Mini-sarja: 11 vaihetta

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

Opiskelijana minulla on huono tapa unohtaa asioita. Tämän vuoksi, jos haluan kasvattaa tietyn tyyppistä kasvia, unohdan sen yleensä ja se kuolee, koska kukaan ei huolehdi siitä.

Yritän korjata tämän ongelman Mini-Serren kanssa. Mini-Serre on automatisoitu puutarhanhoitojärjestelmä, joka lähettää tietoja erilaisista antureista, jotka on asennettu Raspberry Pi -laitteella toimivaan verkkopalvelimeen. Näin käyttäjä voi seurata kasvejaan verkkosivustolla missä tahansa. Tätä konseptia kehitetään viimeisenä projektina multimedia- ja viestintätekniikan ensimmäisen vuoden aikana Howest Kortrijkissa, Belgiassa.

Vaihe 1: Materiaalit

Tämän projektin rakentamiseksi tarvitset seuraavat asiat:

Elektroniikka

1. Vadelma pi 3 - sarja
2. Leipälauta
3. Uros-uros-liittimet
4. Uros-naaras-liittimet
5. Dallas 18B20 (lämpötila -anturi)
6. Valoresistorin tunnistus Valoherkkä valotunnistin
7. MCP3008
8. Potentiometri
9. LCD-näyttö
10. Vastukset
11. Sininen LED
12. RGB -LED

Kotelo:

13. Central Park kweekkas (https://www.brico.be/nl/tuin-buitenleven/moestuin/…) 14. Puulevy (kotelon pohja) 15. Kynnet 16. Ruuvit

Työkalut:

17. Vasara 18. Saha 19. Ruuvimeisseli 20. Pora

Vaihe 2: Piirin tekeminen

Vaiheessa 2 teemme piirin tätä projektia varten. Tämä on ehdoton minimimäärä, jota tarvitset, jos haluat sen toimivan. Käytä kuorrutuspöytää ja kaaviota kopion tekemisestä. Tässä tarvitset kaikki sähköiset materiaalit vaiheesta 1.

Tietoa piiristä:

MCP3008 -laitteeseen on kytketty 2 anturia, jotka ovat valoanturi ja maaperän kosteusanturi. Lämpötila-anturissa on digitaalinen lähtö ja se käyttää GPIO-nastaista Raspberry Pi -laitteessa.

Lisä:

Otin käyttöön myös LCD-näytön, joka helpottaa myöhemmin yhteyden muodostamista Raspberry Pi -laitteeseen ilman tarvetta muodostaa yhteyttä kannettavaan tietokoneeseen. Tämä ei ole välttämätöntä, mutta se on erittäin suositeltavaa.

Vaihe 3: Luo tietokanta

On erittäin tärkeää tallentaa anturien tiedot organisoidusti, mutta myös turvallisesti. Siksi päätin tallentaa tietoni tietokantaan. Vain tällä tavalla pääsen tähän tietokantaan (henkilökohtaisella tilillä) ja pidän sen järjestyksessä. Yllä olevasta kuvasta löydät kaavioni tietokannastani ja alla olevasta tiedostosta tietokannan viemiseksi tietokantaohjelmaan, esimerkiksi MySQL: ään.

Tietokantaohjelma On tärkeää, että tietokantamme voi toimia itsenäisesti Raspberry Pi -laitteestamme. Voit tehdä tämän lataamalla MySQL: n tai MariaDB: n Raspberry Pi: lle. Haluat ensin tehdä tietokannan tietokoneellesi MySQL Workbenchissa. Seuraavaksi vie tämän tietokannan itsenäisenä tiedostona. Muodosta nyt yhteys Raspberry Pi -tietokantaasi MySQL Workbenchin kautta ja palauta tietokanta täältä. Nyt sinulla on tietokanta käynnissä Raspberry Pi -laitteessasi!

Vaihe 4: Anturitietojen kirjoittaminen tietokantaan

Kun tietokanta on käynnissä Raspberry Pi -laitteellasi, haluamme, että anturimme voivat tallentaa tiedot siihen. Voimme tehdä tämän luomalla 3 erillistä komentosarjaa (kuten PyCharmissa). PyCharmin mukava ominaisuus on, että pystyt muodostamaan yhteyden Pi -laitteeseesi ja tällä tavalla pääset tietokantaasi ja kirjoittamaan suoraan siihen. Myös Raspberry Pi lukee tiedot suoraan ja LED -valot syttyvät sen mukaan, mitä tarvitset.

Sininen LED -valo syttyy: Maaperä ei ole tarpeeksi kostea RGB -merkkivalo palaa vihreänä: kaikki on kunnossa RGB -LED palaa punaisena: se on liian kuuma, avaa katto jäähtyäksesi hieman. RGB -LED palaa sinisenä: liian kylmä, sulje katto, jos se on auki.

Voit ladata kaikki komentosarjat github -arkistostani:

Huomautus: Käytin henkilökohtaisia kirjautumistietoja tietokantoihin, joten sinun on ehkä muutettava ne vastaamaan tietojasi.

Huomautus: DB1 -kansio sisältää luokan "tietokanta", joka tuodaan tietokantaan yhdistävään koodiin.

Vaihe 5: IP -osoitteen näyttäminen näytöllä

Näytössä näkyy IP-osoite, jolla Raspberry Pi on käynnissä, joten voit muodostaa yhteyden helposti ilman johtoja Raspberry Pi -laitteeseesi. Kirjoitin tähän myös komentosarjan, joka lukee pi: si IP-osoitteen ja näyttää sen näytöllä (huomaa, että GPIO-nastasi vastaavat, muuten se ei ehkä toimi). Raspberry Pi suorittaa tämän komentosarjan automaattisesti käynnistyksen yhteydessä. Voit tehdä tämän lisäämällä koodin Raspberry Pi -laitteesi rc.local -tiedostoon. Pääset sinne kirjoittamalla 'sudo nano /etc/rc.local' ennen koodin viimeistä riviä, jonka haluat lisätä 'Python3.5/home/user/filelocation &'.

Löydät käsikirjoituksen täältä:

Huomautus: lopussa oleva & -merkki suorittaa komentosarjan kerran ja pysäyttää sen välittömästi, jotta muutkin komentosarjat voivat toimia.

Vaihe 6: Anturien mittaaminen 10 minuutin välein

Emme halua, että tietokantamme täytetään aina 0,001 sekunnin aistitiedoilla, muuten tietokannan on vaikea pysyä mukana tulevissa tiedoissa ja se voi kaatua. Siksi lisäsin katkelman Raspberry Pi -laitteen crontabiin. Crontab on ohjelma, joka seuraa aikataulutettuja tehtäviä, joten voit suorittaa komentosarjan vain 10 minuutin välein vain kerran.

Asennus:

Voit määrittää tämän kirjoittamalla ensin Raspberry Pi -komentoriville 'crontab -e', mikä avaa crontab -editorin. Vieritä tiedoston alaosaan ja lisää 3 riviä, yksi kullekin anturille.

' */10 * * * * python3.5/home/user/filepath/sensor1'

Huomaa: '*/10' on 10 minuuttia, jonka haluamme olla jokaisen mittauksen välillä. Koodi, jonka kirjoitin sen jälkeen, on käynnissä oleva python -versio ja suoritettava tiedosto, joten sinun on kirjoitettava yksi rivi jokaiselle anturille, koska ne ovat olemassa kolmesta eri tiedostosta.

Vaihe 7: Verkkosivuston luominen

Tein verkkosivustoni Atom -nimisellä ohjelmalla. Se on erittäin helppokäyttöinen ohjelma ja suositeltavaa, jos olet melko uusi kirjoittamaan HTML- ja CSS -tiedostoja kuten minä.

Löydät kaikki käytetyt koodit ja kuvat tämän linkin takaa:

Tein verkkosivuston käyttöliittymän Visual Studio Codessa, joten jos et aio tehdä HTML- ja CSS-tiedostoja itse, voit lisätä tiedostot uuteen Visual Studio Coden kansioon Atomin sijaan.

Vaihe 8: Taustaosan luominen

Tausta- ja käyttöliittymä ovat asioita, jotka todella saavat aikaan jotain tapahtumista juuri tekemällämme verkkosivustolla. Taustapäässä muodostamme yhteyden tietokantaamme uudelleen sen sijaan, että asetamme tietoja tietokantaan. Luemme nyt kaikki tiedot eri antureista ja Socket. IO: n avulla lähetämme sen käyttöliittymään, jotta voimme näyttää sen verkkosivustolla.

Taustakoodin löydät täältä:

Huomautus: Käytämme tietokantaluokkaa, jota käytimme aiemmin, joten en sisällyttänyt tätä tähän arkistoon.

Vaihe 9: Käyttöliittymän luominen

Käyttöliittymä yhdistää HTML- ja CSS-koodimme yhdessä JavaScriptin ja taustajärjestelmän kanssa. Kirjoittamani JavaScript yrittää muodostaa yhteyden taustaosaan, jonka on oltava käynnissä. Nyt Back-end lähettää meille kaikki anturien tiedot, ja voimme tehdä JavaScriptissä muutamia toimintoja, jotka muokkaavat HTML-tiedostoa niin, että se sopii nykyisiin arvoihimme.

JavaScript löytyy täältä:

Huomautus: varmista, että linkität HTML -koodisi oikeaan kansioon JavaScriptin sijainnissa, muuten se ei välttämättä toimi.

Vaihe 10: Kasvihuoneen valmistus

Ostin esivalmistetun paketin Bricolta:

Noudata vain paketin mukana tulevia ohjeita. Kun tämä on tehty, emme ole aivan valmiita laittamaan Raspberry Pi: tämme sinne. Ensin meidän on tehtävä kasvihuoneelle "lattia" tai pohja, voit tehdä tämän ottamalla puulevyn ja mittaamalla, kuinka suuri sen on oltava, jotta se sopii. Tein ensin puukehyksen, joten puulevyllä on jotain lepoa.

Vaihe 11: Yhdistä kaikki

Olemme melkein valmiita! Vain tämä viimeinen vaihe ja olet valmis lähtemään. Ota Raspberry Pi ja kasvihuone, tee muutama reikä, jotta voit laittaa LEDit sen läpi, tee reikä näytölle ja reikä Raspberry Pi -virtalähteelle. Laita kaikki kasvihuoneeseen, kytke PI ja olet valmis! Sinulla on oma kasvihuone!