GroupONE Smart Home: 27 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

أهلا بك! مشروع Raspberry Pi هذا هو نظام إدارة "المنزل الذكي" ، وهو قادر على قياس البيانات المختلفة مثل درجة الحرارة والرطوبة وقيم الضوء في أجزاء مختلفة من المنزل. سيغطي هذا Instructable إعداد المدخل وغرفة المعيشة بالإضافة إلى غرفة نوم واحدة.

يتم إرسال البيانات ومعالجتها من خلال IBM Bluemix قبل إعادتها إلى Node-Red ، والتي تقوم بعد ذلك بالإجراءات اللازمة مثل تشغيل الأضواء عندما يكون الظلام واكتشاف الحركة.

يمكن للمستخدمين عرض البيانات التي تم جمعها عبر لوحة المعلومات في Node-Red والتي تعرض قيم القياس الحالية بالإضافة إلى تمثيل رسومي لمقياس ورسم بياني تاريخي. تتضمن لوحة القيادة أيضًا ميزات إضافية مثل الساعة التي تعرض البيانات الحالية والوقت والمفاتيح للتحكم عن بُعد في الأجهزة الكهربائية المختلفة ، والتي يتم تمثيلها على شكل مصابيح LED وجرس.

أخيرًا ، هناك نظام إنذار منزلي يتكون من قارئ بطاقة MFRC 522 RFID وجرس وجهاز استشعار للحركة وشاشة LCD مقاس 16 × 2. يتم أيضًا عرض حالة نظام إنذار RFID للمنزل على لوحة القيادة. ما يجعل نظام إنذار المنزل هذا مميزًا هو أنه يمكنه قراءة الرسائل المعطاة له مثل "Welcome Home" لإظهار أن الوصول ممنوح أو "تم رفض الوصول" لإظهار أن الوصول مرفوض. عند اكتشاف حركة أثناء إطفاء الأنوار ، سيصدر الجرس رنينًا وسيتم إرسال بريد إلكتروني إلى المستخدم. عندما يتم تجاهل المنبه ، سيتم إرسال بريد إلكتروني آخر.

الخطوة 1: تجهيز الأجهزة الضرورية

تأكد من توفر كل ما يلي قبل المتابعة. يتم وضع كمية كل عنصر مطلوب بين قوسين.

1. Raspberry Pi 3 موديل B (3 وحدات)
2. اللوح (3 وحدات)
3. نصف لوح (1 وحدة)
4. مجموعة T-Cobbler (3 وحدات)
5. مستشعر درجة الحرارة والرطوبة DHT11 (3 وحدات)
6. LED (5 وحدات)
7. 220 أوم المقاوم (5 وحدات)
8. 10 كيلو أوم المقاوم (7 وحدات)
9. مستشعر حركة HC-SR501 PIR (وحدتان)
10. الجرس (1 وحدة)
11. شاشة I2C LCD (1 وحدة)
12. وحدة قارئ البطاقة RFID / NFC MFRC522 (1 وحدة)
13. بطاقة RFID (وحدتان)
14. المقاوم المعتمد على الضوء (LDR) (وحدتان)
15. المحول التناظري إلى الرقمي (3 وحدات)
16. كابلات توصيل من الذكور إلى الذكور (80 وحدة على الأقل)
17. كابلات توصيل من الذكور إلى الإناث (10 وحدات على الأقل)
18. محول الطاقة / كابل USB إلى USB الصغير (3 وحدات)
19. كابل RJ45 LAN (3 وحدات)

الخطوة 2: مدخل الأجهزة # 1

الآن بعد أن قمنا بتجميع العناصر الأساسية ، حان الوقت لبدء إعداد الأجهزة للجزء الأول من مشروعنا - المدخل. قم بتوصيل مستشعر DHT11 ومقاوم 10 كيلو أوم وكابلات توصيل كما هو موضح.

الخطوة 3: مدخل الأجهزة # 2

بعد ذلك ، قم بتثبيت لمبة LED وكبلي توصيل إضافيين ومقاوم 220 أوم.

الخطوة 4: مدخل الأجهزة # 3

قم بتوصيل الجرس وكابلي التوصيل كما هو موضح.

الخطوة 5: مدخل الأجهزة # 4

باستخدام 7 كبلات توصيل من الذكور إلى الإناث ، قم بتثبيت وحدة قارئ بطاقة RFID / NFC MFRC522.

الخطوة 6: مدخل الأجهزة # 5

أضف شاشة I2C LCD وكابلات التوصيل الأربعة من الذكور إلى الإناث. هذا يختتم إعداد الأجهزة للمدخل.

الخطوة 7: أجهزة غرفة المعيشة # 1

ابدأ باستخدام Raspberry Pi آخر ولوح التجارب ومجموعة T-Cobbler لهذه الخطوة. السلك البرتقالي مخصص لتزويد 3v3 بينما السلك الرمادي مخصص لتزويد GND. استخدم المقاوم 330 أوم لمصابيح LED ، وصّل الأسلاك الخضراء لمصباح LED الأصفر بـ GPIO23 والصمام الأحمر بـ GPIO24. قم بتوصيل الأسلاك البنية لكل من مصابيح LED بنفس الصف مثل السلك الرمادي (GND).

الخطوة 8: أجهزة غرفة المعيشة # 2

قم بتوصيل مستشعر DHT11 كما هو موضح في الصورة أعلاه. استخدم المقاوم 10 كيلو أوم هذه المرة لمستشعر DHT11 ، وقم بتوصيل السلك الأزرق بـ GPIO4. قم بتوصيل السلك الأحمر بنفس الصف مثل السلك البرتقالي (3 ضد 3) والسلك الأسود بنفس الصف مثل السلك الرمادي (GND).

الخطوة 9: أجهزة غرفة المعيشة # 3

قم بتوصيل مستشعر DHT11. استخدم المقاوم 10 كيلو أوم هذه المرة لمستشعر DHT11 ، وقم بتوصيل السلك الأزرق بـ GPIO4. قم بتوصيل السلك الأحمر بنفس الصف مثل السلك البرتقالي (3 ضد 3) والسلك الأسود بنفس الصف مثل السلك الرمادي (GND).

الخطوة 10: أجهزة غرفة المعيشة # 4

الآن ، قم بتثبيت Light Dependent Resistor ، المقاوم 10 كيلو أوم مع كبلات التوصيل اللازمة.

الخطوة 11: أجهزة غرفة المعيشة # 5

قم بتوصيل مستشعر الحركة PIR كما هو موضح في الصورة أعلاه. قم بتوصيل السلك الأصفر بـ GPIO26. قم بتوصيل السلك الأحمر بنفس الصف مثل السلك البرتقالي (3 ضد 3) والسلك الأسود بنفس الصف مثل السلك الرمادي (GND). لقد انتهيت الآن من إعداد أجهزة غرفة المعيشة. واحد آخر للذهاب!

الخطوة 12: أجهزة غرفة النوم رقم 1

مرة أخرى ، ابدأ بمجموعة أخرى من Pi ولوح التجارب و T-Cobbler. الانتقال إلى غرفة النوم: ابدأ بإضافة كبلات التوصيل من ذكر إلى ذكر ، ومقاوم 10 كيلو أوم ومستشعر DHT11 وفقًا للرسم التخطيطي أعلاه.

الخطوة 13: أجهزة غرفة النوم # 2

أضف الآن لمبة LED وكبلي توصيل إضافيين ومقاوم 220 أوم.

الخطوة 14: أجهزة غرفة النوم # 3

قم بتوصيل المحول التناظري إلى الرقمي MCP3008 وكابلات التوصيل الخاصة به. أضف المقاوم المعتمد على الضوء ومقاومه 10 كيلو أوم أيضًا.

الخطوة 15: أجهزة غرفة النوم # 4

قم بتوصيل مستشعر الحركة باستخدام 3 كبلات توصيل من الذكور إلى الإناث ، وقد انتهيت من إعداد الأجهزة لغرفة النوم!

الخطوة 16: قم بتثبيت IBM Watson Node-RED Nodes على RPi

افتح نافذة طرفية و

قم بتثبيت عقد Node-RED التالية على RPi الخاص بك:

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

بمجرد نجاح التثبيت ، أعد تشغيل RPi

sudo إعادة التشغيل الآن

الخطوة 17: تحديث Node-RED على RPi

افتح نافذة طرفية وقم بتحديث Node-RED على RPi الخاص بك

تثبيت sudo npm -g - عقدة غير آمنة-بيرم-أحمر

الخطوة 18: قم بتثبيت وحدات Node-RED الإضافية على RPi

لكي تعمل التدفقات التي تم استيرادها في الخطوة التالية ، يجب أيضًا تثبيت الوحدات النمطية التالية.

node-red-contrib-moment (لتنسيق الوقت)

node-red-dashboard (للوحة القيادة)

node-red-Contrib-telegrambot (لبوت برقية)

node-red-node-daemon (لـ RFID ، اتبع الرابط أدناه للحصول على التعليمات)

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

node-red-contrib-i2clcd (لشاشات الكريستال السائل ، اتبع الرابط أدناه للحصول على الإرشادات)

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

الخطوة 19: بدء Node-Red و Mosquitto

افتح نافذة طرفية وابدأ Node-RED على RPi الخاص بك

البعوض

افتح نافذة طرفية أخرى وابدأ Node-RED على RPi الخاص بك

بداية العقدة الحمراء

الخطوة 20: استيراد التدفقات لمدخل RPi

انقر على قائمة الهامبرغر وانتقل إلى استيراد> الحافظة

الصق الشفرة في الرابط أدناه وانقر فوق استيراد

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

انقر فوق عقدة إخراج MQTT

انقر على أيقونة القلم

أدخل عنوان IP الخاص بمدخل RPi في حقل الخادم

انقر فوق تحديث. سيتم تحديث جميع عقد MQTT الأخرى الموجودة على نفس التدفق.

الخطوة 21: استيراد التدفقات لغرفة المعيشة RPi

انقر فوق قائمة الهامبرغر وانتقل إلى استيراد> لصق الحافظة في الكود الموجود في الرابط أدناه وانقر فوق استيراد

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

انقر فوق عقدة إخراج MQTT

انقر على أيقونة القلم

أدخل عنوان IP الخاص بـ Living Room RPi في حقل الخادم

انقر فوق تحديث. سيتم تحديث جميع عقد MQTT الأخرى الموجودة على نفس التدفق.

الخطوة 22: استيراد التدفقات لغرفة النوم RPi

انقر على قائمة الهامبرغر وانتقل إلى استيراد> الحافظة

الصق الشفرة في الرابط أدناه وانقر فوق استيراد

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

انقر فوق عقدة إخراج MQTT

انقر على أيقونة القلم

أدخل عنوان IP الخاص بغرفة النوم RPi في حقل الخادم

انقر فوق تحديث. سيتم تحديث جميع عقد MQTT الأخرى الموجودة على نفس التدفق.

الخطوة 23: استيراد التدفقات لـ Bluemix

انقر على قائمة الهامبرغر وانتقل إلى استيراد> الحافظة

الصق الشفرة في الرابط أدناه وانقر فوق استيراد

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

الخطوة 24: نشر التطبيق

انقر فوق الزر "نشر" لنشر التطبيق.

إذا فشل اتصال MQTT بعد النشر ، أدخل الأمرين التاليين (واحدًا تلو الآخر) لإيقاف Mosquitto وإعادة تشغيله ثم حاول مرة أخرى.

sudo /etc/init.d/mosquitto stop

البعوض

الخطوة 25: عرض لوحة القيادة

انتقل إلى: 1880 / ui (مثل 169.254.43.161:1880/ui)

يجب أن ترى الشاشة أعلاه.

الخطوة 26: عرض لوحة القيادة # 2

يمكنك الوصول إلى لوحة القيادة لـ 2 RPis (كما هو موضح أعلاه) من خلال النقر على أيقونة قائمة الهامبرغر واختيار RPi الذي ترغب في عرض لوحة القيادة له.

الخطوة 27: استخدام Chatbot

يتضمن التطبيق روبوت Telegram أيضًا. اسم الروبوت هو groupONEbot. يمكن عرض قائمة بالأوامر باستخدام أمر المساعدة ، كما هو موضح أدناه. أعلاه بعض الأمثلة لحالات الاستخدام المحتملة.