ITea - مراقب الشاي الشخصي الخاص بك: 8 خطوات

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

مرحبًا بكم ، زملائي القراء ، ومرحبًا بكم في مشروع iTea!

قبل البدء في هذا المشروع ، فكرت في شيء يمكنني تحسينه في حياتي باستخدام الروبوتات والمكونات الإلكترونية الشائعة الموجودة في منزلي. قبل أسابيع قليلة من كتابة هذا المقال ، كنت قد حصلت على أول Raspberry Pi ؛ 3 ب +. الآن بعد أن أصبحت لدي قوة Pi ، فكرت ، يجب أن أتوصل إلى فكرة يمكنها تحسين حياتي ، وكذلك حياة العديد من الآخرين.

لذا … اعتقدت أن شيئًا يمكنني صنعه هو جهاز مراقبة الشاي ، فكلما قررت أن أصنع بنفسي كوبًا من الشاي ، أنسى التحقق مما إذا كان الشاي جاهزًا من حين لآخر. ◕‿◕

دفعني ذلك إلى جعل هذا المشروع حقيقة واقعة. الغرض من iTea هو توفير مرجع إذا كان الشاي الخاص بك جاهزًا أم لا عن طريق التحقق مما إذا كان أي بخار من الماء المغلي قد اصطدم بجهاز استشعار البخار. إذا كان هذا صحيحًا ، فستعلمك iTea أن الشاي جاهز من خلال مكبر صوت. يمكنك بعد ذلك إغلاق iTea والمضي قدمًا في شرب الشاي بسلام.

يمكن أن تكون عملية إنشاء هذا المشروع معقدة بعض الشيء ، لذلك قررت أن أشرح كيفية صنع هذا المشروع بأكثر الطرق تفصيلاً ، إلى جانب الأخطاء التي ارتكبتها على طول الطريق بحيث (آمل) لا أحد يحاول ذلك اجعل هذا المشروع يقع في تلك الأخطاء أيضًا.

ستكون التكلفة التقريبية لإنشاء هذا المشروع حوالي 70 دولارًا - 100 دولار ، بناءً على المكان الذي تحصل فيه على مكوناتك ، ونوع المكونات التي تستخدمها ، وعملة البلد التي تستخدمها. يمكنك الاطلاع على الإمدادات اللازمة لهذا المشروع أدناه.

أنا منفتح على أي اقتراحات حول كيفية تحسين هذا المشروع ، أو شيء خاطئ ارتكبته ، أو طريقة لتبسيط صنع هذا المشروع. هذا هو أول مشروع قمت به باستخدام Raspberry Pi. اترك أي اقتراحات في التعليقات أدناه!

أتمنى أن تنجح في إنجاح هذا المشروع وأن تستمتع على الأقل بقراءة هذا المقال. حظا سعيدا!

الخطوة 1: ما سوف تحتاجه

لنبدأ هذا باقتباس لطيف / سؤال بلاغي وجدته على الإنترنت:

"إذا كنت لا تعرف إلى أين أنت ذاهب. كيف تتوقع أن تصل إلى هناك؟" ~ باسل س. والش

وفي رأيي ، فإن الخطوة الأولى لمعرفة إلى أين أنت ذاهب هي …

معرفة المكونات التي أنت على وشك استخدامها

نعم ، صدق أو لا تصدق ، بقدر ما قد تغفل عنه ، فإن معرفة المكونات التي أنت على وشك استخدامها ، إلى جانب امتلاكها قبل بدء المشروع ، أمر ضروري لنجاحك في أي مشروع إلكترونيات قد تحاول يبني.

بالنسبة لمشروع iTea ، ستحتاج إلى بعض الأشياء. هم انهم:

• اردوينو اونو
• Raspberry Pi 3 موديل B +
• جهاز استشعار البخار
• جهاز كمبيوتر مثبت عليه Arduino IDE
• كابل برمجة اردوينو
• الشريط / مسدس الغراء الساخن (مع مسدس الغراء)
• اللوح الصغير
• مفتاحان للضغط (لقد استخدمت زرًا واحدًا للوح الضغط ووحدة تبديل زر ضغط واحدة)
• قطعة واحدة طويلة من الخشب
• مفك براغي
• إما LEGO ، أو Meccano ، أو غيرها من مجموعات البناء (لتثبيت مستشعر البخار في مكانه)
• سلك العبور (الكثير من أسلاك العبور)
• مسطرة
• ورق / كرتون (اختياري ؛ مطلوب فقط للزينة)
• كابل USB إلى microUSB (المعروف أيضًا باسم شاحن هاتف Samsung / Android) مزود بمصدر طاقة
• مكبر صوت بمقبس صوت 3.5 ملم

أوصي بشدة باستخدام مسدس الغراء الساخن بدلاً من لفافة الشريط ؛ حيث أن مسدس الغراء الساخن أقوى وقبضة أكثر صلابة. -

لتشفير Raspberry Pi وإدخال الملفات فيه ، ستحتاج إلى المكونات التالية مع Raspberry Pi:

• كابل HDMI
• تلفزيون / شاشة مع مدخلات HDMI
• بطاقة SD مكتوب عليها نظام التشغيل Raspian
• كابل USB إلى microUSB (مذكور أعلاه أيضًا)
• فأرة الحاسوب
• لوحة المفاتيح
• محرك أقراص USB

المكونات الرئيسية لهذا المشروع هي Arduino و Raspberry Pi ومستشعر Steam.

إذا كانت لديك هذه المكونات معك ، فأنت جاهز للمضي قدمًا في إنشاء مشروع iTea!

الخطوة 2: مخطط ITea's Flowchart

تُظهر الصورة أعلاه مخططًا بسيطًا يمكن أن يمنحك فهمًا لكيفية عمل iTea. يرجى ملاحظة أن هذا ليس مخطط الدائرة. يمكن لهذا المخطط الانسيابي تبسيط خلفية كيفية عمل iTea.

الخطوة 3: تشفير Raspberry Pi

أحد الأخطاء الضخمة التي ارتكبتها أثناء القيام بهذا المشروع هو أنني قمت بتثبيت المكونات على قطعة من الخشب ، ثم قمت بتحميل الكود. الخطأ هنا هو أنه من الصعب للغاية الاستمرار في توصيل وفصل ماوس الكمبيوتر ولوحة المفاتيح وكابل microUSB في Raspberry Pi دفعة واحدة بينما يتم لصقها / لصقها على قطعة من الخشب (أو أيًا كان ما قمت بتثبيت المكونات عليه).

لمنع هذا الخطأ من السقوط عليك يا رفاق أيضًا ، قمت بتضمين الكود الخاص بكل من Arduino و Raspberry Pi قبل توضيح كيفية تركيب المكونات على نوع من الإطار (في حالتي قطعة من الخشب).

قبل الرمز ، إليك رابط لمقطع فيديو قد يساعدك في عملية Pi إذا كنت جديدًا نسبيًا في استخدامه.

تمهيد وبدء Raspberry Pi باستخدام NOOBS | DIYrobots | موقع يوتيوب

يجب أن يكون لديك Raspberry Pi ممهدًا بأحدث إصدار من نظام التشغيل Raspian OS. (الاتصال بالإنترنت غير مطلوب)

بالنسبة إلى iTea ، فإن عقل الحوسبة الإلكترونية الرئيسي هو Raspberry Pi ، بينما استخدمت للتو Arduino لتجنب استخدام ومواجه تعقيد المحول التناظري إلى الرقمي. يساعد هذا أيضًا في تصحيح أخطاء الكود بشكل أسهل لأن كل متحكم له دوره الخاص.

ملاحظة: الكود الخاص بهذا المشروع يستخدم بعض الملفات الصوتية. يمكنك تنزيل هذه الأصوات أدناه.

البرنامج:

يمكنك تنزيل برنامج iTea.py Python النصي أدناه.

بعد تنزيل هذا البرنامج النصي مع ملفات الصوت ، انسخها إلى محرك أقراص USB Thumb وانقلها إلى دليل Pi على Raspberry Pi.

باستخدام Raspberry Pi مع توصيل لوحة المفاتيح والماوس ، قم بالخطوات التالية.

افتح تطبيق Terminal واكتب السطر التالي:

sudo leafpad /etc/rc.local

اضغط دخول. يؤدي هذا إلى فتح ملف rc.local في محرر نصوص Raspberry Pi.

بعد ذلك ، قم بالتمرير إلى الجزء السفلي من هذا البرنامج النصي واكتب ما يلي قبل خروج السطر 0:

sudo python3 iTea.py &

الآن احفظ ملف rc.local بالضغط على ملف> حفظ. أغلق محرر النصوص.

بعد ذلك ، اكتب ما يلي في Terminal:

sudo raspi-config

اضغط على Enter ويجب أن يظهر نوع من القائمة في Terminal. استخدم مفاتيح الأسهم للتمرير لأسفل إلى خيار خيارات متقدمة واضغط على Enter.

ثم قم بالتمرير لأسفل إلى علامة التبويب الصوت واضغط على Enter (مرة أخرى …)

أخيرًا ، اختر Force 3.5mm ('headphone') jack واضغط على Enter. غادرْ المحطةَ.

أعد تشغيل Raspberry Pi عن طريق كتابة ما يلي في Terminal الخاص بك:

sudo إعادة التشغيل

لإعادة تشغيل Raspberry Pi. سيؤدي هذا إلى تمكين جميع الخيارات التي حددتها.

أنت الآن جاهز للانتقال إلى برمجة العقل الثاني في iTea: Arduino.

الخطوة 4: ترميز Arduino

الآن بعد أن انتهيت من برمجة Raspberry Pi باستخدام كود Python 3 ، حان الوقت لبرمجة Arduino برمز Arduino C ++ المصنوع باستخدام Arduino IDE.

إليك بعض مقاطع الفيديو التي يمكن أن تساعدك في عملية ترميز Arduino:

• كيفية تحميل الكود إلى Arduino | DIYrobots | موقع يوتيوب
• استخدام Arduino IDE | DIYrobots | موقع يوتيوب

البرنامج:

يمكنك تنزيل كود Arduino أدناه (iTea.ino)

قم بتنزيل ملف iTea.ino وافتحه في ArduinoIDE. قم بتحميله على لوحة Arduino الخاصة بك (لقد استخدمت Uno).

قبل الوصول إلى الكود الخاص بهذا المشروع ، قمت بتعبئة كل كود Arduino في عبارة void loop () (بما في ذلك معظم الكود الذي استخدمته لـ Raspberry Pi ؛ ولكن في C ++) وأصبح الأمر محيرًا نوعًا ما ؛ لم ينجح ولم أتمكن من تصحيحه. بعد ذلك ، قررت أن أضع الكود الرئيسي لهذا المشروع في Raspberry Pi وبرنامج صغير فقط في Arduino.

الخطوة 5: الأجهزة

للقيام بهذا المشروع ، يجب أن يكون لديك ذراع طويلة لتعليق مستشعر البخار فوق إبريق الشاي أثناء الغليان. لقد صنعت ذراعي ببعض القطع على غرار الميكانو وأطلق عليها الغراء الساخن على قطعة الخشب التي استخدمتها ؛ والتي بدورها تعلق على الجزء الخلفي من الموقد.

يجب أن تكون الأجهزة الخاصة بهذا المشروع ثابتة في البناء ؛ وهذا هو السبب في أنني استخدمت مسدس الغراء الساخن على نطاق واسع أكثر من الشريط.

يجب وضع مستشعر البخار بدقة على الذراع مباشرة أعلى الموقد. بالنسبة لي ، كان حجم الجزء الخلفي من الموقد على الموقد 22 سم (حوالي 8.6 بوصة).

لذلك … لقد أطلقت الغراء الساخن على مستشعر البخار على بعد 22 سم من الجزء الخلفي من الموقد واستخدمت أسلاك توصيل طويلة لتوصيل المستشعر بـ Arduino. عندها فقط كنت متأكدًا من أن مستشعر البخار سيصل إلى الموقد بالتأكيد ويكتشف أي بخار من الماء المغلي.

الخطوة 6: الدائرة

هناك العديد من الاتصالات التي يجب إجراؤها لإكمال دائرة iTea.

هم انهم:

مستشعر البخار:

• يتصل V + pin (الطاقة الإيجابية) بالدبوس 5V في Arduino
• يتصل دبوس Gnd (الطاقة السلبية) بدبوس GND في Arduino
• يتصل Sig pin (الإدخال من المستشعر) بالدبوس التناظري A0 على Arduino

وحدة زر الضغط:

• يتصل V + pin (الطاقة الإيجابية) بالدبوس 5V الموجود في Raspberry Pi
• يتصل دبوس Gnd (الطاقة السلبية) بدبوس GND في Raspberry Pi
• يتصل Sig pin (الإدخال من المستشعر) بـ GPIO3 على Raspberry Pi

Raspberry Pi و Arduino:

يتصل Pin D2 على Arduino بـ GPIO2 على Raspberry Pi

ملاحظة: قد تختلف أسماء دبابيس الاتصال في المستشعر (المستشعرات). على سبيل المثال: قد يتم تصنيف V + كـ + أو قد يتم تصنيف Gnd كـ -.

الخطوة 7: التركيب على الموقد

تتمثل إحدى الخطوات الأخيرة في إكمال هذا المشروع في توصيل iTea بالجزء الخلفي من الموقد. هناك العديد من الطرق المختلفة للقيام بذلك. لدي اثنان مدرجان هنا: (بالطبع ، يمكنك الخروج بنفسك)

فقط مسدس الغراء الساخن

واحدة من أسهل الطرق (لكنها أصعب ، بطريقة ما؟!) لتوصيل iTea بموقدك هي مجرد مسدس الغراء الساخن حرفيًا في الجزء الخلفي من الموقد. قد ينجح ذلك ، فقط تأكد من أن المشروع مثبت بشكل آمن وأنه لا يضغط كثيرًا على دعامة الغراء.

حفرها

بينما تنطوي هذه الطريقة على مزيد من التعقيدات ، حيث ستحتاج إلى استخدام مثقاب بدقة لعمل ثقوب في الجزء الخلفي من الموقد وتوصيل iTea بالجزء الخلفي ؛ كل ذلك مع التأكد من عدم إتلاف موقدك الثمين. (مرحبًا ، لا تلومني لأنني أحب موقدتي!)

الخطوة 8: حسنًا ، لقد انتهيت

تهانينا! لقد انتهيت من مقالتي حول كيفية صنع iTea!

أتمنى أن تكون قد تعلمت شيئًا جديدًا من هذا المشروع. هذا هو أول مشروع قمت به باستخدام Raspberry Pi ، لذلك أنا متأكد من أنني تعلمت الكثير.

آمل أيضًا أن تكون قد نجحت في إنشاء هذا المشروع دون مواجهة الكثير من المشكلات (إن وجدت!)

أخيرًا ، آمل أنه من خلال إنشاء هذا المشروع ، يمكننا أنت وأنا التفوق في مجال الإلكترونيات والروبوتات الرائع وجعل العالم مكانًا أفضل.

شكرا للقراءة!