Switch-it ، منفذ أوتوماتيكي مع القياس الحالي في الوقت الفعلي: 6 خطوات

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

أنا حقًا أحب الأتمتة ، والقدرة على التحكم في وقت حدوث شيء ما. هذا ما جعلني أتوصل إلى هذه الفكرة: منفذ آلي مصنوع ذاتيًا. يمكن استخدامه للتخطيط عند الحاجة إلى تشغيل الأضواء ، أو عند الحاجة إلى شحن الهواتف ، أو عند الحاجة إلى تشغيل الشاشة. بالإضافة إلى كل هذا ، لديك القدرة على رؤية مقدار التيار المتدفق عبر المنفذ.

المكونات اللازمة لهذا المشروع هي:

اللوازم

قبل أن نبدأ ، هذه هي الأشياء التي ستحتاج إليها بالتأكيد لإنشاء صندوق Switch-IT مثل صندوقي. ستكلف هذه الإمدادات حوالي 50 إلى 100 يورو حسب منطقتك والأسعار الحالية.

المعدات

إلكترونيات

• التوت باي 4
• بطاقة Micro SD سعة 16 جيجابايت (أو أكثر)
• اردوينو اونو
• 5V-3.3V المستوى شيفتر
• 5V وحدة التتابع
• ACS712 20A - الوحدة الحالية
• 1838 وحدة استقبال الأشعة تحت الحمراء 37.9 كيلوهرتز
• جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء (أستخدم جهاز Elegoo واحد)
• الكاثود المشترك RGB
• 3 * 330Ω مقاومات
• اضغط الزر
• RFID-RC522
• LCD 1602A-1
• مقبس الحائط نيكو
• 10K Ω بوتميتر
• مصدر طاقة 230 إلى 5 فولت - 7 أمبير

الكابلات

• كابل USB-B إلى USB-A
• كابل طاقة USB-C
• كابل إيثرنت

متنوع

• أسلاك التوصيل المصنوعة من الذكور والإناث
• ذكر ذكر ذكر Jumperwires
• جندى القصدير
• تقلص الأنبوب

الأجزاء الخاصة بالحالة (اختياري)

• 50 * صواميل وجريئة
• حافظة معدنية 40x40x5 سم مع غطاء
• شريط مزدوج
• 6 * 1 سم فواصل عالية
• حامل الصمام
• الشريط الفيلكرو
• أدلة الكابلات

برمجة

• بالينا إتشر:
• PuTTy
• راسيبي
• كود الاستوديو المرئي
• اردوينو IDE

الخطوة 1: إعداد Rasbian

بادئ ذي بدء ، سنقوم بوضع Rasbian على بطاقة SD. سنفعل ذلك باستخدام balenaEtcher.

1. افتح balenaEtcher
2. اختر صورة Rasbian
3. حدد بطاقة SD الخاصة بك
4. اضغط على Flash وانتظر بضع دقائق حتى يومض

إضافة APIPA في دليل التمهيد: سنستخدم عنوان APIPA لبرمجة الإعدادات وتكوينها على RPI. لفعل هذا:

1. يصل إلى دليل التمهيد على بطاقة SD
2. افتح "cmdline.txt"
3. أضف "169.254.10.1" في نهاية المستند واحفظه
4. أضف ملفًا يسمى "ssh" إلى دليل التمهيد (لا تمنح هذا الملف امتدادًا)
5. بعد القيام بذلك ، يمكنك إخراج بطاقة SD من جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

يصل إلى RPI باستخدام PuTTy

يمكننا الآن توصيل بطاقة SD بمنفذ RPI الخاص بنا ، وتوصيل RPI بجهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام كابل إيثرنت.

للاتصال بـ RPI ، سنستخدم PuTTy مع عنوان APIPA الخاص بنا.

1. افتح PuTTy
2. املأ عنوان APIPA الخاص بنا كاسم مضيف (169.254.10.1)
3. تأكد من أن المنفذ 22 وأنه تم تحديد SSH
4. الآن يمكنك فتح الاتصال
5. اسم المستخدم الافتراضي هو: pi
6. بكلمة المرور الافتراضية: Raspberry

إعدادات raspi-config

افتح raspi-config باستخدام:

sudo raspi-config

• قم بتغيير كلمة مرور المستخدم
• في خيارات الترجمة ، حدد منطقتك الزمنية
• قم بإعداد WiFi باستخدام خيارات الشبكة ثم خيار Wi-Fi حيث يتعين عليك ملء SSID وكلمة المرور.

قم بتثبيت Python 3

في هذا المشروع ، نستخدم Python ، لذلك سنقوم بتعيين الإعداد الافتراضي على Python3 insteat من Python2 ، باستخدام الأوامر التالية

بدائل التحديث - install / usr / bin / python python /usr/bin/python2.7 1

بدائل التحديث - install / usr / bin / python python / usr / bin / python3 2

حزم بايثون

سنحتاج إلى بعض الحزم لجعل كل شيء يعمل بشكل صحيح ، وخاصة حزم Flask وواحدة للاتصال بقاعدة البيانات الخاصة بنا. يمكننا تثبيت هذه الحزم باستخدام الأوامر التالية:

تثبيت القارورة

تثبيت بيثون Flask_cors pip install Flask_socketio pip install Python-mysql-connecton

قاعدة البيانات

بعد ذلك ، سنقوم بتثبيت نظام إدارة قواعد البيانات (MariaDB) الخاص بنا وسنقوم بذلك باستخدام:

sudo apt تثبيت خادم mariadb

اكتب "Y" وأدخل للمتابعة. بعد بضع ثوانٍ ، اكتملت عملية التثبيت وأصبح MariaDB جاهزًا تقريبًا للاستخدام.

لتعيين ، أعط قاعدة البيانات كلمة مرور ، استخدم الأمر:

sudo mysql_secure_installation

ثم اضغط على Enter ، لأن كلمة المرور الحالية فارغة. ثم اضغط على "Y" لتعيين كلمة مرور ، والآن يمكنك ملء أي كلمة مرور تريدها ، وتأكد من تذكرها لأننا نحتاج إليها لإجراء اتصال صحيح بين الواجهة الخلفية والأمامية.

الآن ، اضغط على "Y" 3 مرات من أجل: إزالة المستخدمين المجهولين ، وعدم السماح بتسجيل الدخول إلى الجذر عن بُعد وإزالة قاعدة بيانات الاختبار. أخيرًا ، اضغط على "Y" مرة أخرى لإعادة تحميل الامتيازات.

الآن تم تثبيت MariaDB وجميع الحزم المطلوبة بنجاح.

الخطوة الثانية: الحصول على الكود وإعداده

الآن بعد أن تم تثبيت جميع الحزم ، يمكننا الحصول على الكود.

الكود متاح على Github حتى تتمكن من استنساخه باستخدام:

استنساخ بوابة

هذه هي الواجهة

استنساخ بوابة

هذه هي الواجهة الخلفية

تثبيت قاعدة البيانات نفسها

لتثبيت قاعدة البيانات ، انتقل إلى ملف.sql الموجود في مجلد الواجهة الخلفية باستخدام الأوامر التالية (تأكد من تعيينه على المسار الخاص بك.

mysql

إنشاء تبديل قاعدة البيانات إنهاء mysql -u root -p switchit <Your_Path_to_Backend_Repo / switchit.sql

تركيب اباتشي

الآن بعد أن أصبح لدينا كل التعليمات البرمجية وإعداد قاعدة البيانات ، يمكننا تثبيت Apache وتشغيل الواجهة الخلفية الخاصة بنا عليه. سنفعل ذلك باستخدام:

apt-get install apache2 -y

ثم استبدل الملفات الموجودة في / var / ww / html بالملفات الموجودة في المجلد من مجلد الواجهة الأمامية.

إذا سارت الأمور على ما يرام ، يجب أن تكون قادرًا على الاتصال بموقعك على الويب باستخدام عنوان APIPA: 169.254.10.1 في متصفحك.

الخطوة 3: اتصالات اردوينو

لقراءة مستشعرنا الحالي ومستشعر RFID الخاص بنا ، نستخدم اردوينو ، للقيام بذلك استخدم كود اردوينو الوارد أدناه. قم بتحميله باستخدام كابل USB-A إلى USB-B وبرنامج arduino IDE. عند التحميل ، يتم الانتهاء من جزء اردوينو.

الآن علينا العثور على اسم الجهاز التسلسلي على PI. للقيام بذلك ، تأكد من تعيين "enable_uart = 1" في /boot/config.txt بشكل صحيح. تأكد أيضًا من إزالة "console = serial0، 115200" من cmdline.txt.

ثم تحقق من المنافذ باستخدام

ls -l / ديف

ثم يجب أن يكون أحد الأسماء التسلسلية هو Arduino. املأ هذا الاسم في وظيفة arduinocom في app.py

ser = serial. Serial ('/ dev / ttyS0'، 9600)

افعل ذلك فقط إذا كان الاتصال التسلسلي لا يعمل.

الخطوة 4: توصيل الأسلاك Switch-it

يعد توصيل كل شيء بالأسلاك أمرًا بسيطًا جدًا على الرغم من أنه يجب عليك اتباع الأشياء في الاعتبار:

• كن حذرا مع مقبس الحائط ، 230 فولت يمكن أن تكون مميتة.
• تأكد من استخدام محول المستوى للاتصال بين RPI و Arduino.
• قبل لحام RGB ، تأكد من استخدام الدبوس الأحمر والأخضر. اختبر هذا مسبقًا!
• اختبر ما إذا كان هناك شيء قصير الدائرة قبل تشغيل الدائرة.

الخطوة الخامسة: تشغيل الكود

الآن كل شيء متصل بشكل صحيح يمكننا تشغيل برنامجنا.

لتشغيله تلقائيًا عند بدء التشغيل ، أنشئ ملفًا باستخدام:

sudo نانو myscript.service

ثم الصق (تأكد من استخدام دليل app.py الخاص بك:

[الوحدة] الوصف = التبديل بعد = network.target [الخدمة] ExecStart = / usr / bin / python3 -u app.py WorkingDirectory = // تغيير إلى دليل app.py // StandardOutput = ورث StandardError = ورث إعادة التشغيل = دائمًا المستخدم = pi [تثبيت] WantedBy = multi-user.target

ثم اضغط على "ctrl + X" وانسخه إلى / etc / systemd / system.

ثم الأمر التالي لتشغيله تلقائيًا:

sudo systemctl يقوم بتمكين myscript.service

يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول هذا الموضوع على موقع RaspBerry Pi.

إعادة التشغيل والانتهاء

أعد تشغيل PI الآن باستخدام:

sudo reboot -h الآن

هذه هي الطريقة التي تجعل من Switch-it!

شكرا للمتابعة ، أتمنى أن يكون هذا مفيدًا. إذا كان لديك أي نصائح أو ملاحظات ، فلا تتردد في ترك تعليق.

الخطوة 6: (اختياري) السكن

يمكنك بناء السكن بالكامل حسب رغباتك. لقد استخدمت علبة معدنية مقاس 40x40x5 سم بغطاء. منذ أن استخدمت المعدن المعدني ، اضطررت إلى حفر ثقوب واستخدام الفواصل لإخراج كل شيء من اللوحة الأرضية. اخترت استخدام نقطة مركزية حيث يتوفر 5V و 3.3V و gnd. يتم لحام كل توصيل كهربائي بقطعة من أنبوب الانكماش فوقه. للقيام بإدارة الكابلات ، استخدمت وسادات مزودة بأشرطة حامل.