GroupONE Smart Home: 27 de pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Bine ati venit! Acest proiect Raspberry Pi este un sistem de gestionare a „casei inteligente”, care este capabil să măsoare diferite date, cum ar fi temperatura, umiditatea și valorile luminii în diferite părți ale casei. Acest instructabil va acoperi configurația pentru intrare și cameră de zi, precum și 1 dormitor.

Datele sunt trimise și procesate prin IBM Bluemix înainte de a fi returnate la Node-Red, apoi efectuează acțiunile necesare, cum ar fi aprinderea luminilor când este întuneric și se detectează mișcarea.

Utilizatorii pot vizualiza datele colectate printr-un tablou de bord în roșu de nod, care arată valorile curente ale măsurătorilor, în plus față de o reprezentare grafică a unui indicator și a unui grafic istoric. Tabloul de bord include și funcții suplimentare, cum ar fi un ceas care afișează datele și ora curente și comută pentru a controla de la distanță diferite aparate electrice, care sunt reprezentate ca LED-uri și un buzzer.

În cele din urmă, există un sistem de alarmă internă care cuprinde un cititor de carduri RFID MFRC 522, un buzzer, un senzor de mișcare și un afișaj LCD de 16x2. Starea sistemului de alarmă RFID este afișată și pe tabloul de bord. Ceea ce face ca acest sistem de alarmă să fie special este că poate citi mesajele care îi sunt furnizate, cum ar fi „Welcome Home” pentru a arăta că accesul este acordat sau „Acces refuzat” pentru a arăta că accesul este refuzat. Când se detectează mișcare în timp ce luminile sunt stinse, buzzerul va suna și un e-mail va fi trimis utilizatorului. Când alarma este respinsă, va fi trimis un alt e-mail.

Pasul 1: Pregătirea hardware-ului necesar

Asigurați-vă că aveți toate următoarele înainte de a continua. Cantitatea necesară fiecărui articol este plasată între paranteze.

1. Raspberry Pi 3 Model B (3 unități)
2. Panou (3 unități)
3. Demipensiune (1 unitate)
4. Set T-Cobbler (3 unități)
5. Senzor de temperatură și umiditate DHT11 (3 unități)
6. LED (5 unități)
7. Rezistor 220 ohmi (5 unități)
8. Rezistor de 10K ohmi (7 unități)
9. Senzor de mișcare PIR HC-SR501 (2 unități)
10. Buzzer (1 unitate)
11. Ecran LCD I2C (1 unitate)
12. Modul de citire carduri RFID / NFC MFRC522 (1 unitate)
13. Card RFID (2 unități)
14. Rezistor dependent de lumină (LDR) (2 unități)
15. Convertor analog-digital (3 unități)
16. Cabluri jumper de la tată la tată (cel puțin 80 de unități)
17. Cabluri jumper de la tată la mamă (cel puțin 10 unități)
18. Adaptor de alimentare / cablu USB la micro USB (3 unități)
19. Cablu LAN RJ45 (3 unități)

Pasul 2: Hardware de intrare # 1

Acum că am adunat elementele esențiale, este timpul să începem să configurăm hardware-ul pentru prima parte a proiectului nostru - intrarea. Conectați senzorul DHT11, rezistorul de 10 k ohm și cablurile jumper așa cum se arată.

Pasul 3: Hardware de intrare # 2

Apoi, instalați becul LED, încă 2 cabluri jumper și un rezistor de 220 ohmi.

Pasul 4: Hardware de intrare # 3

Conectați buzzerul și cele 2 cabluri jumper ale acestuia, așa cum se arată.

Pasul 5: Hardware de intrare # 4

Folosind 7 cabluri jumper de la bărbat la femeie, instalați modulul cititor de carduri RFID / NFC MFRC522.

Pasul 6: Hardware de intrare # 5

Adăugați ecranul LCD I2C și cele 4 cabluri jumper de la tată la tată. Aceasta încheie configurarea hardware-ului pentru intrare.

Pasul 7: Hardware pentru camera de zi # 1

Începeți cu un alt kit Raspberry Pi, panou și T-Cobbler pentru acest pas. Sârmă portocalie este pentru alimentare 3v3 în timp ce firul gri este pentru alimentare GND. Utilizați rezistorul de 330Ω pentru LED-uri, conectați firele verzi ale LED-ului galben la GPIO23 și LED-ul roșu la GPIO24. Conectați firele maro ale ambelor LED-uri la același rând cu firul gri (GND).

Pasul 8: Hardware pentru camera de zi # 2

Conectați senzorul DHT11 așa cum se arată în imaginea de mai sus. Folosiți de data aceasta un rezistor de 10k Ω pentru senzorul DHT11, conectați firul albastru la GPIO4. Conectați firul roșu la același rând ca firul portocaliu (3v3) și firul negru la același rând cu firul gri (GND).

Pasul 9: Hardware pentru camera de zi # 3

Conectați senzorul DHT11. Folosiți de data aceasta un rezistor de 10k Ω pentru senzorul DHT11, conectați firul albastru la GPIO4. Conectați firul roșu la același rând ca firul portocaliu (3v3) și firul negru la același rând cu firul gri (GND).

Pasul 10: Hardware pentru camera de zi # 4

Acum, instalați rezistorul dependent de lumină, rezistorul său de 10k ohm împreună cu cablurile jumper necesare.

Pasul 11: Hardware pentru camera de zi # 5

Conectați senzorul de mișcare PIR așa cum se arată în imaginea de mai sus. Conectați firul galben la GPIO26. Conectați firul roșu la același rând ca firul portocaliu (3v3) și firul negru la același rând cu firul gri (GND). Ați terminat acum cu configurarea hardware-ului din sufragerie. Încă unul de plecat!

Pasul 12: Hardware pentru dormitor # 1

Din nou, începeți cu un alt kit Pi, breadboard și T-Cobbler. Trecerea la dormitor: începeți cu adăugarea cablurilor jumper de la tată la tată, rezistor de 10 k ohmi și senzor DHT11 conform diagramei de mai sus.

Pasul 13: Hardware pentru dormitor # 2

Acum adăugați becul LED, încă 2 cabluri jumper și un rezistor de 220 ohmi.

Pasul 14: Hardware dormitor # 3

Conectați convertorul analog-digital MCP3008 și cablurile sale jumper. Adăugați și rezistorul dependent de lumină și rezistorul său de 10k ohmi.

Pasul 15: Hardware dormitor # 4

Conectați senzorul de mișcare folosind 3 cabluri jumper la tată și ați terminat cu configurarea hardware pentru dormitor!

Pasul 16: Instalați IBM Watson Node-RED Nodes pe RPi

Deschideți o fereastră Terminal și

instalați următoarele noduri Node-RED pe RPi:

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

După instalare, reporniți RPi

sudo reporniți acum

Pasul 17: Actualizați Node-RED pe RPi

Deschideți o fereastră Terminal și actualizați Node-RED pe RPi

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

Pasul 18: Instalați module Node-RED suplimentare pe RPi

Pentru ca fluxurile importate în pasul următor să funcționeze, trebuie instalate și următoarele module.

nod-roșu-contrib-moment (pentru formatarea orei)

nod-roșu-tablou de bord (pentru tabloul de bord)

node-red-contrib-telegrambot (pentru telegram bot)

node-red-node-daemon (pentru RFID, urmați linkul de mai jos pentru instrucțiuni)

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

node-red-contrib-i2clcd (pentru LCD, urmați linkul de mai jos pentru instrucțiuni)

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

Pasul 19: Pornirea Node-Red și Mosquitto

Deschideți o fereastră Terminal și porniți Node-RED pe RPi

moschitto

Deschideți o altă fereastră Terminal și porniți Node-RED pe RPi

nod roșu start

Pasul 20: Importați fluxurile pentru RPi de intrare

Faceți clic pe meniul hamburger și accesați Import> Clipboard

Inserați codul din linkul de mai jos și faceți clic pe Import

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

Faceți clic pe un nod MQTT out

Faceți clic pe pictograma stilou

Introduceți adresa IP a RPi de intrare în câmpul Server

Faceți clic pe Actualizare. Toate celelalte noduri MQTT din același flux vor fi actualizate.

Pasul 21: Importați fluxurile pentru camera de zi RPi

Faceți clic pe meniul hamburger și accesați Import> ClipboardPaste în codul din linkul de mai jos și faceți clic pe Import

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

Faceți clic pe un nod MQTT out

Faceți clic pe pictograma stilou

Introduceți adresa IP a Living Room RPi în câmpul Server

Faceți clic pe Actualizare. Toate celelalte noduri MQTT din același flux vor fi actualizate.

Pasul 22: Importați fluxurile pentru dormitorul RPi

Faceți clic pe meniul hamburger și accesați Import> Clipboard

Inserați codul din linkul de mai jos și faceți clic pe Import

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

Faceți clic pe un nod MQTT out

Faceți clic pe pictograma stilou

Introduceți adresa IP a dormitorului RPi în câmpul Server

Faceți clic pe Actualizare. Toate celelalte noduri MQTT din același flux vor fi actualizate.

Pasul 23: Import Fluxuri pentru Bluemix

Faceți clic pe meniul hamburger și accesați Import> Clipboard

Inserați codul din linkul de mai jos și faceți clic pe Import

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

Pasul 24: Implementați aplicația

Faceți clic pe butonul Deploy pentru a implementa aplicația.

Dacă MQTT nu se conectează după implementare, introduceți următoarele 2 comenzi (una câte una) pentru a opri și reporni Mosquitto, apoi încercați din nou.

sudo /etc/init.d/mosquitto stop

moschitto

Pasul 25: Vizualizarea tabloului de bord

Accesați: 1880 / ui (de exemplu, 169.254.43.161:1880/ui)

Ar trebui să vedeți ecranul de mai sus.

Pasul 26: Vizualizarea tabloului de bord nr. 2

Puteți accesa tabloul de bord pentru celelalte 2 RPis (prezentate mai sus) făcând clic pe pictograma meniului hamburger și selectând RPi pentru care doriți să vizualizați tabloul de bord.

Pasul 27: Utilizarea Chatbot

Aplicația include și un bot Telegram. Numele botului este groupONEbot. O listă de comenzi poate fi afișată folosind comanda de ajutor, așa cum se vede mai jos. Mai sus sunt câteva exemple de posibile cazuri de utilizare.