Projek IoT Sensor Warna RFID +: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Idea projek ini adalah untuk memberi penghargaan kepada orang yang minum dari cawan kopi dan membuangnya dengan betul. Ambil syarikat seperti Tim Hortons misalnya; pada tahun 2014, mereka mencatatkan penyediaan 2 bilion cawan kopi setiap tahun. Walaupun cawannya boleh dikitar semula, ia tidak diterima untuk dikitar semula di mana-mana masa ini. Seperti yang dinyatakan di laman web mereka, saat ini kami memiliki program di sejumlah restoran di seluruh Kanada di mana kami menangkap cawan kertas kami (dan pembungkusan lain) untuk dikitar semula atau kompos. Bilangan lokasi di mana kami menawarkan kitar semula di kedai terus meningkat ketika kami bekerjasama dengan syarikat pengurusan sisa tempatan untuk mengembangkan program kami…”

Oleh itu, ketika mereka terus mengembangkan dan memajukan industri ini sebagai perusahaan yang peduli terhadap lingkungan, kami percaya mereka juga dapat meningkatkan jumlah pelanggan dan meningkatkan kesadaran dengan membuat sistem penghargaan insentif.

Projek ini adalah usaha untuk mengembangkan sistem asas mengenai idea ini.

Langkah 1: Bahagian

• Raspberry Pi 3
• Arduino Mega
• Papan roti mini
• Wayar pelompat perempuan.male
• 2 x LED (merah & hijau)
• 2 x 330 Perintang Ohm
• Sensor Warna TCS3200
• Pembaca dan Tanda RFID RC522
• Kabel USB 2.0 Jenis A / B
• Komputer dan Internet
• Cawan kopi

Langkah 2: Menyiapkan Perkakasan

Menyambungkan TCS 3200 ke Arduino

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

KELUAR 8

Sambungkan RFID / LED ke Raspberry Pi

SDA 24

SCK 23

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3.3V 1

LED HIJAU 12 dan 330 Ohm hingga GND

LED MERAH 11 dan 330 Ohm ke GND

Langkah 3: Pengatur Warna Warna

TCS3200 merasakan cahaya warna melalui susunan fotodiod 8 x 8 dalaman. Penukar frekuensi arus digunakan untuk menukar bacaan dari photodiod menjadi gelombang persegi yang frekuensinya sebanding dengan intensiti cahaya.

Fotodiod mempunyai tiga penapis warna yang berbeza. Terdapat 16 penapis merah, 16 penapis hijau, 16 penapis biru, dan 16 fotodiod lain tanpa penapis.

Untuk membolehkan fotodioda membaca warnanya, kita perlu mengawal pin S2 dan S3.

Jadual Warna:

Warna S2 S3

Merah RENDAH

Biru RENDAH TINGGI

Hijau TINGGI TINGGI

Setiap sensor mungkin sedikit berbeza. Mendekatkan sensor ke cawan. Gunakan kod Colour_Tester.ino untuk mencari nilai yang betul untuk cawan tertentu anda dan ingat nilai yang diberikan di Serial Monitor. Kemudian tulis jika pernyataan untuk mengeluarkan "ya" atau "tidak" jika sensor mengesan cawan seperti yang ditunjukkan dalam Sensor_Data.ino.

Setelah selesai, sambungkan Arduino ke Raspberry Pi melalui kabel USB.

Langkah 4: Menyiapkan Raspbian untuk RFID RC522

1. Aktifkan SPI (Serial Peripheral Interface), buka terminal dan jalankan arahan berikut.

sudo raspi-config

2. Gunakan kekunci anak panah untuk memilih "5 Pilihan Antaramuka" dan tekan Enter.

3. Gunakan kekunci anak panah anda untuk memilih "P4 SPI", dan tekan Enter.

4. Anda sekarang akan ditanya sama ada anda mahu mengaktifkan SPI Interface, pilih Ya dengan kekunci anak panah anda dan tekan Enter untuk meneruskan.

5. Setelah antarmuka SPI berhasil diaktifkan, Anda akan melihat teks berikut muncul di layar, "Antarmuka SPI diaktifkan". Mulakan semula Raspberry Pi dengan menekan Enter dan kemudian ESC. Ketik perintah berikut ke terminal pada Raspberry Pi anda untuk menghidupkan semula Raspberry Pi anda.

rebo sudo

6. Setelah Raspberry Pi anda selesai dihidupkan semula, periksa untuk memastikan bahawa ia sebenarnya telah diaktifkan. Jalankan arahan berikut untuk melihat apakah spi_bcm2835 disenaraikan.

lsmod | grep spi

7. Pasang Python-dev dan git dengan arahan.

sudo apt-get install python-dev git

8. Mulakan Node-Red untuk membuat folder ~ /.node dalam folder rumah anda. Jalankan arahan

simpul-merah-mula

Akses antara muka pengguna menggunakan penyemak imbas anda, arahkan ke alamat https://: 1880. Contohnya Pi saya ada di rangkaian pejabat rumah saya di alamat 192.168.0.17, jadi untuk mengakses Node-RED saya melayari ke

Sekarang hentikan Node-Red Server dengan arahan.

simpul-merah-berhenti

9. Pasang nod Daemon dan nod Bersiri.

cd ~. / simpul-merah

npm i node-red-node-daemon npm i node-red-node-serialport

10. Pasang SPI-Py.

cd ~

git clone https://github.com.lthiery/SPI-Py.git cd SPI-Py / sudo python setup.py pasang

11. Ekstrak fail ini dari zip di direktori utama pengguna anda - iaitu / home / pi.

12. Nyalakan semula pi dan Mulakan Node-Red sekali lagi.

13. Uji pembaca kad dengan menjalankan skrip dari baris perintah

cd ~

python rfidreader.py

Apabila anda mengibarkan label dalam jarak ~ 1cm dari kawasan utama pembaca kad, skrip akan mencetak UID kad yang unik, dan jenisnya. Terdapat pelbagai jenis kad, yang paling biasa dipanggil MIFARE 1KB, tetapi ada yang lain. Tidak semua kad menggunakan protokol komunikasi RF yang sama, jadi jangan terkejut jika kad rawak yang anda ambil tidak dikenali. Ingat UID teg anda untuk kemudian.

Langkah 5: Buat Aliran NED-RED untuk Membaca Tag RFID dan Sensor Warna anda

Sambungkan ke Node-RED pada Pi anda menggunakan penyemak imbas - sama ada dari komputer lain atau pada Pi itu sendiri.

1. Klik pada ikon hamburger di sebelah butang penyebaran merah di kanan atas.

2. Pergi ke Import dan klik pada Clipboard.

3. Salin keseluruhan kandungan teks dalam fail node-red-flow.txt dan tampalkannya ke papan keratan dan tekan Import.

4. Kita harus memastikan semuanya dikonfigurasi dengan betul. Pertama, klik pada simpul bersiri oren (kiri atas). Klik pada ikon Pen dan kemudian ikon Viewfinder dan pilih port bersiri yang disambungkan oleh Arduino. Kemudian Klik butang Kemas kini merah diikuti dengan butang Selesai merah.

5. Seterusnya kita akan mengkonfigurasi nod MQTT ungu (di sebelah nod bersiri). Klik pada ikon Pen. Taipkan alamat IP di mana anda mahu broker berada. Setelah selesai, klik butang Kemas kini merah dan butang Selesai merah.

6. Akhirnya, kita mengkonfigurasi nod fungsi oren yang dipanggil JSON ke Objek di sebelah nod RFIDReader. Fungsi mengandungi pernyataan beralih. Ini akan mengambil UID teg dan menamakannya semula. Dalam kes kami, kami mempunyai dua teg yang kami namakan semula sebagai Pengguna 1 dan Pengguna 2.

CATATAN PENTING: Sekiranya anda ingin menggunakan lebih daripada dua tag, anda perlu menukar skrip / aliran.

Langkah 6: Terapkan dan Papan Pemuka

Semuanya sudah siap dan siap untuk digunakan. Tekan butang Terapkan merah di kanan atas.

Klik pada ikon grafik bar di bawahnya diikuti oleh ikon yang kelihatannya kotak dengan anak panah. Tetingkap baru akan muncul dengan widget RFID & SENSOR TABLE dan RFID-RC522.

Tekan butang Buat untuk memulakan jadual baru dan mula menguji tag anda. Anda harus melihat jadual yang menunjukkan tag yang berbeza bilangan titik / kali ia dikesan dan tarikh / masa. Sementara itu di papan roti, lampu hijau harus menyala setiap kali tanda dikesan, jika tidak lampu merah akan menyala. (Untuk membersihkan meja tekan Hapus dan untuk menghapuskan meja tekan Hapus). Sensor warna harus berfungsi dengan cara yang sama. Sekiranya cawan dikesan maka titik hitam akan bertukar menjadi hijau.

Langkah 7: Masa Depan

• UI yang lebih baik
• Lebih Banyak Pengguna
• Pangkalan data kamera / foto untuk pengesanan cawan kopi yang lebih tepat
• Hantar kemas kini titik ke akaun twitter