Odpadkový systém: 7 krokov

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

Rozhodli sme sa skúsiť nájsť spôsob, ako sledovať buď komunálne odpadky v susedstve, alebo senzor v každom odpade v susedstve, aby sme sa pokúsili zefektívniť likvidáciu odpadu. Mysleli sme si, že ak každé dva týždne príde nákladné auto na zber, čo keď ja alebo sused skončíme iba s malým vyhadzovaním. Nebolo by neefektívne poslať nákladné auto, kde polovica okolia neposlala plné odpadkové koše? Bolo by skvelé, keby bolo možné vidieť odpadkové koše nášho suseda a potom použiť ich odpadky, ak by moje boli plné a ich prázdne a naopak. Na vyriešenie tohto projektu sme sa rozhodli použiť ultrazvukový senzor HC-SR04 spolu s malinovým pi.

Zásoby

Ultrazvukový senzor (HC-SR04)

Raspberry Pi (použili sme Pi 4 Model B)

Breadboard

Prepojovacie káble

Pár rezistorov (3 x 1 k ohm)

Krok 1: Pripojenie HC-SR04

Pretože používame Raspberry Pi, musíme použiť rozdeľovač napätia na reguláciu napätia prechádzajúceho do pinov GPIO Pi, pretože umožňujú iba 3,3 V. HC-SR04 používa 5V, ale pri pripájaní k Pi musí byť znížený na 3,3V. Pripojte 5 V a uzemňovací kolík a podľa svojho programu pripojte kolíky ozveny a spúšte k rešpektujúcim kolíkom. V našom programe sme použili pin 23 a 24 na ozvenu a spúšť.

Krok 2: Mosquitto a Paho MQTT

Predtým, ako začneme v Pythone programovať, aby ultrazvukový snímač fungoval s Pi, mali by sme nainštalovať tieto aplikácie, aby ultrazvukový senzor komunikoval s naším programovacím softvérom Node-RED. Mosquitto je broker MQTT, ktorý môžete použiť na Pi, zatiaľ čo Paho MQTT je knižnica, ktorá vám umožňuje kódovať v Pythone, aby senzor mohol komunikovať s maklérom MQTT. Ak chcete nainštalovať obidva tieto, zadajte tieto príkazy na svoj terminál Pi

sudo apt aktualizácia

sudo apt install -y mosquitto mosquitto -klientov

sudo apt-get install python3-pip

sudo pip3 nainštalujte paho-mqtt

Krok 3: Program Python pre ultrazvukový senzor

Toto je program, ktorý som použil na čítanie prichádzajúcich údajov zo senzora a tiež publikovanie pre makléra MQTT.

Krok 4: Uzol-ČERVENÝ

Niektoré uzly nie sú v programe predinštalované, takže ho možno budete musieť nainštalovať z paliet. Tie, ktoré musíte nainštalovať, sú node-red-dashboard a node-red-node-sqlite.

Tu začíname používať náš programovací softvér a senzor. Prvý uzol, ktorý by ste potrebovali, je uzol MQTT-in a ktorý nám umožňuje použiť náš senzor, na ktorom je spustený program zhora, na odosielanie údajov do tohto softvéru. Uzol rozsahu, ktorý sme použili, preklopí hodnoty, ktoré máme (tj. 5 cm je z programu plné, takže ho preklopíme na 100%). Za uzlom rozsahu máme 2 funkčné uzly, jeden na zobrazenie správy na našom paneli a jeden na zobrazenie vizuálu, že odpadky sú plné. Priložený je program pre uzly funkcií.

Pokiaľ je to možné, tento tok by bolo možné použiť pre viac ultrazvukových senzorov. Pre náš projekt sme však museli urobiť simulačné údaje, pretože sa nám nepodarilo získať viac senzorov. Spôsob, akým sme to urobili, je veľmi podobný, ale máme tlačidlá, na ktoré môže používateľ kliknúť a náhodne pridať 1-10 percent odpadu do každého z garáží. Použili sme 2 tlačidlá, jedno na pridanie odpadu a jedno na vymazanie. Meradlo, správy a indikátor sú stále úplne rovnaké, čo sa týka kódu, ktorý sa má počítať a počítať s odpadkami, je však trochu odlišný.

Krok 5: Protokolovanie údajov

Rozhodli sme sa, že by bolo dobré zaznamenať si, ako sú plné garáže, keď nákladné auto príde vyprázdniť garáže. Pomocou uzla sqlite sme schopní čítať a zapisovať údaje, ktoré ich tiež ukladajú na Pi. Tento uzol by ste museli nainštalovať, ako som už povedal.

Kroky na vytváranie a zaznamenávanie údajov prebiehajú nasledovne:

1. Vytvorte databázu

2. Zaznamenajte údaje

3. Potiahnite údaje, ktoré sa majú zobraziť na našom informačnom paneli

4. Vymažte a odstráňte údaje

SQL funguje tak, že musíte vytvoriť tému na spustenie, ktorou sú VYTVORIŤ TABUĽKU, VLOŽIŤ DO, VYBRAŤ Z a VYMAZAŤ Z. Pomocou uzlov časovej pečiatky môžeme vykonávať témy do uzla sqlite, ktorý vykonáva každú z týchto funkcií (vytvárať, vkladať, vyberať a odstraňovať). Databázu musíme vytvoriť iba raz a po jej dokončení do nej môžeme protokolovať údaje. Hneď ako je databáza vytvorená, môžeme zaznamenávať údaje a pri príchode nákladného vozidla sme na prihlásenie znova použili informácie od používateľov. Vytvorili sme to tak, aby ste nemohli protokolovať údaje, kým nepríde nákladné auto, čo je 5 garáží na 80% kapacity (považuje sa za plné). Uzol rozsahu sme tiež znova použili na škálovanie 500 späť na 0-100%. Potom máme možnosť odstrániť všetky údaje z databázy, ak by sme chceli. Uzol tabuľky používateľského rozhrania je uzol, ktorý nám umožňuje vidieť tabuľku pekne formátovaným spôsobom na našom paneli.

Krok 6: Rozloženie

Akonáhle je toto všetko hotové, môžete vytvoriť rozloženie, ktoré by ste chceli, pomocou Node-RED. Na bočnej karte ich budete môcť umiestniť, ako sa vám páči, a máte veľa ďalších možností prispôsobenia. Tiež je pripojený môj postup pre celý môj program.

Krok 7: Záver

Po dokončení tohto projektu existujú oblasti, kde vidíme, ako sa program ďalej rozrastá. Nikdy som nenašiel spôsob, ako by sa ťažba dreva robila automaticky, pretože jediný spôsob, akým by sme to mohli urobiť, bolo, aby sa protokoloval v intervale a keby raz prišiel smetiarsky voz, nepotrebovali by sme žiadne opakujúce sa čísla. Myslím si, že je to čiastočne kvôli tomu, ako sme sa rozhodli, že to bude silne závisieť od funkčných uzlov a programovania, pretože nám to programovanie vyhovuje. Po skúmaní, keď sme skončili, bolo jasné, že existujú uzly vyrobené pre všetko a mohlo by to výrazne uľahčiť život, keby sme skôr našli funkciu prepínačov a uzlov rbe. Bol tu tiež uzol vyrobený pre ultrazvukové senzory, ktoré sme nedostali do práce. Veci by to uľahčili, pretože by nebol potrebný MQTT ani program Python, pretože je to len uzol so spúšťacími a ozvučnými kolíkmi. Rozhodli sme sa to obísť vytvorením programu Python, ako ste videli vyššie. Obrovský tip pre každého, kto sa chce ponoriť do Node-RED, je, že by ste mali použiť veľa ladiacich uzlov, aby ste zistili, či každý tok funguje a vydáva to, čo chcete/potrebujete.