Jednoduché prebúdzanie: inteligentné budiace svetlo vyrobené z Raspberry Pi: 6 krokov

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

Úvod

Pre učebné osnovy Projekt1 som musel niečo urobiť. Vždy ma fascinovalo, ako by vám budiace svetlo prospelo pri prebúdzaní ako od spoločnosti Philips.

Rozhodol som sa teda urobiť si budíček.

Svetlo na prebudenie som vyrobil s Raspberry Pi ako základňou, led pásom, reproduktormi a niekoľkými senzormi prostredia, aby som mohol merať.

Tu sú jeho vlastnosti:

• Webový server bude hostený na serveri Pi
• Údaje sa exportujú do databázy MySql
• Webová stránka, ktorá zobrazuje údaje
• Webová stránka, na ktorej sa vykonávajú príkazy

Tento projekt bol pre mňa veľkým vzdelávacím zážitkom. Prinútilo ma to vyriešiť niekoľko neočakávaných problémov. Dozvedel som sa celkom málo o schopnostiach Pi a o tom, ako php so všetkým komunikuje.

Krok 1: Zhromažďovanie materiálov

Pre svoj projekt potrebujem viacero dielov, ktoré uvediem nižšie. K dispozícii bude aj súbor programu Excel so všetkými cenami komponentov s príslušnými webovými stránkami, z ktorých som ich objednal.

Komponenty:

• Raspberry Pi 3 model B+
• Napájanie Raspberry Pi
• T-švec Raspberry Pi
• Stereo 3,7W zvukový zosilňovač triedy D-Max98306
• 2 x reproduktor - priemer 3 palce - 4 ohmy, 3 watty
• RGB podsvietenie negatívne LCD 20x4
• Digitálny LED pásik Adafruit Dotstar - biely 144 - 0,5 metra
• Ultrazvukový senzor HC-SR04
• Snímač DHT11
• Prepojovacie vodiče (m až f) a (m až m)
• Odpor 470 ohmov a 330 ohmov

Materiálové prevedenie:

• MDF drevo 7 mm
• plast

Náradie:

• Spájkovačka
• Lepiaca pištoľ

Materiál bude stáť približne 210 eur.

Krok 2: Zapojenie všetkých kompenzátorov dohromady

Obvod staviam podľa Fritzingovej schémy, ktorú som urobil, nižšie nájdete dokumentáciu k schéme rozvádzača a elektrického obvodu.

Obvod má viac senzorov, reproduktorov, LCD displej a LED pásik, ktorý funguje spoločne. U každého komponentu uvediem, ako ich budete musieť pripojiť a nájdete v schéme.

1. Ultrazvukový senzor: tento senzor vypočíta vzdialenosť medzi senzorom a predmetom pred ním. Vďaka tejto funkcii môžeme automatizovať určité schopnosti tým, že pred ňou držíte ruku. Má 4 piny: zem, 5 V, spúšť a ozvenu. Echo výstup potrebuje rezistory medzi zemou a echo pinom.
2. Senzor DHT11: tento senzor meria teplotu a vlhkosť. Ak si kúpite jeden s doskou plošných spojov, rezistor 10k je už spájkovaný so senzorom a je veľmi jednoduché ho zapojiť.
3. Ledstrip: pre ledstrip je potrebný externý napájací zdroj, aby ste ho mohli zapnúť, inak môžete svoje malinové pi použiť bez použitia. DI vodič prechádza na pin MOSI pí a CI ide na pin SCLK.
4. LCD displej: zvlášť displeje rbg vyžadujú veľa vodičov, všetky použité piny pí je možné použiť s normálnymi kolíkmi GPIO.pins. Má tiež potenciometer na zmenu kontrastu displeja.
5. Tlačidlo: Slúži na prepnutie maliny do režimu vypnutia a opätovným stlačením na režim prebudenia. Normálne otvorené pripojenie to potrebuje.
6. Nakoniec zosilňovač s reproduktormi: pretože používame iba reproduktory, potrebujeme zosilňovač, aby bol signál dostatočne silný na výrobu zvuku. Je spojený so zvukovým vstupom malinového pi.

Krok 3: Nastavenie Pi

Najprv budete potrebovať Raspbian, ktorý si môžete stiahnuť tu.

Po inštalácii karty SD som použil monitor spojený s hdmi malinového pi. S myšou a klávesnicou pripojenými k USB portom pí. Potom postupujte podľa úvodných nastavení na obrazovke, aby ste inicializovali malinový pi, uistite sa, že na konfiguračnom paneli zmeníte určité funkcie, ako sú SPI, I2C,…, ktoré chcete povoliť.

Do príkazového riadka na počítači Pi zadajte nasledujúci príkaz:

sudo apt-get aktualizácia

Môže to chvíľu trvať, tak sa upokojte. Po aktualizácii vykonáme inováciu

sudo apt-get upgrade

Krok 4: Inštalácia modulov a balíkov a nastavenie webového servera

Každý modul pre python nainštalujeme pomocou:

sudo pip3 install name_of_module

Zoznam modulov, ktoré to potrebujú:

1. adafruit-circuitpython-charlcd
2. adafruit-dht
3. adafruit-circuitpython-dotstar
4. adafruit-blinka
5. RPI. GPIO

Mohlo by byť viac, ale ak sa zobrazí chyba, že modul nemôže nájsť, jednoducho ho nainštalujte.

Tiež nasledujúci príkaz, pretože potrebujete verziu 3.4 a nie 3.3!

python3 -m pip install --upgrade --force -reinstall spidev

Na nastavenie webového servera som použil banku.

Krok 5: Aplikácia kódu

Pokiaľ ide o kód, musíte sa uistiť, že je všetko v priečinku/var/www/html

Kód môžete získať z Githubu.

Stránka je tiež responzívna, takže sa dá otvoriť na mobilnom zariadení bez straty funkcií alebo inak.

Kým sa Pi spustí, spustí sa môj hlavný pythonový skript. Postará sa o to, aby sa údaje zobrazovali na webových stránkach. Na pridanie skriptu pri štarte musíte použiť systémový spôsob. Skontrolovať odkaz.

Na tlačidlo musíte použiť fyzický kolík 5 pí a zem. Použite kolíky na tlačidle, normálny otvorený kolík a bežný kolík. Na polarite BTW nezáleží!

Vykonajte nasledujúce príkazy na termináli vášho malinového pi a mali by ste byť schopní vypnúť a spustiť svoje pi stlačením tlačidla.

klon git https://github.com/Howchoo/pi-power-button.git./pi-power-button/script/install

Krok 6: Stavba bývania

Na bývanie som použil porozhadzované drevo, ktoré som rozrezal na kusy a spojil dohromady lepidlom. Aby bola predná časť trochu šikmá, musel som vypočítať šikmú stranu, pretože keď to nepočítate, aj keď to nie je veľké šikmo, drevené diely do seba nezapadajú.

S meraniami na drevených kusoch musíte byť vždy veľmi opatrní, pretože na hrúbku dreva môžete niekedy zabudnúť.

Otvory boli urobené vŕtačkami a pílkami.

Potom, čo to bolo hotové, môžete začať maľovať, použil som na to nástrek s hnedou farbou. Uistite sa, že to robíte vonku, a snažte sa odstúpiť od miesta, kam sa chystajú toxické výpary.

Na reproduktor a zadnú stranu som ich použil prepojením.

Na vrch som použil plast, ktorý sa tiež zlepil.

Nakoniec som pridal niekoľko nožičiek zariadenia.