Alarmostat: 10 pași

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

În acest ghid vă voi spune cum să construiți Alarmostat, proiectul meu școlar pentru 1MCT la Howest. Conceptul creează un dispozitiv care încorporează atât o alarmă antiefracție, cât și un termostat într-unul. Designul meu poate fi cu siguranță îmbunătățit, deci nu este necesar să urmați instrucțiunile foarte precis. Fii creativ!

Componentele necesare sunt enumerate mai jos, iar circuitul electric exact poate fi găsit în fotografie (totuși nu sunt responsabil pentru nici o deteriorare a echipamentului dvs.:))

Provizii

-Raspberry Pi (am folosit un 3B +) cu adaptor și card SD

-Placă de pâine

-GPIO breakout board poate fi la îndemână

-Senzor de mișcare (HCRS501)

-Intrerupător magnetic pentru ușă (ada375)

-câteva leduri și rezistențe

-un buzzer activ

-coder rotativ (keyes-0.40)

Afișaj LCD -2x16

-74hc595 shiftregister pentru a conduce LCD-ul

-MFRC522 cititor RFID

-o mulțime de fire

-materiale pentru realizarea unui caz și instrumente pentru a-l pune împreună

(sursă de alimentare suplimentară pentru panou)

Pasul 1: Obținerea fișierelor

Fișierele pentru acest proiect pot fi găsite în aceste depozite:

github.com/thomasdebiehw/project-backend

github.com/thomasdebiehw/project-frontend

Backend-ul este un program Python / Flask care comunică cu hardware-ul nostru și servește informațiile de la acesta la frontend, care este o interfață web.

Nu urăsc codul, știu că unele dintre ele sunt scrise prost și neclar, dar hei, funcționează:)

S-ar putea să trebuiască să schimbați unele lucruri pentru ca acesta să funcționeze corect, cum ar fi utilizatorul mysql sau adresele IP pe care rulează programele.

Citiți readme-ul frontendului pentru a afla unde să puneți aceste fișiere

Obțineți fișierele de pe Pi (sau faceți modificări extraordinare) și pregătiți-vă să conectați totul la Pi.

Pasul 2: Conectare

Opriți dispozitivul Pi înainte de a conecta componentele. Circuitul electric ar trebui să fie destul de explicativ, dar o parte de care trebuie să fii atent este senzorul de mișcare. Din anumite motive, aspectul său este diferit pe circuitul electric. Am adăugat câteva adnotări la imagine pentru a explica funcția componentelor.

Un lucru pe care ați putea dori să-l faceți, dacă întâmpinați probleme, este să utilizați o sursă de alimentare externă. Am avut unele probleme cu cititorul RFID care nu funcționează. Deși nu sunt pe deplin sigur că puterea a fost problema, nu am experimentat-o după ce am folosit o sursă externă și nici nu dăunează.

Dacă doriți să faceți acest lucru, conectați pinii GND de la Pi și sursa de alimentare împreună. Conectați totul + 3.3v sau + 5v de la componente la ieșirea corespunzătoare a sursei externe și ar trebui să fiți bun.

NU conectați 3.3 sau 5v de la Pi la sursa de alimentare. Dacă folosiți unul dintre cele mai bune pentru a le lăsa complet deconectate, pentru a evita să faceți greșeli.

Puteți vedea configurația mea de testare în a doua imagine

Pasul 3: Testare

Ar trebui să puneți baza de date pe Pi prin MySQL Workbench efectuând un import de date. Fișierul din depozit este o depozitare a bazei de date. În caz contrar, puteți întâmpina unele probleme, deoarece Pi utilizează MariaDB în loc de MySQL. Este posibil să fie necesar să creați un utilizator nou sau să modificați aceste acreditări în cod. Puteți vedea ERD în imaginea atașată

Puteți încerca să rulați imediat programul Alarmostat, dar vă recomand să testați mai întâi componentele separat. Puteți folosi clasele incluse în repo github și puteți face un mic program pentru a vă testa toate componentele. Acest lucru va facilita depanarea.

După ce știți că funcționează componentele dvs., putem începe să construim o carcasă.

Pasul 4: Caz

Cazul poate fi orice vrei. Dacă doriți să creați un prototip autonom ca al meu, există câteva cerințe.

-Unele decupaje pentru montarea componentelor prin placa frontală

-Un fel de mecanism de ușă

-Suficient de spațiu în interior

Am folosit lemn gros de 6 mm. Este foarte robust și perfect dacă doriți să tăiați cu laser, dar montarea componentelor fără a fi introdus șurubul în față poate fi o provocare.

M-am așezat pe șuruburile prezentate în imagine și apoi am folosit piulițe pentru a le face efectiv mai scurte. Vă recomandăm cu tărie să testați cât de departe merg șuruburile pe o bucată aruncată din materialul pe care îl utilizați, deoarece aceste piese pot varia.

Unele părți nu aveau orificii bune pentru șuruburi (keyes-040, hcsr501, led-uri), așa că am folosit și un pistol cu adeziv fierbinte pentru a le fixa la locul lor. Nu este cea mai curată soluție, dar va merge bine. S-ar putea să nu fie necesar un fier de lipit, dar am folosit unul pentru a lipi fire mai bune la senzorul meu de ușă ada375, deoarece acestea s-au desprins prea ușor.

Piesele pe care le-am montat pe carcasă sunt:

-2 leduri

-ada375

-hcsr501

-lcd

-ecoder rotativ

-cititor RFID

Restul este atașat la panou. (Montarea senzorului de temperatură undeva în afara carcasei poate fi de preferat totuși)

Pasul 5: Câteva observații despre cazul meu

Puteți găsi un model de proiect al cazului de mai sus. Iată dimensiunile:

placa frontală: 40,5 x 30 cm

laturile carcasei componentelor: 20 x 30 cm

sus și jos: 20 x 20 cm

Am forat o mică gaură în lateral pentru a direcționa cablurile senzorului și una mai mare în panoul din spate pentru cablurile de alimentare și Ethernet. Deschiderile pentru cele 2 leduri din față au fost, de asemenea, forate

Un sfat: NU copiați aceste dimensiuni! Placa superioară pentru mine ar fi trebuit să fie de 20,6 x 21,2 cm, deoarece nu țineam cont de grosimea lemnului. Și chiar dacă acest lucru ar fi corect, incinta în care stau Pi și componentele sale, este abia suficient de mare. Nu mi-am dat seama de lungimea suplimentară a sursei de alimentare a plăcii și am avut norocul să o pot așeza acolo în diagonală.

Vă sugerez să folosiți placa frontală de aceeași dimensiune și să faceți carcasa din spate cu o lățime de 5 cm. Rămâne mai mult decât suficient spațiu pe partea stângă pentru a muta ușa și senzorii puțin mai mult spre margine.

Sau, știi.. Proiectează-ți propriul!

Pasul 6: Asamblare

Am găsit că lucrul în această ordine este cel mai simplu:

1: tăiați lemnul la dimensiunea potrivită

2: luați placa frontală și faceți decupajele pentru componente (dacă doriți să tăiați cu laser, fișierul este atașat, aveți nevoie de două găuri suplimentare pentru leduri)

3: montați componentele necesare pe placa frontală

4: Testați-conectați aceste componente. Mai bine faceți acest lucru, în timp ce mai aveți spațiu în care să lucrați. Am înregistrat firele corespunzătoare împreună pentru a le transforma într-un fel de antet. Acest lucru face mult mai ușor să le conectați atunci când totul este la locul lor

5: montați zmeura pi în carcasa interioară (sau găsiți o altă soluție pentru montarea acesteia, deoarece va fi aproape imposibil să scoateți cardul SD) Piulițele pe care le-am folosit au intrat în contact cu știfturi metalice pe Pi, așa că am acoperit o parte din partea inferioară cu bandă electrică.

Pasul 7: Mai multă asamblare

Acum puneți-l împreună (am folosit adeziv pentru lemn foarte puternic, deoarece acest lemn nu a fost prea fericit cu cuie sau șuruburi în partea de 6 mm grosime)

Am lipit cele două panouri laterale ale carcasei de marginea exterioară a plăcii inferioare și am pus panoul din spate deasupra plăcii inferioare, între plăcile laterale. Acest lucru îl face mai puternic, dar a trebuit să mănânc partea superioară a plăcii posterioare, deoarece a ieșit cu 6 mm mai sus decât panourile laterale și frontale

Pasul 8: Conectare

În cele din urmă, este timpul să reconectați componentele din interiorul carcasei. Tocmai am lăsat panoul cu toate cablurile atașate la acesta și apoi am conectat componentele montate unul câte unul.

După cum puteți vedea, acest lucru nu este prea curat, așa că s-ar putea să găsiți o modalitate mai bună de montare corectă

Pasul 9: Software

Va trebui să adăugați un utilizator la baza de date dacă doriți să utilizați cititorul RFID pentru a înarma și dezarma sistemul. Conectați-vă la pi prin Workbench, selectați baza de date Alarmostat și rulați următoarea comandă:

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

înlocuiți # cu valorile potrivite. Puteți găsi rfidid executând scriptul rfidtest.py din depozit. Va afișa ID-ul etichetei dvs.:

Pentru a rula programul la pornire, consultați readme:

Pasul 10: Ești gata

Este gata! ești gata să-ți protejezi și să-ți controlezi temperatura casa imaginară! Distrează-te și încearcă să adaugi noi caracteristici codului!