Răcitor de consolă: 11 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Aveți o consolă veche?

Vă este teamă că consola dvs. s-ar putea supraîncălzi în timpul verii?

Atunci acesta este proiectul pentru tine!

Numele meu este Thibeau Deleu și sunt Sunt student la tehnologia multimedia și comunicare la Howest Kortrijk.

Numele acestui proiect se numește „Console Cooler”. După cum spune numele, este un dispozitiv care vă ajută să vă mențineți consola rece! Răcirea are loc printr-un ventilator de deasupra carcasei, care creează un flux de aer suplimentar.

Acest proiect este destinat persoanelor care au o consolă veche care se încălzește destul de repede, mai ales în timpul verii. De asemenea, veți putea vedea starea consolei pe un site (auto-realizat).

Pasul 1: Componentele principale (senzori și LCD)

De ce anume avem nevoie pentru a construi acest dispozitiv?

Să începem oferind o prezentare generală a principalelor componente:

• Rezistor LDR
• Senzor de temperatură ML35
• Jtron DC 5V 0.23a 3 5 cm Ventilator de răcire.
• Senzor de mișcare PIR
• Senzor Ultra Sonic

Pentru întrebarea de la începutul acestui pas, voi plasa 2 imagini excel cu toate componentele de care aveți nevoie. Dar voi acoperi cele mai importante părți în pașii următori, astfel încât să fie mai ușor de înțeles.

În primul rând, avem nevoie de componenta principală pentru ca acest lucru să funcționeze și acesta este Raspberry Pi cu cel puțin un card micro SD de 16 GB. Fără ea, nu funcționează nimic.

În al doilea rând sunt componentele care vor înregistra parametrii importanți pentru a vedea temperatura din interiorul carcasei și starea consolei. Pentru aceasta avem nevoie de un senzor de temperatură și un senzor de lumină. Cele pe care le voi folosi în acest proiect sunt:

• Rezistor LDR
• Senzor de temperatură LM35

În ceea ce privește ventilatorul în sine, voi folosi un ventilator de răcire Jtron DC 5V 0.23a 3 5 cm.

Există câteva componente suplimentare la acest proiect, deoarece a fost interesant să le adaug la proiect (pentru mine personal).

Prima componentă este un senzor de mișcare PIR care va funcționa ca un buton pentru a activa ventilatorul. A doua componentă este un senzor ultra sonic pentru a măsura distanța dintre carcasă și perete. Am implementat acest ultim senzor, deoarece este important ca aerul să poată scăpa ușor de carcasă.

În sfârșit, avem un ecran LCD pentru a afișa adresa IP a site-ului. Acest site va afișa valorile senzorilor și veți putea controla ventilatorul de pe acest site.

Pasul 2: Elementele pentru a face ca circuitul să funcționeze (tranzistoare, rezistențe, …)

Următoarele tranzistoare / rezistențe au fost utilizate pentru a face acest proiect să funcționeze.

Tranzistoare:

Tranzistor NPN: PN2222 (este necesar 1)

Rezistențe:

• 10k ohm (3 necesari)
• 1k ohm (2 necesari)
• 2k ohm (2 necesari)

Alimentare electrică:

Powermodule 3V / 5V pentru panou (este necesar 1)

Cabluri:

• bărbat / bărbat (cel puțin 30-40)
• cabluri mama / tată (aproximativ 10-20 pentru LCD, LDR și ventilator)
• cabluri mama / mama (in jur de 10-20 daca doriti sa extindeti cateva cabluri pentru carcasa).

Alte:

• 1 potențiometru (pentru reglarea luminii pe ecranul LCD)
• 1 MCP3008 (pentru a converti valoarea analogică LDR în valoare digitală)
• 2 panouri pentru a așeza totul.

Pasul 3: Schema de cablare cu explicații

Acest pas este o extensie a celei anterioare. Aici voi arăta schema completă de cablare electrică pentru a face consola să răcească. Vă rugăm să faceți clic pe fișierele atașate pentru a vedea cum să conectați totul.

Pasul 4: Cazul: componente

Desigur, acest circuit electric trebuie protejat de diferite forțe care pot determina oprirea funcționării acestuia. Prin forțe mă refer la lucruri precum ploaia, obiecte care ar putea lovi dispozitivul etc.

Din acest motiv este necesar un caz.

Pentru a crea acest caz, avem nevoie de următoarele componente:

Lemn:

• O placă mare (1,2 cm grosime) pentru tăierea următoarelor bucăți:

  • 2 bucăți de 14 cm pe 20 cm (fața / spatele carcasei)
  • 2 bucăți de 45 cm pe 12 cm (laturile carcasei)
  • 2 bucăți de 20 cm pe 45 cm (partea superioară / inferioară a carcasei)
  • 2 bare (de folosit ca picioare pentru carcasă)

Balamale:

• 2 balamale pentru a deschide partea din față (balamalele sunt în partea de jos a părții din față)
• 2 balamale pentru a deschide partea superioară

Mâner:

1 mâner (pentru a deschide partea din față)

Lipici:

1 tub mare de lipici TEC (pentru a lipi piesele împreună)

A văzut:

Ferăstrău Atlantic (pentru a tăia găurile necesare în piese pentru senzori, LDR și ventilator)

Șlefuitor:

Black & Decker pentru a netezi piesele odată ce sunt tăiate

Burghiu:

1 burghiu cu diametrul șurubului de 0,6 cm (pentru a crea găurile)

Vopsea / grund:

• 1 oală de grund Levis alb (0,25 L)
• 1 oală de vopsea Levis albă (0,25 L)

Magneți:

2 magneți (care vor ține ușa carcasei)

Perii:

• 1 rolă (pentru a vopsi suprafețele mai mari)
• 1 pensula (pentru detalii)

Șuruburi:

• 8 șuruburi mici pentru balamale (max 1,1 cm lungime, deoarece placa are grosimea de 1,2 cm)
• 2 șuruburi mici pentru mâner (max 1,1 cm lungime)
• 4 șuruburi mici pentru magneți (max 1,1 cm lungime)

Pasul 5: Cazul: creația

Acum este timpul să argumentăm cazul.

1. Pentru partea superioară a carcasei. Tăiați placa în jumătate, deoarece jumătatea din spate trebuie deschisă, astfel încât să putem ajunge la senzori / electronică
2. Tăiați următoarele găuri în bucățile de plăci de fibră - Pe jumătatea din față. Tăiați 3 găuri: - 1 gaură dreptunghiulară (6,8 cm pe 3,5 cm pentru LCD) - 1 gaură circulară (diametru de 2,5 cm pentru ventilator) - 1 gaură pătrată (2,5 cm pe 2,5 cm pentru senzorul de mișcare PIR)
3. Tăiați în bucata din spate o gaură sub formă de cerc. Aici vor trece cablurile de alimentare.
4. Găuriți găuri mici cu burghiul cu un șurub de 0,6 cm diametru pe spate (în jurul orificiului pentru cabluri) și partea stângă a carcasei. Facem acest lucru, astfel încât să existe suficientă circulație a aerului în carcasă.
5. În partea dreaptă a cazului. Tăiați o gaură în spate (5,5 cm pe 3,5 cm) pentru senzorul Ultra sonic (astfel încât să poată funcționa corect).
6. Lipiți toate piesele împreună cu lipiciul TEQ. Dacă este necesar, puteți adăuga bare de fibră pentru a întări părțile laterale ale carcasei. Așezați aceste bare în interiorul carcasei. DUPĂ CE S-A USCAT
7. Înșurubați mânerul din partea din față a carcasei. Înșurubați-l pe partea superioară a piesei frontale (NU partea superioară unde am făcut cele 3 găuri => vedeți imaginile pentru clarificare, dacă este necesar).
8. Înșurubați 2 balamale (4 șuruburi) pe partea dreaptă (în spate) a carcasei, astfel încât jumătatea superioară din spate să poată fi deschisă.
9. Înșurubați 2 balamale (4 șuruburi) pe partea inferioară a piesei frontale, astfel încât partea frontală a carcasei să poată fi deschisă.

10. Înșurubați magneții în interiorul carcasei: - 2 magneți în fața piesei frontale superioare din interior

    - 1 piesă metalică deasupra piesei frontale, astfel încât să se conecteze cu magneții

11. Lipiți barele din fibră din partea de jos a carcasei, astfel încât partea frontală să poată fi deschisă ușor cu mânerul.
12. Adăugați grund în carcasă
13. Adăugați vopsea albă în carcasă
14. Felicitări! Cazul tău este terminat!

Pasul 6: Plasarea componentelor în carcasă

Pentru amplasarea componentelor în carcasă, următoarele:

1. Ecranul LCD și ventilatorul vor fi înșurubate deasupra carcasei din exterior.
2. Senzorul de mișcare PIR va fi lipit pe partea superioară a carcasei pe interior.

Motivul pentru care facem acest lucru pentru senzorul de mișcare și nu pentru restul este acela de a preveni înregistrarea non stop a senzorului de mișcare.

Panourile (cu cea mai mare parte a componentelor electronice) vor fi lipite în interiorul carcasei și sunt așezate în spate. Acordați atenție faptului că senzorul ultra sonic este vizibil prin orificiul din partea dreaptă.

Raspberry Pi va fi plasat în jumătatea din față a carcasei. Deoarece Pi este consola care trebuie răcită, nu trebuie lipită / înșurubată (deoarece nu am face asta cu o consolă reală).

Pasul 7: Configurați Raspberry

Înainte de a începe codarea, trebuie să configurăm mediul potrivit.

Cum facem asta? Prin descărcarea imaginii raspbian buster pentru raspberry pi și pentru ao scrie pe zmeură folosind imagerul de disc Win 32. Înainte de a începe să scrieți imaginea pe Pi, asigurați-vă că creați un fișier SSH (fără o extensie) în imagine pentru a activa SSH pe Raspberry Pi.

Configurare pe pi

După ce ați făcut acest lucru, puteți folosi chit pentru a vă conecta la zmeură, astfel încât să o puteți configura corect. Rețineți că va trebui să vă conectați Pi la computer cu un cablu Ethernet.

Utilizatorul și parola implicite pentru Pi sunt următoarele:

utilizator: pi

parola: zmeură

Puteți schimba acest lucru folosind raspi-config.

Trebuie să adăugăm o rețea pe Pi, astfel încât alte dispozitive să poată privi site-ul dvs. atunci când se află în aceeași rețea. Introduceți următoarele comenzi pe chit.

1. sudo iw dev wlan0 scan | grep SSID

2. wpa_passphrase "NAMEOFYOURNETWORK"

   Introduceți parola rețelei dvs

3. sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
4. sudo reboot
5. ifconfig (pentru a verifica dacă a funcționat configurarea wifi)

Va trebui să vă asigurați că Pi este actualizat utilizând următoarele comenzi în timp ce Pi este conectat la internet:

• sudo apt-get update
• sudo apt-get upgrade

După care puteți activa sau instala pachetele pentru ca proiectul să funcționeze, fie prin raspi-config, fie prin comenzi. Întrucât vorbim despre raspi-config, putem activa interfața cu un singur fir, astfel încât zmeura să poată citi senzorul cu un singur fir. Mergeți la opțiunile de interfață, selectați un fir și apăsați activare. De asemenea, va trebui să instalați SocketIO cu:

pip instala flask-socketio

Acum că avem internet, trebuie să ne creăm baza de date. Dar mai întâi trebuie să descărcăm MariaDB (pe pi) și Mysql Workbench (pe computer), astfel încât să putem lucra pe MariaDB.

Pasul 8: Configurați PC

Mysql Workbench

După ce totul este instalat, putem accesa MariaDB prin Mysql Workbench pe computerul nostru.

Când creăm o nouă bază de date, trebuie să configurăm această bază de date ca imaginea de mai sus (cea cu numele conexiunii „raspi”). În timp ce configurăm această bază de date, avem nevoie de numele de utilizator / parola atât a bazei de date, cât și a zmeurii. utilizatorul și parola implicite sunt „mysql” / „mysql” în baza de date și „pi” / „rapsberry” pe Pi. Dacă există un avertisment de conexiune, puteți apăsa „Continuă oricum”

Cod Visual Studio

Celălalt software de care avem nevoie este Visual Studio Code.

Odată instalat, trebuie să instalați următoarea extensie.

Această extensie vă permite să scrieți programele dvs. pi pe computer. Când este instalat, efectuați următoarele:

1. Apăsați F1 en tip SSH
2. Alegeți acces la distanță: adăugați o nouă gazdă SSH

3. Introduceți următoarele date

   ssh 169.254.10.1 -A

4. Apasa Enter

După aceasta, veți fi conectat la raspberry pi.

Ultimul lucru de care avem nevoie este să instalăm extensia python pe aparatul de la distanță. Fără aceasta, nu putem rula programele pe care le scriem pe computerul nostru.

Pasul 9: Să înceapă codarea

Acum că hardware-ul este gata, este timpul să începeți cu software-ul.

Înainte de a începe, vom începe să adăugăm o structură pentru fișierele noastre. În acest caz, vom crea un folder pentru front end, back end și baza de date. Va exista un link către depozitul meu Git (în pașii următori) cu toate fișierele, dacă acest lucru pare confuz. Puteți prelua fișierele de acolo, dacă este necesar.

Acum, că avem o structură, voi oferi o scurtă prezentare generală asupra modului în care va proceda codarea.

1. Crearea bazei de date Când dorim să creăm o bază de date pentru valorile senzorilor noștri, vom avea nevoie de un model bun pentru a stoca datele noastre. Odată ce avem acest model, putem transmite acest model pentru a crea baza de date. Pentru a crea modelul, vom lucra pe Mysql Workbench, vă rugăm să verificați imaginea din acest pas pentru a vedea cum arată modelul.

pentru a crea un inginer model / forward faceți următoarele:

• Pentru a crea un model apăsați fișier (stânga sus)
• Apăsați model nou
• Pentru informații suplimentare, apăsați următorul link
• Pentru inginerie directă, apăsați modelul
• Inginer de presă
• Apăsați da / continua până la sfârșitul procesului.

2. Back end

Capătul din spate va fi locul unde va fi codarea pentru toate dispozitivele și senzorii. Acesta va fi împărțit între clase de asistență care vor conține codul pentru componente și codul principal (app.py) în care totul vine împreună.

Fișierele bazei de date vor fi, de asemenea, în acest folder, deoarece partea din spate primește informațiile din baza de date prin fișierul datarepository.py din dosarul depozitului. Fișierul config.py este doar pentru a conecta backend-ul la baza de date.

3. Capătul frontal

Frontul este pentru site. Acest folder va conține codul HTML / CSS / JAVA. Site-ul ar trebui să fie disponibil prin IP de la Rapsberry Pi. Deci, dacă pi-ul dvs. are următorul IP: 192.168.0.120, atunci vă puteți vizita site-ul prin această adresă IP. Dacă doriți să cunoașteți IP-ul pi-ului dvs., puteți introduce „ip a” în chit și vă puteți uita la adresa WLAN0.

Pasul 10: Backend

Așa cum am menționat în pasul anterior, partea din spate este locul în care este scris tot codul pentru componente. Ceea ce nu am menționat a fost cum să obținem datele din baza de date și cum să le trimitem în partea frontală a site-ului nostru.

Pentru a face acest lucru, ar trebui parcurși următorii pași:

1. Creați interogări mysql pentru a obține / actualiza / insera date în baza de date. Fișierul care conține aceste interogări este fișierul Datarepository.py. Fișierul database.py este fișierul care va comunica cu baza de date și va folosi interogările din datarepository.py pentru a obține datele dorite. Pentru a vă asigura că vă puteți conecta la baza de date, vă rugăm să vă asigurați că fișierul de configurare are aceeași parolă / utilizator ca baza de date. De asemenea, asigurați-vă că este selectată baza de date potrivită.
2. Odată ce putem comunica cu baza de date, trebuie să creăm o rută (app.route (punct final …)). Această rută este legătura dintre capătul din față și capătul din spate. O altă conexiune care poate fi utilizată este Socketio.
3. Asigurați-vă că importați toate bibliotecile corecte (în app.py) pentru ca acest proiect să funcționeze. Puteți vedea github-ul meu, dacă doriți să știți ce biblioteci am folosit pentru app.py.

Pentru a vă asigura că baza de date va fi completată cu date actualizate, este important să faceți citiri constante de la senzori. Cel mai bun mod de a face acest lucru este printr-o buclă de timp și să rulați această buclă de timp într-un fir. În caz contrar, programul dvs. va fi blocat în de while-loop.

Pasul 11: Frontend

În partea din față există

3 pagini html:

• acasă.html
• light.html
• temperature.html

3 fișiere CSS:

• screen.css (care este un fișier dat de școala mea.)
• normalize.css (care ajută la implementarea css pe diferite browsere.)
• main.css (care conține css-ul principal pentru paginile html.)

2 fișiere javascript:

• app.js (care va prelua datele din partea din spate și le va plasa în partea din față.)
• datahandler.js (care va gestiona datele din backend, astfel încât app.js să poată lucra cu acesta.)

Voi adăuga linkul la githubul meu și aici, pentru orice eventualitate.