Airduino: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Muutama sana ennen kuin selitän, miten loin Airduinoni. Koko projekti on itse asiassa koulupohjainen projekti, ja koska meillä oli tiukka aikaraja, monet asiat eivät ole täydellisiä, mutta perustoiminnot toimivat.

Joten mikä on Airduino? Lyhyesti: se on hieno langaton ilmamonitori. Pitkä: Arduino mittaa ilmanlaatua, lähettää kaikki tiedot Raspberry Pi -laitteeseen Bluetoothin kautta ja tallentaa ne tietokantaan. Tein yksinkertaisen verkkosivuston tietojen visuaaliseksi näyttämiseksi. Mutta mikä tärkeintä, siinä on tehokas ohjattava RGB -led!

Mitä se tarkalleen ottaen mittaa? No, päätin mitata lämpötilan, kosteuden, ilmanpaineen, CO2: n ja CO: n. Voit mitata mitä haluat, kunhan siihen on yhteensopiva anturi.

Olen lisännyt yksityiskohtaisen luettelon tarvikkeista ja linkkejä joihinkin ostamiisi tuotteisiin.

Tarvikkeet

Nämä ovat kaikki käyttämäni komponentit:

Arduino

Raspberry Pi

LCD -näyttö

HC-05, mikä tahansa Bluetooth-moduuli toimii

BMP-180 (ilmanpaineanturi)

DHT-11 (ilmankosteusanturi)

MQ-7 (CO-anturi)

MQ-135 (CO2-anturi)

9 W RGB -led (3 x 3 W)

XL4015 Step down buck -muuntimet (linkki) (2x)

XL6009E1 Step-up Boost Converter (linkki)

MH CD42 -akkulevy (linkki)

18650 Akkukenno (4x)

4 Bay 18650 -paristopidike

BC337 -transistorit (5x)

Vastukset (1 Kohm (5x), 10 Kohm)

Vaihtaa

Painike

Mikro -USB -DIP -sovitin

Johdot

Perfboard

Jäähdytyselementti (vanhalta tietokoneelta)

Vaihe 1: Arduino -piiri

Vaikein osa on Arduinon osa, koska se käsittelee periaatteessa kaiken.

Mukana olevissa kaavioissa näet kaavion. Se saattaa näyttää aluksi suurelta ja vaikealta, mutta se on melko helppoa. Rakennan ensin koko piirin ilman ledien piiriä leipänauhalle nähdäkseni toimiiko kaikki. Jälkeen sanat Juotin kaiken perfboardin, yritin ainakin.

Suurin osa antureista on melko suoraan eteenpäin, paitsi MQ-7. Tätä anturia on kokemukseni mukaan vaikea sisällyttää projektiin. Seurasin yhtä ainoista hyvistä ohjeista, jotka löysin, ja se näytti toimivan, jos liitin vain tämän anturin. Jos liitin muut anturit, se toimi oudosti, joten jouduin käsittelemään koodia, lisää siitä myöhemmin.

Vaihe 2: Arduino -koodi

Jos olet rakentanut piirisi leipälevylle, voit testata suurimman osan siitä. Liitä Arduino tietokoneeseen ja lähetä mukana toimitettu koodi. Jos irrotat tx- ja rx -nastat, voit lähettää komentoja Arduino IDE Monitorin kautta. Jos lähetät 'BMPTemp', sinun pitäisi saada vastaus, jos teit kaiken oikein.

Vaihe 3: Raspberry Pi -piiri

Lisäsin Pi: hen näytön, joka näyttää IP-osoitteen, jolla sivustoa isännöidään. vaikein asia oli löytää oikeat nastat.

Vaihe 4: Raspberry Pi Code

Ensimmäinen asia, joka sinun on tehtävä, on määrittää sisäinen Bluetooth. Tein kaiken komentoriviltä, se voidaan tehdä graafisella käyttöliittymällä, mutta en käsittele sitä. Oletan, että tiedät Raspberry PI: n ja Rasbian -käyttöjärjestelmän perusasiat.

Se menee seuraavasti:

Vaihe 1: muodosta yhteys Pi -laitteeseen SSH: n kautta, käytän Puttyä.

Vaihe 2: Kirjoita päätelaitteeseen seuraavat komennot:

1. 'sudo bluetoothctl'
2. 'virta päälle'
3. "agentti päällä"
4. 'skannaa'

Vaihe 3: Odota nyt, kunnes HC-05 havaitaan, sinun on käynnistettävä se.

Vaihe 4: Nyt sinun on muodostettava laitepari ja luotettava laitteeseen, kirjoita seuraavat komennot:

1. 'pari xx: xx: xx: xx: xx: xx', ja HC-05-moduulin mac-osoite x'es-sijasta.
2. 'connect xx: xx: xx: xx: xx: xx', mutta tämä todennäköisesti antaa virheen.
3. 'luottamus xx: xx: xx: xx: xx: xx'

Vaihe 5: Nyt kun moduuli on pariliitetty ja luotettu, meidän on sidottava se sarjaporttiin. Tämä voidaan tehdä seuraavalla komennolla: 'sudo rfcomm bind 0 xx: xx: xx: xx: xx: xx', taas x'es edustaa HC-05-moduulin mac-osoitetta. Normaalisti, jos katsot '/dev', sinun pitäisi nähdä 'rfcomm0', jos et yritä käynnistää uudelleen.

Ongelmana on nyt, että sinun on suoritettava tämä komento manuaalisesti jokaiselle Pi -käynnistykselle. Voit tehdä sen automaattisesti lisäämällä komennon '/etc/rc.local' ennen 'exit 0'. Nyt se sitoo moduulin automaattisesti.

Nyt kun olet määrittänyt Bluetoothin, voit suorittaa mukana toimittamani koodin. Varo, että olen lisännyt MariaDB -tietokannan Pi: hen, en käsittele sen asettamista, sisällytän vain tietokantamallin ja dumbfilen. Jos haluat suorittaa koodin ilman tietokantaa ja verkkosivustoa, sisällytin siihen yksinkertaisen ohjelman.

Kopioi zip -tiedoston sisältö Pi -laitteeseesi ja suorita se seuraavalla komennolla: 'python3 airduino.py', olettaen, että olet samassa kansiossa. Jos Arduino -laitteeseen on kytketty virta ja tx- ja rx -nastat on kytketty, näet joitakin viestejä tietojen lisäämisestä tietokantaan. Jos haluat käynnistää ohjelman automaattisesti, lisää tämä rivi kohtaan '/etc/rc.local': 'python3 //arduino.py', korvaa se todellisella polulla.

Verkkosivustoa varten asensin appache -palvelimen sivuston isännöimiseksi. Kopioi tiedostot zip -tiedostosta kansioon '/var/www/html/'. Jos siirryt PI: si IP-osoitteeseen, sinun pitäisi nähdä verkkosivusto ja tiedot, jos kaikki toimi oikein.

Vaihe 5: Kotelon rakentaminen ja juottaminen

Arduino

Nyt kun kaikki toimii paitsi ledit, on aika laittaa kaikki kivaan koteloon. Päätän tehdä tornin, jossa kaikki komponentit on kytketty, ja ympäröidä sen yksinkertaisella kotelolla.

Mutta ensin juotin kaikki komponentit perfboardiin ja liitin johdot Groundille ja Vcc: lle. Laitoin enimmäkseen yhden tai kaksi komponenttia yhteen kappaleeseen ja asetin ne tornin ympärille.

Paristopidikkeessä on pidemmät johdot, eikä sitä ole kiinnitetty paikalleen, se voi liukua sisään ja ulos vaihtaakseen kennoja.

Tässä vaiheessa laitoin ohjaimet ledille tornini viimeiselle tasolle. Käänsin ajureiden lähtöjännitteen 2,2 punaiselle ledille ja 3,2 vihreälle ja siniselle ledille. Kiinnitin ledin jäähdytyselementtiin ja tuulettimeen vetoketjuilla. Sitten käytin puuta pitämään se paikallaan.

Liitin suurimman osan maadoitusjohdoista ja Vcc -johdoista ruuviliittimillä.

Varmista, että teet pohjalevyn tarpeeksi suureksi, jotta ulompi kotelo asettuu kauniisti. Ulompi kotelo on vain puulaatikko. Päälle laitoin hiukan hiottua läpinäkyvää muovista noita, jotta valo olisi pehmeämpää. Lisäsin myös virtapainikkeen.

Raspberry Pi

Raspberry Pi: lle tein yksinkertaisen puulaatikon, jossa LCD -näyttö ja painike sivulla.

Vaihe 6: Finaali

Kun olet juottanut kaiken ja rakentanut kotelosi, on aika suorittaa viimeinen testaus. Käynnistä kaikki ja käy verkkosivustolla, jos kaikki meni oikein, sinun pitäisi nähdä joitain live -tietoja.

Tietoja akuista:

Jos käytät useampaa kuin yhtä paristoa rinnakkain, sinun on varmistettava, että niiden jännitetasot ovat samat tai lähellä.

Github:

Tässä on linkki Github-arkistooni, jossa kaikki ajan tasalla olevat tiedostot sijaitsevat.