Proiect IoT RFID + Color Sensor: 7 pași

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

Ideea acestui proiect este de a recompensa persoanele care beau din cești de cafea și le elimină în mod corespunzător. Luați de exemplu o companie precum Tim Hortons; în 2014, au înregistrat servirea a 2 miliarde de cesti de cafea anual. Deși cupele lor pot fi reciclate, nu sunt acceptate pentru reciclare peste tot în acest moment. După cum se menționează pe site-ul lor web, „în prezent avem programe în mai multe restaurante din Canada, unde capturăm ceașca de hârtie (și alte ambalaje) pentru reciclare sau compostare. Numărul de locații în care oferim reciclare în magazin continuă să crească pe măsură ce colaborăm cu companiile locale de gestionare a deșeurilor pentru a ne extinde programul …”

Deci, pe măsură ce continuă să se extindă și să urce în industrie ca o corporație care respectă mediul înconjurător, credem că pot crește și numărul de clienți și pot crește gradul de conștientizare prin crearea unui sistem de acordare a stimulentelor.

Acest proiect este o încercare de a dezvolta un sistem de bază în jurul acestei idei.

Pasul 1: Piese

• Raspberry Pi 3
• Arduino Mega
• Mini panou de prindere
• Femeie.sarfuri jumper masculin
• 2 x LED-uri (roșu și verde)
• 2 rezistențe de 330 Ohm
• Senzor de culoare TCS3200
• Cititor și etichete RFID RC522
• Cablu USB 2.0 tip A / B
• Computer și Internet
• Cană de cafea

Pasul 2: Configurarea hardware-ului

Conectarea TCS 3200 la Arduino

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

OUT 8

Conectați RFID / LED-uri la Raspberry Pi

SDA 24

SCK 23

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3.3V 1

LED VERDE 12 și 330 Ohm la GND

LED ROSU 11 și 330 Ohm la GND

Pasul 3: Programarea senzorului de culoare

TCS3200 detectează lumina culorilor printr-o matrice internă de 8 x 8 fotodiode. Un convertor de frecvență de curent este utilizat pentru a converti citirea din fotodiodă într-o undă pătrată a cărei frecvență este proporțională cu intensitatea luminii.

Fotodiodele au trei filtre de culoare diferite. Există 16 filtre roșii, 16 filtre verzi, 16 filtre albastre și alte 16 fotodioduri fără filtru.

Pentru a permite fotodiodei să citească culoarea, trebuie să controlăm pinii S2 și S3.

Tabel de culori ：

Culoare S2 S3

Roșu LOW LOW

Albastru LOW HIGH

Verde ALTE ALTE

Fiecare senzor poate varia ușor în frecvență. Aduceți senzorul aproape de cupă. Utilizați codul Colour_Tester.ino pentru a găsi valorile corecte pentru cupa dvs. particulară și amintiți-vă valorile date în Serial Monitor. Apoi scrieți dacă instrucțiunile pentru a produce un „da” sau „nu” dacă senzorul detectează cupa așa cum se arată în Sensor_Data.ino.

După finalizare, conectați Arduino la Raspberry Pi prin cablu USB.

Pasul 4: Configurarea Raspbian pentru RFID RC522

1. Activați SPI (Serial Peripheral Interface), deschizând terminalul și executând următoarea comandă.

sudo raspi-config

2. Folosiți tastele săgeată pentru a selecta „5 Opțiuni de interfațare“și apăsați Enter.

3. Folosiți tastele săgeți pentru a selecta „P4 SPI“și apăsați Enter.

4. Acum veți fi întrebat dacă doriți să activați interfața SPI, selectați Da cu tastele săgeți și apăsați Enter pentru a continua.

5. Odată ce interfața SPI a fost activată cu succes, ar trebui să vedeți următorul text pe ecran, „Interfața SPI este activată“. Reporniți Raspberry Pi apăsând Enter și apoi ESC. Tastați următoarea comandă în terminalul de pe Raspberry Pi pentru a reporni Raspberry Pi.

sudo reboot

6. După ce Raspberry Pi a terminat repornirea, verificați dacă a fost activat. Rulați următoarea comandă pentru a vedea dacă spi_bcm2835 este listat.

lsmod | grep spi

7. Instalați Python-dev și git cu comanda.

sudo apt-get install python-dev git

8. Porniți Node-Red pentru a crea un folder ~ /.node în folderul dvs. de acasă. Rulați comanda

nod-roșu-start

Accesați interfața cu utilizatorul utilizând browserul dvs., indicați adresa https://: 1880. De exemplu, Pi-ul meu se află în rețeaua biroului meu de acasă la adresa 192.168.0.17, deci pentru a accesa Node-RED mă răsfoiesc la

Acum opriți serverul Node-Red cu comanda.

nod-roșu-stop

9. Instalați nodul Daemon și nodul Serial.

cd ~. / node-red

npm i node-red-node-daemon npm i node-red-node-serialport

10. Instalați SPI-Py.

cd ~

git clone https://github.com.lthiery/SPI-Py.git cd SPI-Py / sudo python setup.py install

11. Extrageți aceste fișiere din fișierul zip din directorul de acasă al utilizatorului dvs. - adică / home / pi.

12. Reporniți pi și începeți din nou Node-Red.

13. Testați cititorul de carduri executând scriptul din linia de comandă

cd ~

python rfidreader.py

Când fluturați o etichetă la aproximativ 1 cm de zona principală a cititorului de card, scriptul va imprima UID-ul unic al cardului și este de tip. Există diferite tipuri de carduri, cele mai frecvente se numesc MIFARE 1KB, dar există altele. Nu toate cardurile folosesc același protocol de comunicație RF, așa că nu vă mirați dacă un card aleatoriu pe care îl ridicați nu este recunoscut. Amintiți-vă UID-ul etichetelor dvs. pentru mai târziu.

Pasul 5: Creați un flux Node-RED pentru a vă citi eticheta RFID și senzorul de culoare

Conectați-vă la Node-RED pe Pi utilizând un browser - fie de pe alt computer, fie de pe Pi în sine.

1. Faceți clic pe pictograma hamburger de lângă butonul roșu de implementare din dreapta sus.

2. Accesați Import și faceți clic pe Clipboard.

3. Copiați întregul conținut al textului în fișierul node-red-flow.txt și lipiți-l în clipboard și apăsați Import.

4. Trebuie să ne asigurăm că totul este configurat corect. În primul rând, faceți clic pe nodul serial portocaliu (stânga sus). Faceți clic pe pictograma Pen și apoi pe pictograma Vizor și selectați portul serial la care este conectat Arduino. Apoi faceți clic pe butonul roșu Actualizare urmat de butonul roșu Gata.

5. În continuare vom configura nodul violet MQTT (lângă nodul serial). Faceți clic pe pictograma Pen. Tastați adresa IP a locului în care ați dori să fie brokerul. După finalizare, faceți clic pe butonul roșu Actualizare și pe butonul roșu Gata.

6. În cele din urmă, configurăm nodul funcției portocalii numit JSON la Obiect lângă nodul RFIDReader. Funcția conține o instrucțiune de comutare. Aceasta va prelua UID-ul etichetelor și le va redenumi. În cazul nostru, am avut două etichete pe care le-am redenumit Utilizator 1 și Utilizator 2.

NOTĂ IMPORTANTĂ: Dacă intenționați să utilizați mai mult de două etichete, va trebui să modificați scripturile / fluxul.

Pasul 6: Implementare și tablou de bord

Totul este configurat și gata de plecare. Apăsați butonul roșu de implementare din dreapta sus.

Faceți clic pe pictograma grafic de bare de sub ea urmată de pictograma care pare a fi o casetă cu o săgeată. Ar trebui să apară o nouă fereastră cu widgeturile RFID & SENSOR TABLE și RFID-RC522.

Apăsați butonul Creați pentru a începe un nou tabel și pentru a începe să vă testați etichetele. Ar trebui să vedeți tabelul cu diferite etichete, numărul de puncte / ori în care a fost detectat și data / ora. Între timp, pe panou, ledul verde ar trebui să se aprindă ori de câte ori este detectată o etichetă, dacă nu, lumina roșie va fi aprinsă. (Pentru a șterge tabelul, apăsați Ștergere și pentru a șterge tabelul, apăsați Ștergere). Senzorul de culoare ar trebui să funcționeze în același mod. Dacă se detectează cupa, atunci punctul negru va deveni verde.

Pasul 7: Viitor

• Arată mai bine UI
• Mai mulți utilizatori
• Baza de date aparat de fotografiat / foto pentru detectarea mai precisă a ceașcelor de cafea
• Trimiteți actualizări de puncte către conturile twitter