Ľahký spánok: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Ahoj, volám sa Jakob. Som alergický na roztoče z domáceho prachu a mám astmu. Toto je inšpirácia pre tento projekt. Pre môj prvý rok MCT sme dostali úlohu vytvoriť projekt od začiatku s využitím všetkých znalostí, ktoré sme tento rok získali.

Rozhodol som sa vyrobiť niečo, čo by mohlo byť prospešné pre mňa a ľudí ako ja, ktorí majú problémy s alergiami. Vo všeobecnosti nemám cez deň veľa problémov. Skutočný problém je, keď spím a nemôžem ovládať prostredie okolo seba. V noci môžu horúčavy stúpať, vlhkosť klesať a kvalita vzduchu sa môže zhoršovať. Všetky tieto veci môžu ovplyvniť spôsob, akým spíte.

Kúpil som si pred chvíľou čističku vzduchu a hneď som si všimol, že vo vzduchu je menej prachu, a preto sa mi lepšie spí. Keď som sa zobudil, nemal som upchatý nos a cítil som sa dobre oddýchnutý, ale nebolo to dokonalé. Stále som musel zakaždým zapínať a vypínať čističku vzduchu a poriadne som nevedel, kedy je to potrebné.

Tu prišiel na rad tento projekt. Rozhodol som sa začať merať rôzne hodnoty, hlavne: prach, kvalitu vzduchu, teplotu a vlhkosť. S týmito hodnotami by som mohol automaticky zapnúť čističku vzduchu a mal by som lepší prehľad o tom, čo môže byť príčinou môjho zlého spánku.

Toto je môj prvý projekt a nazval som ho Sleep Easy.

Zásoby

Rozhodol som sa do svojho projektu pridať zvlhčovač vzduchu kvôli dôležitosti vlhkosti pre dobrý spánok a zdravie okolo. Tiež som mal problémy s hackovaním mojej čističky vzduchu, takže zatiaľ ako príklad používam malý ventilátor.

Na obnovu tohto projektu budete potrebovať toto. Hlavná:

• 1 x Raspberry Pi a adaptér
• 1 x kábel Arduino a USB
• 1 x SD karta minimálne 8 GB

Ovládače:

• 1 x čistička vzduchu (malý 12 V ventilátor)
• 1 x zvlhčovač vzduchu (Medisana UHW)

Senzory:

• 1 x DHT22
• 1 x Grove - snímač kvality vzduchu v1.3
• 1 x Grove - prachový senzor

Komponenty:

• 1 x 5V reléový modul
• 1 x LCD displej 16x02
• 1 x tlačidlo
• 1 x napájací adaptér a adaptér pre chlebovú dosku
• 1 x adaptér 12 V
• 4 zásuvková lišta

Malé komponenty:

• 1 x 10kOhm potenciometer/trimer
• 1 x tranzistor bc337
• 1 x odpor 470-220Ohm
• 1 x dióda
• Asi 10 prepojovacích káblov m/m
• Asi 15 prepojovacích káblov f/f
• Asi 10 prepojovacích káblov m/f

Prípad:

Použil som trochu dreva, okolo ktorého som ležal, ale na výrobu malej škatule môžete použiť čokoľvek.

Náradie:

• Ethernetový kábel
• Kladivo
• Spájkovačka
• Lepidlo na drevo
• Malé nechty
• Vŕtačka
• Pilník na drevo
• Videl
• Farba (farba, ktorú uprednostňujete)

Kusovník nájdete nižšie.

Krok 1: Zostavenie obvodu a Raspberry Pi

V prílohe nájdete tabuľu a elektronickú schému.

Hlavnými súčasťami tohto obvodu sú snímače: DHT22 (teplota a vlhkosť), snímač kvality vzduchu a prach a akčné členy: ventilátor a zvlhčovač vzduchu.

Ventilátor sa ovláda pomocou tranzistora bc337. Ak používate skutočný čistič vzduchu, bude to pravdepodobne s relé ako zvlhčovač vzduchu.

Pretože existuje veľa voľných GPIO pinov, pripojil som LCD priamo k Raspberry Pi kvôli jasnej a rýchlej komunikácii.

Bočná poznámka: Použil som Arduino na prečítanie senzorov z hlavného dôvodu, že prachový senzor potrebuje nejaký čas na výpočet množstva prachu vo vzduchu a Arduino je vhodnejšie na tieto druhy základných opakujúcich sa úloh.

Najprv som Arduino a Raspberry Pi prepojil logickým prevodníkom, ale uvedomil som si, že môžem ušetriť adaptér a niektoré káble prepojením Arduina s USB káblom priamo k Raspberry Pi.

Nastavenie Raspberry Pi

Môj kolega študent Killian Okladnicoff urobil nádherného sprievodcu, ako nastaviť Raspberry Pi pre projekt, akým je tento. Sprievodcu nájdete v 2. kroku jeho projektu a pozrite sa aj na jeho projekt!

Krok 2: Vytvorenie puzdra

V tomto kroku môžete veľa improvizovať o tom, ako chcete postaviť puzdro. Vybral som si jednoduchý tvar škatule s posuvnými panelmi, aby som mal ľahký prístup dovnútra. Na materiály som používal hlavne šrotové drevo.

Na obrázkoch nájdete prvé náčrty so všetkými mierami. Je to celkom jednoduchý dizajn, ktorý zvládne každý, kto má malé zručnosti.

Krok 3: Nastavenie webovej stránky a databázy

Po nastavení Raspberry Pi môžete na pripojenie k svojmu Pi použiť kód Visual Studio s diaľkovými rozšíreniami ssh. V prílohe je súbor PDF, ktorý vysvetľuje, ako pomocou Githubu dostať súbory na správne miesto veľmi jednoduchým a pohodlným spôsobom. Moje úložisko Github nájdete tu.

Databáza:

Z úložiska si stiahnite priečinok Database do počítača. Na uloženie všetkých údajov budete musieť na svojom Pi vytvoriť databázovú štruktúru. Pri tom postupujte podľa pokynov v pdf. Budete si musieť stiahnuť Mysql Workbench

Testovanie:

Ak sa budete riadiť pdf, všetko by malo fungovať. Ak ste pripojení ethernetovým káblom, môžete prejsť na stránku 169.254.10.1 a zobrazí sa domovská stránka webovej stránky. Back -end však ešte nebeží, takže na webe neuvidíte žiadne nové údaje.

Ak otvoríte súbor app.py v programe Visual Studio Code a spustíte ho kliknutím na zelený trojuholník v pravom rohu. Back -end začne odosielať údaje do databázy. Ak obnovíte webovú stránku v priebehu niekoľkých minút, mali by ste vidieť aktuálnu teplotu, vlhkosť, kvalitu vzduchu a množstvo prachu.

Webová stránka:

Na prvej stránke vidíte aktuálne údaje.

Ak prejdete na stránku „Toestel“, môžete ventilátor/zvlhčovač vzduchu zapnúť a vypnúť ručne.

Na stránke Historiek môžete vidieť graf s údajmi z rôznych dátumov.

Krok 4: Automatizácia

Aby váš Pi automaticky spustil zadný koniec pri každom spustení, musíte nastaviť niekoľko príkazov.

Znova otvorte Pi v programe Visual Studio Code a otvorte terminál v spodnej časti.

Zadajte prvý príkaz:

Služba Sudo nano /etc/systemd/system/Sleepeasy.service

Uložte pomocou Ctrl + O a ukončite Ctrl + X

Názov na konci môžete zmeniť na čokoľvek chcete.

Skopírujte text zo súboru txt nižšie do terminálu.

Potom zadajte nasledujúce príkazy:

• Sudo systemctl daemon-reload
• Systém Sudo povolí službu Sleepeasy.service
• Sudo systemctl start Sleepeasy.service
• Sudo systemctl status Sleepeasy.service

Podľa posledného príkazu by ste mali vidieť, že služba je v prevádzke. Teraz môžete vyskúšať reštart pomocou sudo reboot.

Po niekoľkých minútach sa služba spustí a na displeji LCD sa zobrazí adresa IP.

Poznámka:

Služba sa môže začať pomaly. Ak to chcete opraviť, musíte zo súboru boot/cmdline.txt odstrániť "ip = 169.254.10.1".

Tento príkaz použite na úpravu.

sudo nano /boot/cmdline.txt

Uložte pomocou Ctrl + O a ukončite Ctrl + X

Krok 5: Nakoniec

Ďakujem, že ste si prečítali moje pokyny. Dúfam, že sa vám to páčilo a dokázali ste tento projekt znova vytvoriť bez problémov.

Ak máte akékoľvek otázky alebo návrhy, neváhajte sa vyjadriť nižšie. Na otázky sa pokúsim odpovedať čo najskôr.

S Pozdravom, Jakob Soens