Airduino: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Niekoľko slov predtým, ako vysvetlím, ako som vytvoril svoje Airduino. Celý projekt je vlastne školský projekt a pretože sme mali striktné časové obmedzenie, veľa vecí nie je dokonalých, ale základná funkčnosť funguje.

Čo je teda Airduino? Stručne povedané: je to efektný bezdrôtový monitor vzduchu. Dlhé: Arduino meria kvalitu vzduchu, odosiela všetky údaje na Raspberry Pi cez Bluetooth a ukladá ich do databázy. Vytvoril som jednoduchú webovú stránku na vizuálne zobrazenie údajov. Najdôležitejšia vec však je, že má výkonnú kontrolovateľnú LED diódu RGB!

Čo presne to meria? Rozhodol som sa merať teplotu, vlhkosť, tlak vzduchu, CO2 a CO. Môžete merať čokoľvek chcete, pokiaľ na to existuje kompatibilný snímač.

Priložil som podrobný zoznam spotrebného materiálu s odkazmi na niektoré výrobky, ktoré som kúpil.

Zásoby

Toto sú všetky komponenty, ktoré som použil:

Arduino

Malinový koláč

displej LCD

HC-05, akýkoľvek modul Bluetooth bude fungovať

BMP-180 (snímač tlaku vzduchu)

DHT-11 (snímač vlhkosti vzduchu)

MQ-7 (snímač CO)

MQ-135 (snímač CO2)

9W RGB LED (3x3W)

XL4015 Zníženie konvertorov dolára (odkaz) (2x)

XL6009E1 Zosilňovač zosilňovača zosilnenia (odkaz)

Doska na batérie MH CD42 (odkaz)

18650 Batériový článok (4x)

4 Držiak batérie 18650

Tranzistory BC337 (5x)

Rezistory (1 kohm (5x), 10 kOhm)

Prepnúť

Tlačidlo

Adaptér z mikro USB na DIP

Drôty

Perfboard

Chladič (zo starého počítača)

Krok 1: Okruh Arduino

Najťažšia časť je časť Arduina, pretože zvláda v podstate všetko.

V priložených schémach môžete vidieť schému. Na prvý pohľad to môže vyzerať veľké a náročné, ale je to celkom jednoduché. Najprv som postavil celý obvod bez obvodov pre LED diódy, na chlieb, aby som zistil, či to všetko funguje. Po slovách som spájkoval všetko z perfboardu, snažil som sa o to aspoň.

Väčšina senzorov je celkom rovných, okrem MQ-7. Tento senzor je pre moje skúsenosti ťažko začleniť do projektu. Nasledoval som jedného z mála dobrých sprievodcov, ktorý som mohol nájsť, a zdalo sa, že to funguje, ak som pripojil iba tento senzor. Ak som pripojil ostatné senzory, fungovalo to divne, takže som musel s kódom trochu manipulovať, o tom neskôr.

Krok 2: Arduino kód

Ak máte obvod postavený na doske, môžete väčšinu z neho otestovať. Pripojte svoje Arduino k počítaču a nahrajte dodaný kód. Ak odpojíte piny tx a rx, môžete odosielať príkazy prostredníctvom monitora Arduino IDE. Ak odošlete „BMPTemp“, mali by ste dostať odpoveď, ak ste urobili všetko správne.

Krok 3: Okruh Raspberry Pi

Na svoj Pi som pridal displej na zobrazenie IP adresy, na ktorej je stránka hostená. najťažšie bolo zistiť správne piny.

Krok 4: Kód Raspberry Pi

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je nakonfigurovať integrované Bluetooth. Všetko som urobil pomocou príkazového riadku, dá sa to urobiť pomocou GUI, ale nebudem to pokrývať. Predpokladám, že poznáte základy operačného systému Raspberry PI a Rasbian.

Prebieha to nasledovne:

Krok 1: Pripojte sa k svojmu Pi cez SSH, používam Putty.

Krok 2: Do terminálu zadajte nasledujúce príkazy:

1. 'sudo bluetoothctl'
2. 'zapnutie'
3. 'agent na'
4. „skenovať“

Krok 3: Teraz počkajte, kým sa neobjaví HC-05, budete ho musieť zapnúť.

Krok 4: Teraz bude potrebné zariadenie spárovať a dôverovať mu, zadajte nasledujúce príkazy:

1. 'pair xx: xx: xx: xx: xx: xx', with the mac address of the HC-05 module in place to the x'es.
2. „connect xx: xx: xx: xx: xx: xx“, ale s najväčšou pravdepodobnosťou to spôsobí chybu.
3. 'trust xx: xx: xx: xx: xx: xx'

Krok 5: Teraz, keď je modul spárovaný a dôveryhodný, musíme ho prepojiť so sériovým portom. To je možné vykonať pomocou nasledujúceho príkazu: 'sudo rfcomm bind 0 xx: xx: xx: xx: xx: xx', opäť s x'es predstavujúcimi mac-adresu modulu HC-05. Normálne, ak sa pozriete do '/dev', mali by ste vidieť 'rfcomm0', ak sa nepokúsite reštartovať.

Problém je v tom, že tento príkaz musíte manuálne vykonať pri každom spustení systému Pi. Aby som to urobil automaticky, pridal som príkaz na '/etc/rc.local' pred 'exit 0'. Teraz modul automaticky naviaže.

Teraz, keď ste nakonfigurovali Bluetooth, môžete spustiť kód, ktorý som pridal. Dávajte si pozor, že som na svoj Pi vložil databázu MariaDB, nebudem sa zaoberať tým, ako to nastaviť, uvediem iba model svojej databázy a hlúpy súbor. Ak chcete spustiť kód bez databázy a webovej stránky, pridal som na to jednoduchý program.

Skopírujte obsah súboru zip do svojho Pi a spustite ho pomocou nasledujúceho príkazu: „python3 airduino.py“za predpokladu, že sa nachádzate v rovnakom priečinku. Ak je váš Arduino zapnutý a piny tx a rx sú pripojené, mali by ste vidieť niekoľko správ o vkladaní údajov do databázy. Ak chcete program spustiť automaticky, pridajte tento riadok do '/etc/rc.local': 'python3 //arduino.py', nahraďte skutočnou cestou.

Pre webovú stránku som nainštaloval server Appache na hostenie webovej stránky. Skopírujte súbory zo súboru zip do '/var/www/html/'. Ak teraz prejdete na adresu IP svojho PI, mali by ste vidieť webovú stránku a údaje, ak všetko fungovalo správne.

Krok 5: Zostavenie puzdra a spájkovanie

Arduino

Teraz, keď všetko funguje, okrem diódy LED, je čas dať všetko do pekného obalu. Rozhodol som sa vytvoriť vežu, ku ktorej sú pripojené všetky súčasti, a obklopiť ju jednoduchým prípadom.

Najprv som však všetky komponenty spájkoval s doskou a pripevnil niekoľko vodičov pre uzemnenie a Vcc. Na jeden kus som dal väčšinou jeden alebo dva diely a umiestnil ich okolo veže.

Držiak batérie má dlhšie vodiče a nie je upevnený na svojom mieste, dá sa zasunúť a vysunúť a vymeniť články.

V tomto mieste som umiestnil ovládače pre LED na poslednú úroveň svojej veže. Výstupné napätie ovládačov som znížil na 2,2 pre červenú LED a 3,2 pre zelenú a modrú diódu. LED diódu som pripevnil na chladič a ventilátor k suchým zipsom. Potom som použil nejaké drevo, aby to držalo na svojom mieste.

Väčšinu uzemňovacích vodičov a vodičov Vcc som spojil pomocou skrutkových svoriek.

Uistite sa, že je základná doska dostatočne veľká, aby bolo vonkajšie puzdro pekne zarovnané. Vonkajší obal je iba pancierová skrinka z dreva. Na vrch som položil priehľadnú plastovú čarodejnicu, ktorú som trochu prebrúsil, aby bolo svetlo jemnejšie. Tiež som pridal tlačidlo napájania.

Malinový koláč

Pre Raspberry Pi som vyrobil jednoduchú drevenú škatuľu s LCD na vrchu a tlačidlom na boku.

Krok 6: Finále

Potom, čo ste spájkovali všetko a postavili svoj kryt, je čas urobiť posledné testovanie. Zapnite všetko a navštívte webovú stránku. Ak všetko prebehlo správne, mali by ste vidieť nejaké aktuálne údaje.

O batériách:

Ak používate viac ako 1 batériu súbežne, musíte sa uistiť, že ich napätie je rovnaké alebo blízke.

Github:

Tu je odkaz na moje úložisko Github, kde sú umiestnené všetky aktuálne súbory.