Alarmostat: 10 krokov

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

V tejto príručke vám poviem, ako vybudovať Alarmostat, môj školský projekt pre 1MCT na Howest. Cieľom tejto koncepcie je vytvoriť zariadenie, ktoré bude obsahovať poplach proti vlámaniu a termostat v jednom. Môj dizajn je však rozhodne možné vylepšiť, takže nie je potrebné veľmi presne dodržiavať pokyny. Buď kreatívny!

Potrebné komponenty sú uvedené nižšie a presný elektrický obvod nájdete na fotografii (nezodpovedám však za žiadne poškodenie zariadenia:))

Zásoby

-Malina Pi (použil som 3B+) s adaptérom a kartou SD

-Breadboard

-GPIO oddeľovacia doska môže byť užitočná

-Snímač pohybu (HCRS501)

-Magnetický spínač dverí (ADA375)

-niekoľko LED a rezistorov

-aktívny bzučiak

-otočný snímač (kľúče-0,40)

-2x16 LCD displej

Registr radenia -74hc595 na ovládanie LCD

-MFRC522 čítačka RFID

-veľa drôtov

-materiály na výrobu puzdra a nástroje na jeho zostavenie

(napájací zdroj navyše)

Krok 1: Získanie súborov

Súbory pre tento projekt nájdete v týchto úložiskách:

github.com/thomasdebiehw/project-backend

github.com/thomasdebiehw/project-frontend

Backend je program Python / Flask, ktorý komunikuje s naším hardvérom a poskytuje z neho informácie frontendu, ktorým je webové rozhranie.

Nenávidite kód, som si vedomý toho, že niektoré sú napísané zle a nejasne, ale hej, funguje to:)

Aby správne fungovalo, možno budete musieť zmeniť niektoré veci, napríklad používateľ mysql alebo adresy IP, na ktorých programy bežia.

Prečítajte si súbor readme frontendu, aby ste vedeli, kam tieto súbory umiestniť

Načítajte súbory na svojom Pi (alebo v nich urobte úžasné zmeny) a pripravte sa na to, že všetko k Pi pripojíte.

Krok 2: Pripojenie

Pred pripojením komponentov vypnite Pi. Elektrický obvod by mal byť celkom samozrejmý, ale jednu časť, na ktorú by ste si mali dať pozor, je snímač pohybu. Z nejakého dôvodu je jeho rozloženie v elektrickom obvode odlišné. K obrázku som pridal niekoľko anotácií, aby som vysvetlil funkciu komponentov.

Jedna vec, ktorú by ste mohli chcieť urobiť, ak by ste sa dostali do problémov, je použitie externého napájacieho zdroja. Mal som nejaké problémy s tým, že čítačka rfid nefungovala. Aj keď si nie som úplne istý, že problémom je sila, po použití externého zdroja som to nezažil a ani to nebolí.

Ak to chcete urobiť, spojte kolíky GND z Pi a napájacieho zdroja dohromady. Zapojte všetko +3,3 V alebo +5 V z komponentov do zodpovedajúceho výstupu externého zdroja a malo by vám byť dobre.

Nepripájajte zariadenie Pi 3,3 alebo 5v k napájaciemu zdroju. Ak používate jeden, nechajte ich úplne odpojené, aby ste sa vyhli chybám.

Moje nastavenie testovania môžete vidieť na druhom obrázku

Krok 3: Testovanie

Databázu by ste mali vložiť na Pi cez MySQL Workbench importovaním údajov. Súbor v úložisku je výpisom databázy. V opačnom prípade môžete naraziť na určité problémy, pretože Pi používa namiesto MySQL MariaDB. Tiež budete musieť vytvoriť nového používateľa alebo zmeniť tieto poverenia v kóde. ERD môžete vidieť na priloženom obrázku

Môžete sa pokúsiť spustiť program Alarmostat okamžite, ale odporúčam najskôr otestovať komponenty samostatne. Môžete použiť triedy zahrnuté v repo githubu a vytvoriť malý program na testovanie všetkých svojich komponentov. To značne zjednoduší riešenie problémov.

Akonáhle poznáte, že vaše súčiastky fungujú, môžeme začať stavať puzdro.

Krok 4: Prípad

Prípad môže byť čokoľvek, čo chcete. Ak chcete vytvoriť samostatný prototyp ako ja, existuje niekoľko požiadaviek.

-Niektoré výrezy na upevnenie komponentov cez prednú dosku

-Nejaký druh dverového mechanizmu

-Vnútri dostatok miesta

Použil som drevo s hrúbkou 6 mm. Je veľmi robustný a perfektný, ak sa v ňom chcete laserovo vyrezať, ale montáž súčiastok bez toho, aby sa skrutka dostala dopredu, môže byť náročné.

Usadil som sa na skrutkách zobrazených na obrázku a potom som ich pomocou matíc účinne skrátil. Dôrazne však odporúčam otestovať, ako ďaleko sa vaše skrutky dostanú na vyhodený kus materiálu, ktorý používate, pretože tieto časti sa môžu líšiť.

Niektoré časti nemali dobré skrutkové otvory (keyes-040, hcsr501, leds), takže som na ich upevnenie použil aj horúcu lepiacu pištoľ. Nie je to najčistejšie riešenie, ale bude to fungovať dobre. Spájkovačka nemusí byť potrebná, ale použil som jednu na spájkovanie lepších vodičov k môjmu dvernému senzoru ada375, pretože sa príliš ľahko uvoľnili.

Časti, ktoré som namontoval na puzdro, sú:

-2 LED diódy

-ada375

-hcsr501

-lcd

-rotačný ekodér

-čítačka RFID

Zvyšok je pripevnený k doske na chlieb. (Napriek tomu môže byť vhodnejšie namontovať teplotný snímač niekde mimo puzdro)

Krok 5: Niekoľko poznámok k môjmu prípadu

Návrh modelu puzdra nájdete vyššie. Tu sú rozmery:

predná doska: 40,5 x 30 cm

strany komponentového krytu: 20 x 30 cm

horná a dolná časť: 20 x 20 cm

Vyvŕtal som do boku malú dieru na vedenie žľabov snímača a väčšiu v zadnom paneli pre napájacie a ethernetové káble. Boli vyvŕtané aj otvory pre 2 LED diódy vpredu

Jedna rada: NEkopírujte tieto rozmery! Horná doska pre mňa mala mať 20,6 x 21,2 cm, pretože som nezohľadňoval hrúbku dreva. A aj keby to bola pravda, kryt, v ktorom sedí Pi a komponenty, je sotva dostatočne veľký. Nepočítal som s extra dĺžkou napájacieho zdroja na breadboard a mal som šťastie, že som ho tam mohol umiestniť diagonálne.

Odporúčame použiť prednú dosku približne rovnakej veľkosti a zadné puzdro by malo byť o 5 cm širšie. Na ľavej strane zostáva viac než dosť miesta na posunutie dverí a senzorov o niečo viac na hranu.

Alebo viete.. Navrhnite si svoj vlastný!

Krok 6: Zostavenie

Prácu v tomto poradí považujem za najľahšiu:

1: narezajte drevo na správnu veľkosť

2: vezmite prednú dosku a urobte výrezy pre súčiastky (ak to chcete vyrezať laserom, súbor je pripevnený, na diódy však potrebujete dva ďalšie otvory)

3: namontujte potrebné komponenty na prednú dosku

4: Testovanie pripojenia týchto komponentov. Radšej to urobte, kým máte ešte priestor na prácu. Príslušné vodiče som spojil páskou, aby boli ako hlavička. Vďaka tomu je oveľa jednoduchšie ich prepojiť, keď je všetko na svojom mieste

5: namontujte malinový pi do vnútorného krytu (alebo nájdite iné riešenie na jeho montáž, pretože vybratie karty SD bude takmer nemožné) Matice, ktoré som použil, prišli do kontaktu s kovovými kolíkmi na Pi, takže som zakryl časť dna s elektrickou páskou.

Krok 7: Väčšia montáž

Teraz to dajte dohromady (použil som veľmi silné lepidlo na drevo, pretože toto drevo nebolo spokojné s klincami alebo skrutkami na strane s hrúbkou 6 mm)

Prilepil som dva bočné panely puzdra k vonkajšiemu okraju spodnej dosky a zadný panel som položil na vrchnú časť spodnej dosky, medzi bočné dosky. Vďaka tomu je silnejší, ale musel som obrúsiť hornú časť zadnej dosky, pretože vyšla o 6 mm vyššie ako bočné a predné panely.

Krok 8: Pripojenie

Nakoniec je čas znova prepojiť komponenty vo vnútri skrinky. Práve som spustil dosku so všetkými káblami, ktoré sú k nej pripojené, a potom som jeden po druhom pripojil namontované komponenty.

Ako vidíte, toto skutočne nie je príliš čisté, takže môžete nájsť lepší spôsob, ako ho správne namontovať

Krok 9: Softvér

Ak chcete použiť čítačku rfid na zapnutie a vypnutie systému, budete musieť pridať používateľa do databázy. Pripojte sa k svojmu pí cez Workbench, vyberte databázu Alarmostat a spustite nasledujúci príkaz:

INSERT INTO alarmostat.user (iduser, username, usertype, userpassword, userrfidtag) VALUES (DEFAULT, '#yourusername', 'user', '#password', '#rfidid')

nahraďte # správnymi hodnotami. Rfidid nájdete spustením skriptu rfidtest.py z úložiska. Zobrazí sa ID vašej značky:

Ak chcete program spustiť pri spustení, prečítajte si súbor readme:

Krok 10: Ste pripravení

Hotovo! ste pripravení chrániť a kontrolovať teplotu vášho imaginárneho domu! Bavte sa a skúste do kódu pridať nové funkcie!