Inteligentný dom GroupONE: 27 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Vitajte! Tento projekt Raspberry Pi je systém riadenia „inteligentnej domácnosti“, ktorý je schopný merať rôzne údaje, ako sú teplota, vlhkosť a hodnoty svetla v rôznych častiach domu. Tento návod sa bude vzťahovať na zostavu vstupnej a obývacej izby a 1 spálne.

Dáta sú odoslané a spracované prostredníctvom IBM Bluemix, potom sú vrátené do Node-Red, kde potom vykoná potrebné činnosti, ako je zapnutie svetla, keď je tma a je detekovaný pohyb.

Používatelia si môžu prezerať údaje zhromaždené prostredníctvom ovládacieho panela v Node-Red, ktorý okrem grafického znázornenia meradla a historického grafu zobrazuje aktuálne namerané hodnoty. Dashboard tiež obsahuje ďalšie funkcie, ako sú hodiny, ktoré zobrazujú aktuálne údaje a čas, a prepínače na diaľkové ovládanie rôznych elektrických spotrebičov, ktoré sú znázornené ako diódy LED a bzučiak.

Nakoniec je tu domáci poplašný systém pozostávajúci z čítačky kariet MFRC 522 RFID, bzučiaka, pohybového senzora a LCD displeja 16x2. Stav domáceho poplašného systému RFID sa zobrazuje aj na palubnej doske. Tento domový zabezpečovací systém je výnimočný tým, že dokáže čítať správy, ktoré mu boli poskytnuté, napríklad „Welcome Home“, aby ukázal, že prístup je povolený, alebo „Access Denied“, aby ukázal, že prístup je odmietnutý. Keď je pri zhasnutých svetlách detekovaný pohyb, zazvoní bzučiak a používateľovi bude odoslaný e -mail. Akonáhle je alarm zrušený, bude odoslaný ďalší e -mail.

Krok 1: Príprava potrebného hardvéru

Pred pokračovaním sa uistite, že máte všetky nasledujúce položky. Množstvo každej požadovanej položky je uvedené v zátvorkách.

1. Raspberry Pi 3 Model B (3 jednotky)
2. Breadboard (3 jednotky)
3. Polovičná doska (1 jednotka)
4. Súprava T-Cobbler (3 kusy)
5. Snímač teploty a vlhkosti DHT11 (3 jednotky)
6. LED (5 jednotiek)
7. Rezistor 220 ohmov (5 jednotiek)
8. Rezistor 10K ohmov (7 jednotiek)
9. Pohybový snímač PIR HC-SR501 (2 jednotky)
10. Bzučiak (1 jednotka)
11. I2C LCD obrazovka (1 jednotka)
12. Modul čítačky kariet RFID / NFC MFRC522 (1 jednotka)
13. Karta RFID (2 jednotky)
14. Svetlo závislý odpor (LDR) (2 jednotky)
15. Analógovo-digitálny prevodník (3 jednotky)
16. Prepojovacie káble od muža k mužovi (najmenej 80 jednotiek)
17. Prepojovacie káble medzi mužmi a ženami (najmenej 10 jednotiek)
18. Napájací adaptér / kábel USB na micro USB (3 jednotky)
19. Kábel RJ45 LAN (3 jednotky)

Krok 2: Vstupný hardvér č. 1

Teraz, keď sme zhromaždili základné položky, je načase začať s nastavovaním hardvéru pre prvú časť nášho projektu - vchod. Pripojte snímač DHT11, odpor 10 kOhm a prepojovacie káble podľa obrázku.

Krok 3: Vstupný hardvér č. 2

Potom nainštalujte LED žiarovku, 2 ďalšie prepojovacie káble a odpor 220 ohmov.

Krok 4: Vstupný hardvér č. 3

Pripojte bzučiak a jeho 2 prepojovacie káble podľa obrázku.

Krok 5: Vstupný hardvér č. 4

Pomocou 7 prepojovacích káblov muž-žena namontujte modul čítačky kariet RFID / NFC MFRC522.

Krok 6: Vstupný hardvér č. 5

Pridajte obrazovku I2C LCD a 4 prepojovacie káble medzi mužmi a ženami. Tým sa končí nastavenie hardvéru pre vchod.

Krok 7: Hardware do obývačky #1

V tomto kroku začnite s ďalšou sadou Raspberry Pi, breadboard a T-Cobbler. Oranžový vodič je pre napájanie 3v3, zatiaľ čo sivý vodič je pre napájanie GND. Na diódy LED použite odpor 330 Ω, zelené vodiče žltej diódy LED zapojte na GPIO23 a červené LED na GPIO24. Pripojte hnedé vodiče oboch LED k rovnakému radu ako sivý vodič (GND).

Krok 8: Hardware do obývačky #2

Pripojte snímač DHT11 podľa obrázka vyššie. Na senzor DHT11 tentokrát použite odpor 10 kΩ, modrý vodič zapojte do GPIO4. Pripojte červený vodič do rovnakého radu ako oranžový vodič (3v3) a čierny vodič do rovnakého radu ako sivý vodič (GND).

Krok 9: Hardware do obývačky #3

Pripojte snímač DHT11. Na senzor DHT11 tentokrát použite odpor 10 kΩ, modrý vodič zapojte do GPIO4. Pripojte červený vodič do rovnakého radu ako oranžový vodič (3v3) a čierny vodič do rovnakého radu ako sivý vodič (GND).

Krok 10: Hardware do obývačky #4

Teraz nainštalujte odpor závislý na svetle, jeho odpor 10 kOhm, spolu s potrebnými prepojovacími káblami.

Krok 11: Hardware do obývačky #5

Pripojte snímač pohybu PIR tak, ako je to znázornené na obrázku vyššie. Pripojte žltý vodič k GPIO26. Pripojte červený vodič do rovnakého radu ako oranžový vodič (3v3) a čierny vodič do rovnakého radu ako sivý vodič (GND). Teraz ste s nastavením hardvéru do obývačky hotoví. Ešte jedna!

Krok 12: Hardvér do spálne č. 1

Začnite znova na ďalšej súprave Pi, breadboard a T-Cobbler. Presun do spálne: začnite pridaním prepojovacích káblov muž-muž, odpor 10 kOhm a snímač DHT11 podľa vyššie uvedeného diagramu.

Krok 13: Hardvér do spálne č. 2

Teraz pridajte LED žiarovku, 2 ďalšie prepojovacie káble a odpor 220 ohmov.

Krok 14: Hardvér do spálne č. 3

Pripojte analógovo-digitálny prevodník MCP3008 a príslušné prepojovacie káble. Pridajte tiež svetlo závislý odpor a jeho odpor 10 kOhm.

Krok 15: Hardvér do spálne č. 4

Pripojte snímač pohybu pomocou 3 prepojovacích káblov s konektormi samec a samica a hardvérové vybavenie spálne je hotové!

Krok 16: Nainštalujte uzly IBM Watson Node-RED na RPi

Otvorte okno Terminál a

nainštalujte do svojho RPi nasledujúce uzly Node-RED:

sudo npm i -g node-red-contrib-ibm-watson-iot

Akonáhle je inštalácia úspešná, reštartujte RPi

sudo reštartujte teraz

Krok 17: Aktualizujte Node-RED na RPi

Otvorte okno Terminál a aktualizujte Node-RED na svojom RPi

sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

Krok 18: Nainštalujte ďalšie moduly Node-RED na RPi

Aby toky importované v nasledujúcom kroku fungovali, je potrebné nainštalovať aj nasledujúce moduly.

node-red-contrib-moment (na formátovanie času)

node-red-dashboard (pre dashboard)

node-red-contrib-telegrambot (pre telegramového robota)

node-red-node-daemon (pre RFID postupujte podľa nižšie uvedeného odkazu)

developer.ibm.com/recipes/tutorials/reading-rfid-mifare-cards-into-watson-iot-platform-using-your-raspberry-pi-3/

node-red-contrib-i2clcd (pre LCD postupujte podľa nižšie uvedeného odkazu)

github.com/johnty/node-red-contrib-i2clcd

Krok 19: Spustenie programu Node-Red a Mosquitto

Otvorte okno Terminál a spustite Node-RED na svojom RPi

komár

Otvorte ďalšie okno Terminálu a spustite Node-RED na svojom RPi

uzol-červený štart

Krok 20: Importujte toky pre vstupné RPi

Kliknite na ponuku hamburgerov a prejdite na položku Importovať> Schránka

Vložte kód do nižšie uvedeného odkazu a kliknite na položku Importovať

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

Kliknite na uzol výstupu MQTT

Kliknite na ikonu pera

Do poľa Server zadajte IP adresu vstupného RPi

Kliknite na Aktualizovať. Všetky ostatné uzly MQTT v rovnakom toku budú aktualizované.

Krok 21: Importujte toky pre RPi obývačky

Kliknite na ponuku hamburgerov a prejdite na položku Importovať> ClipboardPaste v kóde v nižšie uvedenom odkaze a kliknite na položku Importovať

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

Kliknite na uzol výstupu MQTT

Kliknite na ikonu pera

Do poľa Server zadajte IP adresu Living Room RPi

Kliknite na Aktualizovať. Všetky ostatné uzly MQTT v rovnakom toku budú aktualizované.

Krok 22: Importujte toky pre RPi spálne

Kliknite na ponuku hamburgerov a prejdite na položku Importovať> Schránka

Vložte kód do nižšie uvedeného odkazu a kliknite na položku Importovať

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

Kliknite na uzol výstupu MQTT

Kliknite na ikonu pera

Do poľa Server zadajte IP adresu Bedroom RPi

Kliknite na Aktualizovať. Všetky ostatné uzly MQTT v rovnakom toku budú aktualizované.

Krok 23: Importujte toky pre Bluemix

Kliknite na ponuku hamburgerov a prejdite na položku Importovať> Schránka

Vložte kód do nižšie uvedeného odkazu a kliknite na položku Importovať

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

Krok 24: Nainštalujte aplikáciu

Aplikáciu nasadíte kliknutím na tlačidlo Nasadiť.

Ak sa MQTT nepodarí pripojiť po nasadení, zadajte nasledujúce 2 príkazy (jeden po druhom), aby ste Mosquitto zastavili a reštartovali, potom to skúste znova.

sudo /etc/init.d/mosquitto zastaviť

komár

Krok 25: Zobrazenie hlavného panela

Prejdite na: 1880/ui (napr. 169.254.43.161:1880/ui)

Mali by ste vidieť obrazovku vyššie.

Krok 26: Zobrazenie hlavného panela č. 2

Na palubnú dosku sa dostanete pre ďalšie 2 RPis (zobrazené vyššie) kliknutím na ikonu ponuky hamburgera a zvolením RPi, pre ktorú chcete palubnú dosku zobraziť.

Krok 27: Použitie Chatbota

Aplikácia obsahuje aj robot Telegram. Názov robota je groupONEbot. Zoznam príkazov je možné zobraziť pomocou príkazu help, ako je uvedené nižšie. Vyššie je uvedených niekoľko príkladov možných prípadov použitia.