga anda tidak dapat mencatat data sehingga trak dibenarkan masuk iaitu 5 garaj dengan kapasiti 80% (dianggap penuh). Kami juga menggunakan node rentang sekali lagi untuk skala 500 kembali ke 0-100%. Kami kemudian mempunyai pilihan untuk menghapus semua data dari pangkalan data jika kami mahu. Nod jadual UI adalah nod untuk membolehkan kami melihat jadual dengan cara yang diformat dengan baik di papan pemuka kami.

Langkah 6: Susun atur

Setelah semua ini selesai, anda dapat membuat susun atur yang anda mahukan dengan bantuan Node-RED. Pada tab sebelah, anda akan dapat mengosongkannya sesuka anda dan terdapat banyak pilihan penyesuaian yang anda ada. Disertakan juga aliran saya untuk keseluruhan program saya.

Langkah 7: Kesimpulannya

Setelah menyelesaikan projek ini, ada kawasan di mana kita dapat melihat program ini dikembangkan lebih jauh. Saya tidak pernah menemui cara untuk membuat pembalakan secara automatik kerana satu-satunya cara yang dapat kami lakukan adalah untuk log masuk pada selang waktu dan kami tidak memerlukan nombor berulang jika trak sampah datang sekali. Saya rasa ini sebahagiannya disebabkan oleh bagaimana kita memutuskan untuk membuatnya sangat bergantung pada fungsi dan pengaturcaraan kerana kita lebih selesa dengan pengaturcaraan itu. Setelah meneroka setelah kami selesai, jelas bahawa terdapat nod yang dibuat untuk segala-galanya dan ini boleh menjadikan hidup lebih mudah sekiranya kami mendapati fungsi simpul suis dan rbe sebelumnya. Terdapat juga simpul yang dibuat untuk sensor ultrasonik yang kami tidak dapat bekerja. Ini akan menjadikan segalanya lebih mudah kerana tidak perlu MQTT atau program Python kerana ia hanyalah simpul dengan pin pemicu dan gema. Kami memutuskan untuk menyelesaikannya dengan membuat program Python seperti yang anda lihat di atas. Petua besar bagi sesiapa yang ingin menyelami Node-RED ialah anda harus menggunakan banyak node debug untuk mengetahui sama ada setiap aliran berfungsi dan menghasilkan apa yang anda mahukan / perlukan.