ساعة منبه ذكية: ساعة منبه ذكية مصنوعة من Raspberry Pi: 10 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

هل سبق لك أن أردت ساعة ذكية؟ إذا كان الأمر كذلك ، فهذا هو الحل المناسب لك!

لقد صنعت Smart Alarm Clock ، هذه ساعة يمكنك تغيير وقت التنبيه وفقًا لموقع الويب. عندما يرن المنبه ، سيصدر صوت (صفارة) وسيضيء مصباحان (2 LED). سوف تضيء مصابيح LED فقط عندما يكون الظلام (مستشعر الضوء). تضمن مصابيح LED إضاءة الغرفة بحيث يمكنك الوقوف بشكل طبيعي. لتعطيل المنبه ، اضغط على الزر. عندما تريد استخدام وظيفة الغفوة (+5 دقائق) ، عليك أن تمسك يدك أمام جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية. إذا تم الكشف عن الحركة (مستشعر الموجات فوق الصوتية) ، ستتغير حالة شاشة LCD.

حالة شاشة LCD:

1. عنوان IP للموقع
2. الساعة / التاريخ
3. وقت التنبيه التالي
4. درجة الحرارة والرطوبة

هذا هو أول مشروع لي في مجال دراستي: الوسائط المتعددة وتكنولوجيا الاتصالات (MCT) في Howest (Kortrijk belgium).

الخطوة 1: المكونات والمواد

بالنسبة لمشروعي ، استخدمت أجزاء متعددة سأدرجها أدناه ، وسأضيف أيضًا ملف Excel مع جميع الأسعار المقابلة للمكونات وكذلك مواقع الويب التي طلبتها منها.

عناصر

• Raspberry Pi 3 موديل B +
• مصدر طاقة Raspberry Pi
• عرض شاشات الكريستال السائل
• صفارة
• LDR
• 2 ليد
• دهت -11
• HC-SR04 جهاز استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية
• زر
• الانتهازي

المواد:

• خشب 7 مم
• خشب 2 سم
• فيلم تتشبث

أدوات:

• اللحيم
• صمغ ممتاز
• رأى
• المفكات
• تدريبات

في ملف PDF أدناه ، يمكنك رؤية قائمة الأسعار الكاملة.

الخطوة 2: تجميع الأجهزة معًا

لقد قمت ببناء دائري باتباع مخطط Fritzing الذي قمت به ، قمت بتحميل المخطط أدناه. تحتوي الدائرة على أجهزة استشعار متعددة ومشغل يعمل معًا كجهاز واحد. سأدرج الدوائر المختلفة الموجودة ، وكيف ستحتاج إلى توصيل هذه الدوائر التي يمكنك العثور عليها في المخطط.

1. يوجد مستشعر مسافة بالموجات فوق الصوتية يكتشف الحركة على مسافة 15 سم (مسافة مشفرة ذاتيًا) ويغير حالة شاشة LCD ولكن إذا كان المنبه قيد التشغيل ، فإنه يغفو المنبه لمدة 5 دقائق.
2. هناك شاشة LCD تعرض 4 حالات (عنوان IP ، التاريخ / الوقت ، التنبيه التالي ، درجة الحرارة / همهمة)
3. مقياس dht11 الذي يقيس درجة حرارة الهواء ورطوبته
4. زر لتعطيل المنبه أو إذا ضغطت لفترة أطول ثم 3 ثوانٍ ، فسيتم إيقاف تشغيل rpi
5. جرس لإصدار صوت إذا كان وقت التنبيه المحدد مطابقًا للوقت الحالي
6. مستشعر LDR لقياس الضوء في الغرفة
7. 2 مصابيح LED لتضيء الغرفة إذا كانت مظلمة -> LDR

الخطوة 3: نموذج قاعدة البيانات (mySQL)

يمكنك رؤية مخطط ERD أعلاه ، وسأقوم أيضًا بربط ملف تفريغ حتى تتمكن من استيراد قاعدة البيانات بنفسك.

باستخدام قاعدة البيانات هذه ، ستتمكن من إظهار أشياء متعددة مثل:

• درجة الحرارة
• رطوبة
• قيمة الضوء
• تم ضبط وقت التنبيه / تعطيله / تأجيله
• إذا كان الجرس يعمل
• إذا كانت الأضواء مضاءة

إذا كنت ترغب في إعادة إنشاء قاعدة البيانات هذه ، فستحتاج إلى إنشاء مستخدم جديد حتى تتمكن من الاتصال بـ Raspberry Pi الخاص بك.

الخطوة 4: الاتصال بـ Raspberry Pi

بادئ ذي بدء ، ستحتاج إلى تنزيل تطبيق Putty ، فهناك نسخة مجانية متاحة على موقع الويب الخاص بهم. ستحتاج أيضًا إلى Raspbian الذي يمكنك تنزيله هنا.

عندما تفتح المعجون ، ستحتاج إلى النقر فوق "جلسة". عندما تنتهي من ذلك ، ستحتاج إلى ملء عنوان IP الخاص بـ Pi ضمن "المضيف البعيد". ثم يمكنك إدخال اسم مستخدم يمكنك اختياره. ثم انقر فوق "موافق".

عادةً بعد كل هذه الخطوات ، سيبدأ الاتصال تلقائيًا. ثم ستحتاج إلى إدخال كلمة المرور الخاصة بك ، وأنت متصل.

الخطوة 5: برنامج على Raspberry Pi

لكي يعمل الكود الخاص بي (والذي سأقوم بربطه أدناه) ، ستحتاج إلى تثبيت بعض الحزم والمكتبات. أول شيء تحتاجه هو أن تقوم بتحديث Pi الخاص بك.

أولاً ، قم بتحديث قائمة حزم النظام الخاص بك عن طريق إدخال الأمر التالي: sudo apt-get update ، ثم قم بترقية جميع الحزم المثبتة إلى أحدث إصداراتها باستخدام الأمر التالي: sudo apt-get dist-Upgrade بعد تثبيت الحزم التي ستقوم بها بحاجة إلى تثبيت بعض المكتبات:

• Flaskflask_cors
• RPI. GPIO
• التاريخ والوقت
• خيوط
• زمن
• عملية فرعية
• mysq
• منفذ توصيل

الخطوة 6: إعداد خادم ويب على Raspberry Pi

انتقل إلى وحدة تحكم المعجون الخاصة بك.

سنقوم بتثبيت خادم الويب Apache. من خلال القيام بذلك ، ستتمكن من فتح موقع الويب على أي جهاز متصل بشبكتك. اكتب الأمر التالي واضغط على Enter: sudo apt-get install apache2

انتقل الآن إلى المجلد: / var / www / html / هنا يمكنك وضع جميع ملفاتك من موقع الويب الخاص بك وسيتم فتح صفحة index.html عندما تتصفح عنوان IP الخاص بـ Pi. احذر من كتابة حرف I كبير في index.html وإلا فلن تفتح صفحة الفهرس تلقائيًا.

الخطوة 7: البرمجيات: Python

لقد أنشأت العديد من نصوص Python ، وسوف أقوم بربط githubhere الخاص بي حتى تتمكن من عرض الكود بنفسك. لكنني سأشرح ذلك قليلاً بالفعل.

قمت بترميز بعض الفئات لجهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية والأضواء و LDR و LCD. لقد استخدمت مكتبات لجهاز استشعار DHT11. (استيراد Adafruit_DHT) في النهاية ، أستخدم ملفًا واحدًا فقط لإنجاز المشروع بالكامل ، وهذا يسمى app.py. في هذا الملف أيضًا ، قمت بترميز بعض المسارات حتى أتمكن من قراءة البيانات من قاعدة البيانات الخاصة بي وإرسالها إلى كائن json الذي استخدمته بعد ذلك في ملفات جافا سكريبت الخاصة بي.

الخطوة 8: البرنامج: موقع الويب

لأنني صنعت فرصة أنه يمكنك ضبط المنبه على الموقع. لذلك قمت بإنشاء موقع على شبكة الإنترنت للسماح لي بالقيام بذلك. من خلال الموقع يمكنك أيضًا مشاهدة الرطوبة ودرجة الحرارة والتاريخ.

أثناء تمهيد Pi ، سيبدأ تشغيل نص Python الخاص بي. سيهتم هذا بالحصول على البيانات لتظهر على موقع الويب وجعل من الممكن ضبط المنبه. كما أن الموقع سريع الاستجابة لذلك يمكن فتحه على الهاتف المحمول دون فقدان الميزات أو غير ذلك.

يمكن العثور على الكود الخاص بي على جيثب هنا.

الخطوة التاسعة: بناء القضية

بالنسبة لحالتي ، أقوم ببناء صندوق لتقليد الساعة.

أضع أيضًا صورًا حيث يمكنك رؤية عملية بناء الحالة. بالنسبة للقياسات ، سأقوم أيضًا بتحميل ملف أدناه حيث يمكنك رؤية المخطط الخاص بي لكيفية إعادة إنشائه.

الخطوة 10: المستخدم مانويل

هنا يمكنك العثور على دليل سريع لكيفية عمل المشروع. نأمل أن يكون يومك أفضل إذا صنعت هذا المنبه الذكي في نهاية هذا البرنامج التعليمي!

شكرا لقرائتك.