ITea - Monitorul dvs. personal de ceai: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Bună ziua, colegi cititori, și bine ați venit la proiectul iTea!

Înainte de a începe acest proiect, m-am gândit la ceva ce aș putea îmbunătăți în viața mea folosind robotica obișnuită și componentele electronice pe care le am în casa mea. Cu câteva săptămâni înainte de a scrie acest articol, achiziționasem primul meu Raspberry Pi; Cele 3 B +. Acum, că am puterea unui Pi, m-am gândit, ar trebui să vin cu o idee care îmi poate îmbunătăți viața, precum și viața multor altora.

Deci … M-am gândit că ceva ce aș putea face este un monitor de ceai, deoarece ori de câte ori mă hotărăsc să-mi fac o ceașcă de ceai, uit să verific dacă ceaiul meu este gata din când în când. ◕‿◕

Asta m-a determinat să fac acest proiect o realitate. Scopul iTea este de a oferi o referință dacă ceaiul este gata sau nu, verificând dacă aburul din apa clocotită a lovit senzorul de abur. Dacă acest lucru este adevărat, atunci iTea vă va informa că ceaiul dvs. este gata printr-un difuzor. Puteți apoi să închideți iTea și să continuați să vă beți pașnic ceaiul.

Procesul de realizare a acestui proiect poate fi puțin complex, așa că am decis să schițez realizarea acestui proiect în cel mai detaliat mod posibil, împreună cu greșelile pe care le-am făcut pe parcurs, astfel încât (sperăm) nimeni altcineva care nu încearcă să face ca acest proiect să cadă în acele greșeli.

Costul aproximativ al realizării acestui proiect ar fi de aproximativ 70 $ - 100 $, în funcție de locul în care obțineți componentele dvs., ce tip de componente utilizați și ce monedă a țării utilizați. Mai jos puteți vedea consumabilele necesare pentru acest proiect.

Sunt deschis la orice sugestii despre cum pot îmbunătăți acest proiect, ceva ce am greșit sau o modalitate de a simplifica realizarea acestui proiect. Acesta este primul proiect pe care l-am făcut cu Raspberry Pi. Lasă orice sugestie în comentariile de mai jos!

Sper că veți reuși să faceți acest proiect să prospere și, cel puțin, să vă bucurați de citirea acestui articol. Mult noroc!

Pasul 1: De ce veți avea nevoie

Să începem acest lucru cu un citat frumos / întrebare retorică pe care am găsit-o online:

"Dacă nu știi unde te duci. Cum te poți aștepta să ajungi acolo?" ~ Basil S. Walsh

Și în opinia mea, primul pas în a ști unde te duci este …

Știind ce componente sunteți pe cale să utilizați

Da, credeți sau nu, oricât s-ar putea să treceți cu vederea, cunoașterea componentelor pe care urmează să le utilizați, împreună cu a le avea înainte de a începe proiectul, este esențială pentru succesul dvs. în orice proiect de electronică pe care ați putea încerca să-l construi.

Pentru proiectul iTea, veți avea nevoie de câteva lucruri. Sunt:

• Arduino Uno
• Raspberry Pi 3 Model B +
• Senzor de abur
• Un computer cu IDE-ul Arduino instalat pe el
• Cablu de programare Arduino
• Bandă / pistol de lipit fierbinte (cu bastoane de pistol de lipit)
• Mini Breadboard
• 2 comutatoare cu buton (am folosit un buton pentru panou și un modul de comutare cu buton)
• O bucată lungă de lemn
• Şurubelniţă
• Fie LEGO, Meccano sau alte piese set de construcție (pentru a menține senzorul de abur în poziție)
• Jumper Wire (o mulțime de fire jumper)
• Rigla
• Hârtie / carton (opțional; necesar doar pentru decorare)
• Cablu USB la microUSB (altfel cunoscut sub numele de încărcător de telefon Samsung / Android) cu sursă de alimentare
• Difuzor cu intrare jack de 3,5 mm

Vă recomand cu tărie să utilizați un pistol de adeziv fierbinte în locul unei role de bandă; deoarece un pistol de adeziv fierbinte este mai puternic și aderența este mai fermă. -

Pentru codificarea Raspberry Pi și inserarea fișierelor în acesta, veți avea nevoie de următoarele componente împreună cu Raspberry Pi:

• un cablu HDMI
• un televizor / monitor cu intrare HDMI
• un card SD cu sistemul de operare Raspian scris pe acesta
• Cablu USB la microUSB (menționat și mai sus)
• Mouse de computer
• Tastatură
• USB Thumb Drive

Principalele componente ale acestui proiect sunt Arduino, Raspberry Pi și senzorul Steam.

Dacă aveți aceste componente la dumneavoastră, sunteți gata să continuați cu realizarea proiectului iTea!

Pasul 2: Organigrama ITea

Imaginea de mai sus prezintă o diagramă simplă care vă poate oferi o înțelegere a modului în care funcționează iTea. Vă rugăm să rețineți că aceasta nu este schema circuitului. Această diagramă poate simplifica fundalul modului în care funcționează iTea.

Pasul 3: Codificarea Raspberry Pi

O eroare uriașă pe care am făcut-o în timp ce făceam acest proiect este că am montat componentele pe bucata de lemn THENI am încărcat codul. Greșeala aici este că este incredibil de greu să continui să conectezi și să deconectezi mouse-ul computerului, tastatura și cablul microUSB în Raspberry Pi dintr-o dată, CÂND este lipit / lipit pe o bucată de lemn (sau pe orice ai montat componentele).

Pentru a împiedica această greșeală să cadă și voi, am inclus codul atât pentru Arduino, cât și pentru Raspberry Pi, înainte de a detalia cum să montați componentele pe un fel de cadru (în cazul meu, o bucată de lemn).

Înainte de cod, iată un link către un videoclip care vă poate ajuta în procesul Pi, dacă sunteți relativ nou la utilizarea acestuia.

Pornirea și pornirea Raspberry Pi cu NOOBS | DIYrobots | YouTube

Trebuie să aveți Raspberry Pi pornit cu cea mai recentă versiune a sistemului de operare Raspian. (Nu este necesară conexiunea la internet)

Pentru iTea, principalul creier electronic de calcul este Raspberry Pi, în timp ce tocmai am folosit Arduino pentru a evita utilizarea și confruntarea cu complexitatea unui convertor analog-digital. Acest lucru ajută, de asemenea, la depanarea codului mai ușor, deoarece fiecare microcontroler are propriul său rol.

Notă: Codul pentru acest proiect folosește unele fișiere de sunet. Puteți descărca aceste sunete mai jos.

Programul:

Puteți descărca scriptul iTea.py Python de mai jos.

După ce ați descărcat acest script împreună cu fișierele de sunet, copiați-le pe o unitate USB Thumb Drive și transferați-le în directorul Pi de pe Raspberry Pi.

Cu Raspberry Pi pornit cu tastatură și mouse atașate, efectuați pașii următori.

Deschideți aplicația Terminal și scrieți următoarea linie:

sudo leafpad /etc/rc.local

Apasa Enter. Aceasta deschide fișierul rc.local în editorul de text Raspberry Pi.

Apoi, derulați până în partea de jos a acestui script și scrieți următoarele înainte de ieșirea liniei 0:

sudo python3 iTea.py &

Acum salvați fișierul rc.local apăsând Fișier> Salvare. Închideți editorul de text.

Apoi, scrieți următoarele în terminal:

sudo raspi-config

Apăsați Enter și un tip de meniu ar trebui să apară în terminal. Folosiți tastele săgeți pentru a derula în jos până la opțiunea Advanced Options și apăsați Enter.

Apoi derulați în jos până la fila Audio și apăsați Enter (din nou …)

În cele din urmă, alegeți mufa Force 3.5mm („căști”) și apăsați Enter. Ieșiți din terminal.

Reporniți Raspberry Pi scriind următoarele în Terminal:

sudo reboot

pentru a reporni Raspberry Pi. Aceasta va activa toate opțiunile pe care le-ați selectat.

Acum sunteți gata să treceți la programarea celui de-al doilea creier din iTea: Arduino.

Pasul 4: Codificarea Arduino

Acum că ați terminat de programat Raspberry Pi cu codul Python 3, este timpul să programați Arduino cu codul Arduino C ++ realizat folosind Arduino IDE.

Iată câteva videoclipuri care vă pot ajuta în procesul de codificare a Arduino:

• Cum se încarcă codul pe Arduino | DIYrobots | YouTube
• Utilizarea Arduino IDE | DIYrobots | YouTube

Programul:

Puteți descărca codul pentru Arduino de mai jos (iTea.ino)

Descărcați fișierul iTea.ino și deschideți-l în ArduinoIDE. Încărcați pe placa dvs. Arduino (am folosit Uno).

Înainte de a accesa codul pentru acest proiect, am blocat tot codul Arduino în instrucțiunea void loop () (inclusiv majoritatea codului pe care l-am folosit pentru Raspberry Pi; dar în C ++) și a devenit cam confuz; nu a funcționat și nu am putut să-l depanez. Apoi, am decis să introduc codul principal al acestui proiect în Raspberry Pi și doar un mic program în Arduino.

Pasul 5: Hardware-ul

Pentru a face acest proiect, trebuie să aveți un braț lung pentru a atârna senzorul de abur peste ceainic în timp ce fierbe. Mi-am construit brațul cu câteva piese în stil Meccano și le-am împușcat cu clei fierbinte pe bucata de lemn pe care am folosit-o; care la rândul său se blochează pe spatele sobei.

Hardware-ul pentru acest proiect trebuie să fie ferm în construcție; motiv pentru care am folosit o pistol de lipit fierbinte mai mult decât banda.

Senzorul de abur trebuie să fie așezat cu precizie pe braț direct deasupra plitei. Pentru mine, partea din spate a aragazului la plită măsura 22 de centimetri (aproximativ 8,6 țoli).

Deci … Am lipit fierbinte senzorul de abur la 22 de centimetri distanță de spatele aragazului și am folosit fire jumper lungi pentru a conecta senzorul la Arduino. Abia atunci am fost sigur că senzorul de abur va ajunge cu siguranță la aragaz și va detecta orice abur din apa clocotită.

Pasul 6: Circuitul

Există multe conexiuni necesare pentru a finaliza circuitul iTea.

Sunt:

Senzor de abur:

• Pinul V + (putere pozitivă) se conectează la pinul de 5V de pe Arduino
• Pinul Gnd (putere negativă) se conectează la pinul GND de pe Arduino
• Pinul Sig (intrare de la senzor) se conectează la pinul analogic A0 de pe Arduino

Modulul cu buton:

• Pinul V + (putere pozitivă) se conectează la pinul de 5V de pe Raspberry Pi
• Pinul Gnd (putere negativă) se conectează la pinul GND de pe Raspberry Pi
• Pinul Sig (intrare de la senzor) se conectează la GPIO3 de pe Raspberry Pi

Raspberry Pi și Arduino:

Pinul D2 de pe Arduino se conectează la GPIO2 de pe Raspberry Pi

Notă: Numele pinilor de conectare pot fi diferite pentru senzorii dvs. De exemplu: V + poate fi etichetat ca + sau Gnd poate fi etichetat ca -.

Pasul 7: Montarea pe o sobă

Unul dintre ultimii pași în finalizarea acestui proiect este conectarea iTea la partea din spate a sobei. Există multe modalități diferite de a face acest lucru. Am două enumerate aici: (desigur, ai putea veni cu ale tale)

Doar lipici fierbinte îl împușcă

Una dintre cele mai simple modalități (totuși cele mai dificile, cumva ?!) de a conecta iTea la aragazul dvs. este să-l aruncați literalmente cu fierbinte pe partea din spate a aragazului. Acest lucru ar putea funcționa, asigurați-vă că proiectul este montat în siguranță și că nu exercită prea multă presiune pe suportul lipiciului.

Forează-l

În timp ce acest mod implică mai multe complicații, va trebui să folosiți cu precizie un burghiu pentru a face găuri în spatele aragazului și a conecta iTea la spate; tot asigurându-vă că nu vă stricați prețioasa sobă. (Hei, nu mă reproșa că mi-am iubit aragazul!)

Pasul 8: Ei bine, ai terminat

Felicitări! Ați terminat articolul meu despre cum să creați iTea!

Sper că ați învățat ceva nou din acest proiect. Acesta este primul proiect pe care l-am realizat cu Raspberry Pi, așa că sigur am învățat multe.

De asemenea, sper că ați reușit să realizați acest proiect fără a întâmpina prea multe probleme (dacă există)!

În cele din urmă, sper că, realizând acest proiect, tu și cu mine putem excela în domeniul minunat al electronicii și roboticii și să facem lumea un loc mai bun.

Mulțumesc pentru lectură!