الثلاجة الذكية: 11 خطوة

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

مرحبًا ، في هذه التعليمات للمدرسة ، سأوضح لك كيفية إنشاء ثلاجتك الذكية باستخدام Raspberry Pi. تحسب الثلاجة الذكية المشروبات التي تتناولها باستخدام شارتك الشخصية.

سيتم حفظ جميع البيانات وجمعها في قاعدة بيانات Mysql ووضعها على الموقع الإلكتروني ، فالموقع متجاوب وقابل للاستخدام على الهواتف الذكية.

الخطوة 1: الأدوات والمكونات

أدوات:

• لحام الحديد
• جندى
• تدريبات
• بانوراما
• رأى
• مفك أو مطرقة (إذا كنت تريد استخدام مسامير أو مسامير)
• ورق زجاج
• 2x خشب رقائقي من الخشب الصلب (12 ملم 122 × 61 سم)

عناصر:

• 1x التوت باي 3
• بطاقة SD صغيرة سعة 1 × 8 جيجابايت
• 1x شريط ليد (1 متر)
• 3x LED (أخضر ، أزرق وأحمر)
• زر 1x
• 1x 6 فولت / 12 فولت قفل كهربائي
• عدد 1 ريلايس 5 فولت
• 6x LDR
• 9x المقاوم
• 1x اللوح
• 1x MCP3008
• 1x GPIO T-cobbler
• 1x كابل إيثرنت
• 1x طاقة خارجية (قفل)
• 1x الطاقة العالمية (بي)
• أسلاك الكترونية

هذه هي الأشياء التي استخدمتها ، لكن يمكنك تغيير بعض الأجزاء أو إضافة بعضها.

التكلفة الإجمالية القصوى بدون أدوات حوالي 140 يورو

الخطوة 2: إعداد Raspberry Pi 3

سنبدأ في تثبيت نظام التشغيل على Raspberry Pi الخاص بنا.

قم بتنزيل صورة "Raspbian Jessie with pixel" من موقع Raspberry Pi على الويب. سترى أن هذا ملف ZIP. استخرج هذا الملف المضغوط إلى الموقع المطلوب.

• قم بتنزيل الأداة Win32 Disk Imager ، ويمكن تنزيلها على Sourceforge.
• انقر فوق أيقونة المجلد لتحديد الصورة
• ثم حدد "الجهاز" الخاص بك microSD
• ثم اضغط على "كتابة"

بعد كتابة الصورة على بطاقة microSD الخاصة بك ، يمكنك فتح microSD في Windows Explorer.

• افتح الملف "cmdline.txt"
• أضف السطر التالي قبل كلمة "rootwait": 169.254.10.0
• ثم احفظ الملف.

أدخل بطاقة microSD في RPi

قم بتطبيق الجهد على RPi الخاص بك باستخدام محول 5 ، 2V DC

قم بتوصيل كبل الشبكة بـ RPi وقم بتوصيله بمنفذ الشبكة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

Raspberry الخاص بك جاهز للاستخدام الآن.

الخطوة 3: قم بالاتصال بـ Raspberry Pi 3

للاتصال بـ RPi الخاص بنا ، سنستخدم المعجون.

1. تحميل المعجون
2. قم بإنشاء اتصال SSH (انظر الصورة)

3. تسجيل الدخول

   • اسم المستخدم: pi
   • كلمة المرور: التوت

إعداد WIFI

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

انتقل إلى أسفل الملف وأضف ما يلي:

الشبكة = {ssid = "اسم الشبكة اللاسلكية"

psswrd = "كلمة مرور الشبكة psk =" كلمة مرور الشبكة اللاسلكية "}

لمعرفة نوع عنوان IP الخاص بك:

ifconfig wlan0

يمكنك الآن الاتصال لاسلكيًا باسم مضيف Raspberry Pi الخاص بك في Putty = عنوان IP

إذا كانت هناك مشكلة في الاتصال بشبكة wifi ، فيمكنك تعديل الملف كما يلي:

"sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.config"

الخطوة 4: الدائرة الكهربائية

في هذه الخطوة ، سنقوم بتوصيل كل مستشعر بـ Raspberry pi.

قم بتوصيل T-cobbler بدبابيس GPIO الموجودة على raspberry Pi ووضعها على لوح التجارب. أو يمكنك صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاص بك وجعله أكثر متانة.

MCP3008:

• قم بتوصيل دبوس VDD بـ 3v3Connect
• دبوس VREF بـ 3v3Connect
• دبوس AGND إلى GNDConnect
• دبوس CLK إلى SCLKConnect
• دبوس Dout إلى MISOConnect
• دبوس Din إلى MOSIConnect
• دبوس CS إلى CEOConnect
• دبوس DGND إلى GND

LDR:

قم بتوصيل كل LDR تستخدمه (بحد أقصى 8) بدبوس واحد على MCP3008.

قم بتوصيل الدبوس الأول من LDR بـ 3v3 والثاني بالمقاوم والمقاوم بـ GND ، وقم بتوصيل de LDR بين LDR والمقاوم بدبوس على MCP3008.

مهم جدًا: تأكد من توصيل جميع الأسلاك الموصلة إلى pi بواسطة دبوس GPIO الصحيح ، وإلا فلن يعمل برنامجك.

RFID

• معظم الدبوس الأيسر (دبوس الجهد) إلى دبوس 3v3 من RPI
• الثانية (RST) إلى GPIO25
• الأرض على الأرض
• IRQ لا
• MISO إلى MISO في RPI
• MOSI إلى MOSI من RPI
• SCK إلى SCLK من RPI
• SDA إلى الرئيس التنفيذي لـ RPI

زر الثلاجة:

• دبوس واحد إلى دبوس 3v3 من RPI
• الآخر إلى دبوس 13 من RPI

المصابيح الثلاثة:

• دبوس واحد بمقاوم 220 أوم وإلى أرضية RPI
• الدبوس الآخر إلى 23 دبوسًا و 24 دبوسًا و 26 سنًا

مصابيح LED في الثلاجة:

• قم بتوصيل دبوس واحد (+) إلى 5V
• الدبوس الآخر على الأرض

القفل:

• دبوس واحد من القفل (الأرضي) الذي تقوم بتوصيله بأرض المحول الخارجي
• الدبوس الآخر للقفل (+) الذي تقوم بتوصيله بـ Relais
• الجانب الإيجابي للمحول الخارجي الذي تقوم بتوصيله أيضًا بـ Relais

الآن عليك فقط توصيل Relais نفسها.

• الدبوس السلبي لجهاز Relais الذي تقوم بتوصيله بأرض RPI
• الدبوس الموجود في المنتصف (+ الدبوس) الذي تقوم بتوصيله بالدبوس 5 فولت الخاص بـ RPI
• الدبوس الآخر (KY-1 pin) الذي تقوم بتوصيله بـ 21pin من RPI

الخطوة الخامسة: بناء الثلاجة

في هذه الخطوة نقوم ببناء الثلاجة.

بادئ ذي بدء ، ستحتاج إلى:

- الخشب الرقائقي

- بانوراما

- علامة

ضع علامة على جميع الأجزاء المختلفة على الخشب الرقائقي قبل البدء في النشر.

2. بعد التحقق مما إذا كانت جميع الأجزاء متوفرة في الأسواق ، يمكنك البدء في النشر. (ضع في اعتبارك أن للشفرة أيضًا بعض العرض)

3. بعد نشر جميع الأجزاء ، يمكنك البدء في حفر الثقوب لأجهزة الاستشعار.

- يحتاج الجزء السفلي من الثلاجة إلى 6 فتحات كبيرة حتى تظل الزجاجات ثابتة.

- تحتاج أرضية الثلاجة إلى 6 فتحات أصغر لحساسات LDR.

- يحتاج السقف إلى 3 فتحات صغيرة لـ 3 لمبات (أزرق ، أحمر ، أخضر).

- تأكد من أن rfid يمكنه قراءة قاع الخشب ، وإلا فإنك تحتاج إلى جعل الخشب أرق.

- عمل ثقب صغير في الأمام من الداخل للزر.

بالنسبة للباب ، تحتاج أيضًا إلى عمل فتحتين لتوصيل الباب بداخل الثلاجة. لفتح وإغلاق الباب قمت بتثبيت مقبض.

بعد الانتهاء من جميع الأعمال اليدوية ، يمكنك وضع الأجزاء الكهربائية في مكان الكتابة.

الخطوة 6: قم بتوصيل المستشعرات بالثلاجة

في هذه الخطوة نقوم بإعداد ثلاجتنا بكل المكونات التي اشتريناها.

يمكنك البدء بلصق لوح التجارب و Raspberry Pi في الجزء الخلفي من الثلاجة ، هذا هو المكان الذي تنتهي فيه كل الأسلاك.

ضع RFID و LED و LDR والزر الأيمن وتأكد من أنه يمكنك الاتصال بلوحة التجارب.

تأكد من توصيل جميع الأسلاك بشكل صحيح ، يمكنك إلقاء نظرة على الصور أو الخطوات الأخرى للقيام بذلك الكتابة.

بعد وضع جميع المكونات في المكان المناسب ، يمكنك البدء في ربط الأجزاء المختلفة معًا كما ترى في الصور. يمكن إخفاء جميع الأسلاك في القاع المزدوج أو القمة المزدوجة.

الخطوة 7: ترميز الأجهزة

لقد استخدمت برنامج Pycharm حتى أتمكن من اختبار كل شيء أثناء ترميزي. كل الكود الذي كتبته ، يمكنك أن تجده على جيثب الخاص بي

الخطوة 8: مسكل

يساعدك إسقاط قاعدة البيانات على البدء في استخدام هذا المشروع.

الإقرار البسيط برمز MySql مفيد لتغيير المشروع إذا كنت تريد ذلك.

لقد استخدمت 4 طاولات ومستخدمين ومشروبات وإجراءات وتسجيل. هذه الجداول هي الطريقة الأسهل والأكثر صحة للتأكد من أن المشروع يعمل.

الخطوة 9: موقع الترميز

يمكنك رؤية كل الكود في المجلد التالي على Github.

لقد استخدمت برنامج Pycharm لكتابة كل ذلك. إنها طريقة سهلة للترميز ورؤية كل ما تفعله أثناء عملك.

الخطوة 10: تشغيل المشروع تلقائيًا

في هذه الخطوة ، أوضح لك كيفية بدء مشروعك تلقائيًا على raspberry pi.

الآن سوف ندع الكود الخاص بنا يبدأ تلقائيًا عندما يتم تشغيل pi حتى يتمكن من العمل من تلقاء نفسه. توجد طرق متعددة للقيام بذلك ولكني أختار طريقة rc.local.

افتح /etc/rc.local باستخدام محرر النصوص المفضل لديك وضع هذا الرمز فوق سطر "الخروج 0"

"sleep 15 python3 /home/pi/files/app/RUN.py & python3 /home/pi/files/website/website.py & أخيرًا"

عندما نريد أن نرى موقعنا على الويب ، يمكنك التصفح إلى عنوان IP الذي تم تحديده في الجزء السفلي من ملف website.py (الافتراضي هو 169.254.10.1:5000). هذه هي نهاية أول تعليمات لي ، إذا كان هناك شيء غير واضح ، يمكنك التعليق أو إرسال رسالة إلي.

الخطوة 11: النهاية

في هذه الخطوة ، سنضع Smartfridge الخاص بنا جاهزًا للاستخدام.

قم بتوصيل مصدر الطاقة من Rasberry Pi في المقبس. انتظر حتى يتم تمهيد Raspberry Pi بالكامل.

قم بتوصيل مصدر الطاقة الآخر بالمقبس (للقفل).

يمكنك تناول مشروب عن طريق مسح شارتك ، وإغلاق الباب حتى تدخل المشروبات الرمزية في حسابك.

لرؤية موقع الويب الخاص بك: ابحث عن عنوان IP الخاص بك متبوعًا بـ: 5000

الآن Smartfridge الخاص بك جاهز للاستخدام. استمتع بالمشروبات الباردة دون القلق وراقب الاستهلاكات.