SmartBox - Sistem Rumah Pintar untuk Bilik Anda: 6 Langkah

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

Hai semua!

Dalam arahan ini, saya akan menerangkan kepada anda bagaimana membuat sistem bilik pintar. Sistem ini mengandungi dua peranti.

Peranti umum dengan sensor kelembapan dan sensor suhu yang mengukur kualiti hidup semasa di bilik anda. Anda akan dapat menetapkan suhu / kelembapan minimum dan maksimum yang diinginkan. Apabila nilai ini menyimpang, anda akan menerima pemberitahuan di halaman utama.

Selain sensor, terdapat juga jam radio pintar yang disatukan dengan pembesar suara yang boleh anda kendalikan melalui laman web. Anda boleh membuat, memadam dan mengaktifkan / mematikan penggera. Melumpuhkan penggera berlaku dengan pergerakan tangan sederhana ke atas sensor ultrasonik.

Sebagai peranti kedua dan berasingan, anda akan dapat mengawal jalur LED dengan corak dan warna yang telah diprogramkan.

Bekalan

- Raspberry Pi 3 model B +

- Kad SD 16GB

- Arduino Uno

- Merakit Pi T-Cobbler Plus

- Papan roti kecil

- Bekalan kuasa papan roti (Contohnya Bekalan Kuasa YwRobot)

- Sensor Suhu Satu Kawat (DS18B20 +)

- Sensor Kelembapan & Kelembapan Digital (DHT22)

- Sensor Jarak Ultrasonik (HC-SR05)

- Skrin LCD 16x2

- Potensiometer

- Amplifier (Adafruit MAX98357A I2S 3W Class D Amplifier)

- Speaker 3 Diameter - 4 Ohm 3 Watt

- Modul Bluetooth (HC-05)

- Jalur Led 5V RGB (WS1812B)

- Perintang 1x 4.7K Ohm

- 1x 10K Ohm Perintang

- Perintang Ohm 3x 1K

- 1x 330 Ohm Perintang

- Kabel wayar lompat

Langkah 1: Pendawaian

Mari kita mulakan, adakah kita.

Pertama, sambungkan semuanya seperti dalam skema di atas. Pastikan anda menghubungkan semuanya dengan betul, jika tidak, beberapa perkara tidak akan berjaya.

CATATAN: Sekiranya anda ingin membuat penyesuaian, maka anda perlu mengedit kodnya. Jadi lakukan ini hanya jika anda tahu apa yang anda lakukan! Anda boleh menghubungi saya untuk sebarang pertanyaan atau masalah.

Sekiranya anda memerlukan skema fritzing, anda boleh memuat turunnya di sini.

Langkah 2: Pangkalan Data

Pangkalan data akan menyimpan semua pengukuran sensor dalam jadual sejarah. Ini digunakan untuk grafik sejarah di laman web.

Sekiranya anda ingin beroperasi di laman web, anda memerlukan akaun. Setiap akaun menyimpan penggera, peranti ringan, pemberitahuan dan tetapan.

CATATAN: Mekanisme log masuk tidak disertakan tetapi saya boleh menambahkannya kemudian.

Langkah 3: Persediaan Raspberry Pi

Oleh itu, jika semuanya bersambung, kita boleh memulakan dengan penyediaan Raspberry Pi.

Pertama, mari kita mulakan dengan gambar.

Gambar itu

1: Muat turun gambar Raspberry Pi OS:

2: Muat turun dan pasang Win32DiskImager:

3: Masukkan kad SD dan jalankan Win32DiskImager.

4: Pilih gambar yang dimuat turun pada pemacu anda. Kemudian pilih kad SD anda dan tekan butang tulis. (Pastikan kad SD kosong sebelum anda memulakan proses ini, semua data akan dikeluarkan!)

5: Sekiranya prosesnya selesai, kita dapat melakukan penyesuaian terakhir pada Raspberry Pi. Pergi ke direktori kad SD dan tambahkan fail "ssh" tanpa peluasan untuk memastikan pi akan membolehkan SSH dimulakan.

6: Kemudian buka cmdline.txt di direktori yang sama dan tambahkan "ip = 169.254.10.1" di hujung baris dan klik save. NOTE: Simpan semuanya pada satu baris atau beberapa tetapan tidak akan berfungsi.

7: Sekarang keluarkan kad SD dari komputer anda dengan selamat dan masukkan kad SD ke dalam Raspberry Pi.

8: Setelah selesai, anda boleh menyambungkan pi dengan kabel Ethernet ke port LAN komputer riba atau komputer anda.

9: Kuasakan Pi Raspberry.

Konfigurasi Wi-Fi dan Pi

Untuk mengawal Raspberry Pi melalui SSH, kita memerlukan perisian bernama Putty. Anda boleh memuat turun dan memasang Putty di sini:

1: Setelah Putty dipasang, anda boleh menyambung ke pi dengan IP: 169.254.10.1 dan port: 22. Apabila antara muka baris arahan muncul, anda boleh log masuk dengan pengguna: pi dan kata laluan: raspberry.

2: Sekarang kita masuk dalam jenis "sudo raspi-config" dan pergi ke pilihan antara muka. Pastikan One-Wire, Serial (Hanya aktifkan port perkakasan bersiri, bukan shell masuk melalui siri), I2C dan SPI diaktifkan.

3: Untuk membuat hubungan dengan Wifi, kita perlu menggunakan pengguna root. Ketik "sudo -i" untuk log masuk sebagai pengguna root.

4: Untuk menambahkan rangkaian Wifi anda ke Raspberry Pi, ketik

"wpa_passphrase" SSID "" kata laluan anda ">> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf"

di terminal dengan nama dan kata laluan rangkaian anda.

5: Setelah ini selesai, reboot pi anda.

6: Sekiranya semuanya betul, anda harus melihat mempunyai IP pada antara muka wlan0 anda. Lakukan "ip a" untuk memeriksa ini.

7: Sebagai jenis terakhir "sudo apt-get update" dan "sudo apt-get upgrade" untuk mengemas kini pi anda.

8: Pastikan memasang MySQL, apache2 dan php-mysql untuk projek ini. Taip: sudo apt install apache2 mariadb-server php-mysql -y

9: Untuk memasang MySQL baca artikel ini:

10: Edit pengguna dan kata laluan MySQL anda dalam fail config.py di bahagian belakang.

Persediaan Bluetooth

1: Kuasakan Arduino

2: Taipkan imbasan hcitool untuk mencari alamat mac modul Bluetooth anda. Setelah dijumpai tuliskan atau salin dalam dokumen lain.

3: Sekarang kita akan menambahkan modul Bluetooth ke Raspberry Pi. Lakukan arahan berikut:

sudo bluetoothctl

ejen pada

pasangkan alamat mac (Jika meminta pin, pin standard adalah 1234)

mempercayai alamat mac

4: Tambahkan alamat mac anda ke fail app.py di bahagian belakang.

Persediaan pembesar suara

Sekarang pi anda telah dikemas kini dan kami mempunyai sambungan internet. Kita boleh mula mengkonfigurasi pembesar suara.1: Jalankan arahan berikut: "curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspbe… | bash"

2: Setelah selesai, ia akan meminta anda but semula, tekan y dan masukkan.

3. Sekarang jalankan skrip sekali lagi, ini akan memastikan audio berfungsi dengan betul. Sekiranya semuanya betul anda akan mendengar seorang wanita bercakap.

4. Setelah selesai, but semula kali kedua.

Konfigurasi Python

Kod projek berjalan di python jadi pastikan anda telah memasang python 3.7. Lihat ini dengan "python3 -V". Sekiranya anda mempunyai python anda boleh Pasang pakej berikut dengan pemasang pip: pip pasang Flask Flask-Cors Flask-MySQL Flask-SocketIO PyMySQL gevent-websocket python-socketio permintaan

Pemasangan SmartBox

Sekarang semua tetapan utama dikonfigurasi, kita dapat mulai dengan persediaan SmartBox rasmi.

1: Klon repositori SmartBox ke direktori rumah anda (/ rumah / pi) dengan menaip: git clone

2: Setelah ini selesai, anda boleh menjalankan fail sql. Ketik "sudo mysql -u root -p << SmartBox.sql" untuk membuat pangkalan data.

3: Kemudian salin frontend ke / var / www / html dengan melakukan "cp -R frontend /. / Var / www / html"

4: Untuk permulaan automatik tambahkan fail perkhidmatan ke systemd. Taip: "cp service / SmartBox.service /etc/systemd/system/SmartBox.service" dan lakukan "sudo systemctl aktifkan myscript.service" untuk mengaktifkannya.

5: Setelah selesai, pergi ke config.py di backend dan ubahnya ke kata laluan mysql anda.

6: Nyalakan semula pi anda

Langkah 4: Persediaan Arduino Uno

Sekarang peranti utama selesai, kita akan memulakan dengan ledstrip. Arduino akan mengawal jalur LED 5V WS1812B untuk kita.

1: Muat turun dan pasang Arduino IDE:

2: Muat turun Kod Arduino di repositori github saya:

3: Sekiranya semuanya dimuat turun dan dipasang, anda boleh memasukkan Arduino Uno anda.

4: Buka fail LedStripCode.ino dan muat naik ke Arduino anda dengan mengklik anak panah yang menunjuk ke kanan.

5: Sambungkan modul bluetooth dan ledstrip anda ke arduino dan semuanya mesti berfungsi. (Lihat Langkah 1 Pendawaian)

Langkah 5: Reka Bentuk Kes

Untuk reka bentuk casing saya, saya menggunakan kotak plastik yang ada dan kotak Raspberry Pi rasmi. Pada pandangan depan saya membuat lubang yang berbeza untuk pembesar suara, dan satu lagi untuk skrin LCD.

Di bahagian belakang saya membuat bukaan untuk pendawaian sensor suhu dan kelembapan. Terdapat juga bukaan untuk pendawaian bekalan kuasa papan roti di dalamnya.

Pada pandangan atas ada dua lubang untuk sensor ultrasonik, sehingga pergerakan dapat dikesan ketika alarm berbunyi.

Saya memasang Raspberry Pi di casing di sebelah kanan kotak, jadi saya boleh menaik taraf atau menggantinya dengan lebih mudah.

Setelah selesai, anda boleh mengintegrasikan T-cobbler dan sensor anda. Saya menggunakan skru dan silikon untuk memastikan semuanya padat.

CATATAN: Sekiranya anda menggunakan skru logam untuk memasang Raspberry Pi, pastikan anda menggunakan pita penebat.

Langkah 6: Sentuhan Selesai

Sekarang semuanya sudah selesai, bolehkah anda memadamkan bahagian IP di cmdline.txt.

Gunakan: sudo nano /boot/cmdline.txt