Alarmostaatti: 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tässä oppaassa kerron sinulle, kuinka rakentaa Alarmostat, kouluprojektini 1MCT: lle Howestissa. Konsepti on tehdä laite, jossa on sekä murtohälytin että termostaatti yhdessä. Suunnittelua voidaan kuitenkin parantaa, joten ohjeita ei tarvitse noudattaa erittäin tarkasti. Ole luova!

Tarvittavat komponentit on lueteltu alla, ja tarkka sähköpiiri löytyy kuvasta (en ole kuitenkaan vastuussa laitteistosi vaurioista:))

Tarvikkeet

-Raspberry Pi (käytin 3B+) sovittimen ja sd -kortin kanssa

-Leipälauta

-GPIO -katkaisulauta voi olla kätevä

-Liiketunnistin (HCRS501)

-Oven magneettikytkin (ada375)

-muutama led ja vastus

-aktiivinen summeri

-kiertokooderi (keyes-0,40)

-2x16 lcd näyttö

-74hc595 shiftregister ajaa lcd

-MFRC522 rfid -lukija

-paljon johtoja

-materiaalit kotelon valmistamiseksi ja työkalut sen kokoamiseksi

(ylimääräinen leipälautan virtalähde)

Vaihe 1: Tiedostojen hakeminen

Tämän projektin tiedostot löytyvät seuraavista arkistoista:

github.com/thomasdebiehw/project-backend

github.com/thomasdebiehw/project-frontend

Taustaosa on Python / Flask -ohjelma, joka kommunikoi laitteistomme kanssa ja palvelee sen tietoja käyttöliittymään, joka on web -käyttöliittymä.

Älä vihaa koodia, tiedän, että osa siitä on kirjoitettu huonosti ja epäselvästi, mutta hei, se toimii:)

Sinun on ehkä muutettava joitain asioita, jotta se toimisi oikein, kuten mysql-käyttäjä tai ip-osoitteet, joissa ohjelmat toimivat.

Lue käyttöliittymän readme, jos haluat tietää, mihin nämä tiedostot sijoitetaan

Hanki tiedostot Pi: lle (tai tee niihin mahtavia muutoksia) ja valmistaudu yhdistämään kaikki Pi: hen.

Vaihe 2: Yhdistäminen

Sammuta Pi -laitteesi ennen komponenttien liittämistä. Sähköpiirin pitäisi olla melko itsestään selvä, mutta yksi osa, jota on varottava, on liikeanturi. Jostain syystä sen asettelu on erilainen sähköpiirissä. Lisäsin kuvaan joitain huomautuksia osien toiminnan selittämiseksi.

Yksi asia, jonka haluat ehkä tehdä, jos kohtaat ongelmia, on käyttää ulkoista leipälevyn virtalähdettä. Minulla oli ongelmia, kun rfid -lukija ei toiminut. Vaikka en ole täysin varma, että ongelma oli ongelma, en kokenut sitä ulkoisen lähteen käytön jälkeen, eikä se myöskään haittaa.

Jos haluat tehdä tämän, liitä Pi: n GND -nastat ja virtalähde yhteen. Kytke kaikki +3.3v tai +5v komponenteista ulkoisen virtalähteen vastaavaan ulostuloon, ja sinun pitäisi olla hyvä.

ÄLÄ kytke PI: n 3.3 tai 5v virtalähteeseen. Jos käytät jotakin, on parasta jättää nämä kokonaan pois päältä virheiden tekemisen välttämiseksi.

Näet testausasetukseni toisessa kuvassa

Vaihe 3: Testaus

Sinun pitäisi laittaa tietokanta Pi: lle MySQL Workbenchin kautta tuomalla tiedot. Arkiston tiedosto on tietokannan kaatopaikka. Muuten saatat kohdata joitain ongelmia, koska Pi käyttää MariaDB: tä MySQL: n sijasta. Saatat joutua myös luomaan uuden käyttäjän tai muuttamaan nämä tunnukset koodissa. Näet ERD: n oheisesta kuvasta

Voit yrittää käynnistää Alarmostat -ohjelman heti, mutta suosittelen ensin testaamaan komponentit erikseen. Voit käyttää github -repon sisältämiä luokkia ja tehdä pienen ohjelman kaikkien komponenttien testaamiseen. Se helpottaa vianetsintää huomattavasti.

Kun tiedät, että komponentit toimivat, voimme aloittaa kotelon rakentamisen.

Vaihe 4: Kotelo

Kotelo voi olla mitä haluat. Jos haluat tehdä itsenäisen prototyypin, kuten minun, on olemassa muutamia vaatimuksia.

-Jotkut aukot komponenttien kiinnittämiseen etulevyn läpi

-Jonkinlainen ovimekanismi

-Sisällä tarpeeksi tilaa

Käytin 6 mm paksuista puuta. Se on erittäin tukeva ja täydellinen, jos haluat leikata sen, mutta komponenttien asentaminen ilman ruuvia eteen voi olla haastavaa.

Astuin kuvan mukaisiin ruuveihin ja käytin sitten muttereita niiden lyhentämiseksi tehokkaasti. Suosittelen kuitenkin vahvasti testata, kuinka pitkälle ruuvit menevät käyttämäsi materiaalin heittopalaan, koska nämä osat voivat vaihdella.

Joissakin osissa ei ollut hyviä ruuvinreikiä (keyes-040, hcsr501, ledit), joten kiinnitin ne myös kuumaliimapistoolilla. Se ei ole puhtain ratkaisu, mutta se toimii hyvin. Juotosrautaa ei ehkä tarvita, mutta käytin sitä juottaakseni parempia johtoja ada375 -ovianturiini, koska ne irtoivat liian helposti.

Koteloon kiinnitetyt osat ovat:

-2 lediä

-ada375

-hcsr501

-lcd

-pyörivä ekoderi

-RFID -lukija

Loput kiinnitetään leipälautaan. (Lämpötila -anturin asentaminen kotelon ulkopuolelle voi kuitenkin olla parempi)

Vaihe 5: Muutamia huomautuksia tapauksestani

Löydät tapauksen luonnosmallin yllä. Tässä mitat:

etulevy: 40,5 x 30 cm

komponenttikotelon sivut: 20 x 30 cm

ylhäältä ja alhaalta: 20 x 20 cm

Porasin sivulle pienen reiän anturijohtojen reitittämiseksi ja isomman takapaneeliin virta- ja ethernet -kaapeleille. Edessä olevien kahden ledin aukot porattiin myös

Yksi neuvo: ÄLÄ kopioi näitä mittoja! Ylälevyn olisi pitänyt olla 20,6 x 21,2 cm, koska en ottanut huomioon puun paksuutta. Ja vaikka se olisi oikein, kotelo, jossa Pi ja komponentit istuvat, on tuskin tarpeeksi suuri. En ottanut huomioon leipälevyn virtalähteen ylimääräistä pituutta, ja minulla oli vain onni, että voisin sijoittaa sen sinne vinosti.

Suosittelen käyttämään suunnilleen samankokoista etulevyä ja tekemään takakotelosta vain 5 cm leveämpi. Vasemmalla puolella on enemmän kuin tarpeeksi tilaa oven ja anturien siirtämiseksi hieman reunaan.

Tai tiedät.. Suunnittele itse!

Vaihe 6: Kokoonpano

Löysin työskentelyn tässä järjestyksessä helpoimpana:

1: leikkaa puu oikeaan kokoon

2: ota etulevy ja leikkaa osat (jos haluat leikata tämän laserilla, tiedosto on kiinnitetty, tarvitset kuitenkin kaksi ylimääräistä reikää ledeille)

3: asenna tarvittavat osat etulevyyn

4: Testaa ja liitä nämä komponentit. Sinun on parasta tehdä tämä, kun sinulla on vielä tilaa työskennellä. Teipasin vastaavat johdot yhteen, jotta niistä muodostuisi eräänlainen otsikko. Tämä helpottaa niiden yhdistämistä, kun kaikki on paikallaan

5: asenna vadelma pi sisäkoteloon (tai löydä toinen ratkaisu sen kiinnittämiseen, koska sd -kortin irrottaminen on lähes mahdotonta) sähköteipillä.

Vaihe 7: Lisää kokoonpanoa

Laita se nyt yhteen (käytin erittäin vahvaa puuliimaa, koska tämä puu ei ollut tyytyväinen nauloihin tai ruuveihin 6 mm paksuisella puolella)

Liimasin kotelon kaksi sivupaneelia pohjalevyn ulkoreunaan ja laitoin takapaneelin pohjalevyn päälle sivulevyjen väliin. Tämä tekee siitä vahvemman, mutta minun oli hiottava takalevyn yläosa, koska se tuli 6 mm korkeammalle kuin sivu- ja etupaneelit

Vaihe 8: Yhdistäminen

Lopuksi on aika liittää kotelon sisällä olevat komponentit uudelleen. Pudotin juuri leipälevyn paikalleen kaikki kaapelit kiinnitettynä ja liitin sitten asennetut komponentit yksi kerrallaan.

Kuten näet, tämä ei todellakaan ole liian puhdas, joten saatat löytää paremman tavan asentaa se oikein

Vaihe 9: Ohjelmisto

Sinun on lisättävä käyttäjä tietokantaan, jos haluat käyttää rfid -lukijaa järjestelmän virittämiseen ja virittämiseen. Yhdistä piisi Workbenchin kautta, valitse Alarmostat -tietokanta ja suorita seuraava komento:

INSERT INTO alarmostat.user (iduser, username, usertype, userpassword, userrfidtag) ARVOT (DEFAULT, '#yourusername', 'user', '#password', '#rfidid')

korvaa # oikeilla arvoilla. Löydät rfidid -tiedoston suorittamalla arkiston rfidtest.py -komentosarjan. Se näyttää tunnisteesi tunnuksen:

Jos haluat suorittaa ohjelman käynnistyksen yhteydessä, katso readme:

Vaihe 10: Olet valmis

Se on tehty! olet valmis suojaamaan ja säätelemään kuvitteellista talosi! Pidä hauskaa ja yritä lisätä uusia ominaisuuksia koodiin!