صانع القهوة IOT (UFEE): 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

كدليل على المعرفة ، كان علينا إنشاء جهاز إنترنت الأشياء يمكن التحكم فيه عبر واجهة ويب ذاتية الصنع. نظرًا لأنني أحب القهوة ، وأستهلك الكثير منها يوميًا ، فقد قررت صنع آلة صنع القهوة الخاصة بي.

صانع القهوة UFEE: "صانع القهوة معك في الاعتبار"

من أجل جعل الجهاز آليًا تمامًا ، أستخدم القهوة سريعة التحضير.

الخطوة 1: ما سوف تحتاجه

- Raspberry Pi Model 3

- محرك سيرفو (ARD-T010051)

- RTC DS3231

- CJMCU-832 PAM8302 2.5W مضخم صوت أحادي الفئة D

- مستشعر القصب

- تتابع 5 فولت (10 أمبير)

- مرحل الحالة الصلبة (5 فولت)

- كابل Aux

- أنبوب الانكماش

- 2x فوهة نحاسية

- قطعة بيكون

- أنبوب سيليكون

- غلاية سنسو 1400 وات

- مضخة Senseo 22 واط

- خزان مياه سينسو

- مفتاح ريد (مفتوح عادة)

- سلك كوبر

- MCP3008

- 2x LDR

- مكبر صوت 4 أوم (أو نوع مختلف)

- 2x 10KΩ المقاوم

- مقاوم 5KΩ

- ديود 1N4007

بالنسبة للحالة التي اخترتها لمظهر صناعي إلى حد ما ، ولكن هناك الكثير من الطرق لتناسب المكونات التي قد تبدو أكثر جاذبية عندما تريد وضعها في منزلك.

الخطوة الثانية: البدء

لقد بدأت بفتح آلة صنع القهوة Senseo واستكشاف المكونات الموجودة بداخلها. لفتحه ، قم بإزالة برغيين من الخلف باستخدام مفك براغي توركس ، ويمكنك فتحه عند مشابك التثبيت.

بمجرد فتحه ، كل ما تحتاجه هو المضخة والغلاية والأسلاك والأنابيب التي تمسك كل شيء معًا.

الخطوة التالية هي تركيب الغلاية وضخها في الغلاف المطلوب ، حيث يجب أن يجلس المرجل وخزان المياه بشكل صحيح لاستخدامهما. تأكد من أن تركيبات خزان المياه مثبتة بشكل صحيح ومحكم ويمكن الوصول إليها بسهولة.

بمجرد اكتمال ذلك ، يمكنك البدء في توصيل المكونات وفقًا للمخطط.

الخطوة 3: الفوهة (المظهر الصناعي)

بالنسبة للفوهة ، أستخدم وعاءًا معدنيًا صغيرًا قمت فيه بحفر حفرة كبيرة بما يكفي لتناسب قطعة البيكون. ضع الأنبوب في إحدى الفتحات وشد الفوهات على قطعة البيكون. ثم قم بحفر ثقوب مطابقة في الحاوية المعدنية والغلاف ، واستخدم بعض البراغي والصواميل لربطها بالغلاف.

الخطوة 4: موزع القهوة (مظهر صناعي)

لتحمل القهوة ، ستحتاج إلى وعاء بغطاء شفاف يمكنك تثبيته على الجسم.

حفر فتحتين قطر 5 مم في الأسفل: - واحد في وسط الحاوية - واحد في المنتصف بين الفتحة الأولى والجانب

ضع ترس المؤازرة من خلال الفتحة الأقرب إلى الجانب ، وقم بربط القطعة (المرفقة مع المؤازرة) بستة أرجل. (انظر الصورة 1)

ثم خذ قطعة معدنية وثنيها على شكل سكة صغيرة ، وثني زوايا ونهاية قطعة واحدة ، بحيث يمكنك تثبيتها في قاع العلبة فوق الفتحة الموجودة في المنتصف. (انظر الصورة 2)

استخدم قوسًا مناسبًا لتركيب المؤازرة بقوة أكبر على جسم الحاوية. (انظر الصورة 3)

أخيرًا ، قم بحفر ثقب بقطر Ø5 مم في الجزء السفلي الخلفي من الحاوية لتناسب LDR وعدد قليل آخر لتركيب الحاوية على جسم الماكينة. (انظر الصورة 4)

الخطوة الخامسة: تجهيز وتركيب المستشعرات

يوجد NTC مدمج في الغلاية ، والذي يمكنك توصيله بـ MCP عن طريق عمل مقسم جهد بمقاوم منسدل يبلغ 5KΩ.

يجب تحضير LDRs لفحص القهوة والكوب أولاً. نظرًا لأنني أستخدم غلافًا معدنيًا ، فمن الضروري عزله جيدًا حتى لا أقصره مع العلبة. إذا كنت تستخدم أيضًا غلافًا معدنيًا ، فقم بما يلي: - ضع بعض شريط العزل حول كل من الأرجل وقم بتغطيته بأنبوب انكماش. (انظر الصورة 1)

- بعد ذلك ، أسلاك اللحام لكل من الأرجل وقم أيضًا بتغطية الوصلات بأنبوب الانكماش ، بحيث يتم تغطية جميع التوصيلات بالكامل. (انظر الصورة 2 و 3)

- كرر هذه الخطوات مع LDR الثاني

- ضع رأس أحد LDR خلال الفتحة التي قمت بحفرها في وعاء القهوة وقم بثني الأرجل. (انظر الصورة 4)

- قم بتغطيته بشريط عازل حتى لا يمر الضوء من الخلف.

- قم بتركيب LDR الآخر إما في الجزء السفلي من الغلاف بقطعة من الأنبوب يتم تغطيتها عند وضع الكوب ، أو مباشرة في القاعدة حيث تضع الكوب. (عند الاختيار للخيار الثاني ، تأكد من أن المستشعر مغطى جيدًا بمادة شفافة مقاومة للماء!)

لتركيب مستشعر القصب على خزان المياه ، املأه بالماء بحيث يكون المغناطيس في أعلى نقطة له (يجب أن يكون الماء فوق الحد الأدنى من الخط). ثم يمكنك إما الاستماع عند تبديل العنصر ، أو يمكنك توصيله بـ rpi أو اردوينو وطباعة القيمة باستمرار.

عندما تكون متأكدًا من أنك تعرف المكان المحدد لجهاز الاستشعار ، قم بتثبيته بإحكام شديد على خزان المياه وأضف كمية كبيرة من الغراء الساخن للتأكد من عدم كسر الأنبوب الزجاجي (هذا حساس للغاية). (انظر الصورة 5)

الخطوة 6: الأسلاك والمعايرة

قم بتركيب Raspberry Pi والمكونات الأكبر داخل صندوق خشبي مع لوح خشبي مركب في الأعلى (القاعدة حيث تقف الماكينة والكوب). لقد استخدمت الفيلكرو لتركيب pi والمكونات داخل الصندوق. بدلاً من ذلك ، يمكنك تثبيت كل شيء مباشرةً على دبابيس Ge GPIO ، أو استخدام لوحة توصيل أو لوحة دوائر إذا كنت تفضل ذلك.

لمعايرة المستشعرات ، تحقق من القيم التي تحصل عليها في كلتا الحالتين وفي الإنارات المختلفة ، واضبطها في الكود. (قد يعمل أو لا يعمل). الشيء نفسه ينطبق على المجلس الوطني الانتقالي.

إشعار: تعتمد الطريقة التي تتغير بها القيم على ما إذا كنت تضع جهاز المقاومة المنسدل أو LDR / NTC أولاً. عند إضافة المقاوم لأول مرة باستخدام LDR ، ستحصل على قيمة أعلى لتعرض ضوئي أقل. (1023 مظلمة تمامًا).

عندما تريد استخدام نظام الإنذار من المشروع ، فأنت بحاجة إلى لحام كبل aux في + - و GND لمكبر الصوت ، ومكبر الصوت إلى دبابيس إخراج مكبر الصوت. ثم أضف 5V أيضًا إلى اللوحة. (يستخدم هذا كجهد مرجعي لتضخيم الصوت). لا يزال بإمكانك ضبط مستوى الصوت باستخدام مقياس الجهد الموجود على السبورة.

الخطوة 7: نشر النظام

تأكد من أن لديك طراز Raspberry Pi 3 مع تثبيت Raspbian وتم تكوين zeroconf حتى تتمكن من تهيئته بدون رأس عبر خط أنابيب SSH.

إذا كنت لا تعرف كيفية القيام بذلك ، فاتبع هذا الدليل لتحميل Raspbian إلى بطاقة SD الخاصة بك. لتكوين zeroconf ، افتح بطاقة SD على جهاز الكمبيوتر الخاص بك وقم بتحرير ملف cmdline وأضف ما يلي إلى نهاية الملف (يجب أن يكون سطرًا واحدًا)

الملكية الفكرية = 169.254.10.1

لكي تتمكن من الاتصال بـ pi الخاص بك باستخدام ssh ، يجب عليك تمكينه. يمكنك القيام بذلك عن طريق إضافة ملف يسمى SSH في دليل التمهيد بدون امتداد (no.txt).

عندما يتم تكوين هذا ، يمكنك إنشاء أنبوب SSH إلى Raspberry Pi الخاص بك باستخدام الأمر ssh في محطة UNIX ، أو باستخدام Putty على جهاز كمبيوتر يعمل بنظام Windows.

في المرة الأولى التي تقوم فيها بتسجيل الدخول إلى pi ، تكون بيانات الاعتماد كما يلي:

اسم المستخدم: pipassword: التوت

للتأكد من تحديث raspberry pi تمامًا ، قم بإصدار الأمر التالي في الجهاز:

تحديث sudo apt && sudo apt Upgrade

يمكنك الآن تثبيت الحزم المطلوبة بإصدار الأمر التالي:

sudo apt install -y python3-venv python3-pip python3-mysqldb mariadb-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3

بعد ذلك ، أضف دليلًا جديدًا في دليلك الرئيسي باسم مناسب (مثل ufee) وانتقل إلى داخله:

مشروع mkdir1 && cd 1

بعد ذلك ، تريد تثبيت بيئة افتراضية يعمل فيها التطبيق. يمكنك القيام بذلك باستخدام الأوامر التالية:

python3 -m venv - حزم موقع النظام env

مصدر البيئة / بن / التنشيط

python -m pip install mysql-connector-python argon2-cffi Flask-HTTPAuth Flask-MySQL-connector-python passlib

الآن تم تشغيل بيئتك الافتراضية. الآن يمكنك نسخ الكود من جيثب الخاص بي هناك. يمكنك العثور عليها هنا. يمكنك أيضًا استنساخه فورًا باستخدام الأمر التالي:

استنساخ بوابة

بعد ذلك ، سنقوم بتهيئة قاعدة البيانات:

sudo mariadb <ufee / sql / init_db.sql && sudo mariadb <ufee / sql / ufeedump.sql

تكوين NGINX و UWSGI:

قم بتغيير "Joshy" في ملفات التكوين باستخدام اسم المستخدم الخاص بك باستخدام الأمر التالي:

sed -i s / joshy / $ USER / g conf / *

إضافة وتفعيل الخدمات:

sudo cp conf / project1-flask.service / etc / systemd / system /

تحميل برنامج sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl ابدأ مشروع 1-flask.service

وأخيرًا قم بتكوين NGINX:

sudo cp conf / nginx / etc / nginx / sites-available / ufee

sudo rm / etc / nginx / sites-enabled / default

sudo ln -s / etc / nginx / sites-available / ufee / etc / nginx / sites-enabled / ufee

أعد تشغيل sudo systemctl nginx.service

يتيح sudo systemctl خدمة project1-flask

الآن يجب أن يكون النظام جاهزًا وقيد التشغيل! استمتع بقهوتك ؛)