المنبه: 10 خطوات

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

في هذا الدليل ، سأخبرك بكيفية إنشاء Alarmostat ، مشروع مدرستي لـ 1MCT في Howest. يتمثل المفهوم في صنع جهاز يتضمن كلاً من جهاز إنذار ضد السرقة وثرموستات في جهاز واحد. يمكن بالتأكيد تحسين تصميمي ، لذلك لا داعي لاتباع التعليمات بدقة فائقة. كن مبدعا!

المكونات المطلوبة مذكورة أدناه ، ويمكن العثور على الدائرة الكهربائية الدقيقة في الصورة (لست مسؤولاً عن أي ضرر يلحق بالمعدات الخاصة بك على الرغم من:))

اللوازم

- Raspberry Pi (استخدمت 3B +) مع محول وبطاقة sd

- اللوح

-لوحة اندلاع GPIO يمكن أن تكون في متناول يدي

- مستشعر الحركة (HCRS501)

- مفتاح مغناطيسي للباب (ada375)

- عدد قليل من المصابيح والمقاومات

- جرس نشط

-تشفير دوار (مفاتيح -0.40)

-2x16 شاشة ال سي دي

-74hc595 shiftregister لقيادة شاشات الكريستال السائل

-MFRC522 قارئ rfid

-الكثير من الأسلاك

- المواد اللازمة لعمل حالة وأدوات لتجميعها

(مصدر طاقة إضافي للوح اللوح)

الخطوة الأولى: إحضار الملفات

يمكن العثور على ملفات هذا المشروع في هذه المستودعات:

github.com/thomasdebiehw/project-backend

github.com/thomasdebiehw/project-frontend

الواجهة الخلفية هي برنامج Python / Flask الذي يتواصل مع أجهزتنا ويقدم المعلومات منه إلى الواجهة الأمامية ، وهي واجهة ويب.

لا تكره الكود ، فأنا أدرك أن بعضها مكتوب بشكل سيء وغير واضح ، لكن مهلا ، إنه يعمل:)

قد تضطر إلى تغيير بعض الأشياء حتى تعمل بشكل صحيح ، مثل مستخدم mysql أو عناوين IP التي تعمل عليها البرامج.

اقرأ الملف التمهيدي للواجهة الأمامية لمعرفة مكان وضع هذه الملفات

احصل على الملفات على Pi الخاص بك (أو قم بإجراء تغييرات رائعة عليها) ، واستعد لتوصيل كل شيء بـ Pi.

الخطوة 2: التوصيل

قم بإيقاف تشغيل Pi قبل توصيل المكونات. يجب أن تكون الدائرة الكهربائية تشرح نفسها بنفسها ، ولكن يجب الانتباه إلى جزء واحد هو مستشعر الحركة. لسبب ما ، يختلف تصميمه في الدائرة الكهربائية. أضفت بعض التعليقات التوضيحية إلى الصورة لشرح وظيفة المكونات.

شيء واحد قد ترغب في القيام به ، إذا واجهت مشاكل ، هو استخدام مصدر طاقة خارجي للوح. واجهت بعض المشاكل مع قارئ rfid لا يعمل. على الرغم من أنني لست متأكدًا تمامًا من أن الطاقة كانت هي المشكلة ، إلا أنني لم أواجهها بعد استخدام مصدر خارجي ولا يضر أيضًا.

إذا كنت تريد القيام بذلك ، فقم بتوصيل دبابيس GND من Pi ومصدر الطاقة معًا. قم بتوصيل كل شيء + 3.3 فولت أو + 5 فولت من المكونات في الإخراج وفقًا للإمداد الخارجي ، ويجب أن تكون جيدًا.

لا تقم بتوصيل 3.3 أو 5 فولت من باي بمصدر الطاقة. إذا كنت تستخدم واحدة ، فمن الأفضل تركها منفصلة تمامًا لتجنب ارتكاب الأخطاء.

يمكنك أن ترى إعداد الاختبار الخاص بي في الصورة الثانية

الخطوة 3: الاختبار

يجب عليك وضع قاعدة البيانات على Pi عبر MySQL Workbench عن طريق استيراد البيانات. يعد الملف الموجود في المستودع بمثابة تفريغ لقاعدة البيانات. وإلا فقد تواجه بعض المشكلات لأن Pi تستخدم MariaDB بدلاً من MySQL. قد تضطر أيضًا إلى إنشاء مستخدم جديد أو تغيير بيانات الاعتماد هذه في الرمز. يمكنك رؤية ERD في الصورة المرفقة

يمكنك محاولة تشغيل برنامج Alarmostat على الفور ، لكنني أوصي باختبار المكونات بشكل منفصل أولاً. يمكنك استخدام الفئات المضمنة في github repo ، وإنشاء برنامج صغير لاختبار جميع مكوناتك. هذا سيجعل استكشاف الأخطاء وإصلاحها أسهل كثيرًا.

بمجرد أن تعرف أن مكوناتك تعمل ، يمكننا البدء في بناء حالة.

الخطوة 4: الحالة

يمكن أن تكون القضية أي شيء تريده. إذا كنت ترغب في إنشاء نموذج أولي قائم بذاته مثل نموذجي ، فهناك بعض المتطلبات.

-بعض القواطع لتركيب المكونات من خلال اللوحة الأمامية

- نوع من آلية الباب

- مساحة كافية من الداخل

لقد استخدمت خشبًا بسمك 6 مم. إنه قوي جدًا ومثالي إذا كنت ترغب في قطع الليزر فيه ، ولكن تركيب المكونات دون وجود برغي في المقدمة قد يكون أمرًا صعبًا.

استقرت على البراغي الموضحة في الصورة ثم استخدمت الصواميل لجعلها أقصر بشكل فعال. أوصي بشدة باختبار مدى تقدم البراغي على قطعة مرمية من المادة التي تستخدمها ، حيث قد تختلف هذه الأجزاء.

لم تحتوي بعض الأجزاء على فتحات لولبية جيدة (keyes-040 ، hcsr501 ، المصابيح) لذلك استخدمت أيضًا مسدس الغراء الساخن لتثبيتها في مكانها. إنه ليس الحل الأنظف ولكنه سيفي بالغرض. قد لا تكون هناك حاجة إلى مكواة لحام ، لكنني استخدمت واحدة لتلحيم أسلاك أفضل بجهاز استشعار الباب ada375 الخاص بي لأنها أصبحت مفكوكة بسهولة شديدة.

الأجزاء التي قمت بتثبيتها على العلبة هي:

-2 المصابيح

-ادا 375

-hcsr501

-لديك

-روتاري ecoder

قارئ RFID

الباقي متصل باللوح. (قد يكون من الأفضل تركيب مستشعر درجة الحرارة في مكان ما خارج العلبة)

الخطوة 5: بعض الملاحظات على حالتي

يمكنك العثور على نموذج مسودة للقضية أعلاه. فيما يلي الأبعاد:

اللوحة الأمامية: 40.5 × 30 سم

جوانب مبيت المكون: 20 × 30 سم

من الأعلى والأسفل: 20 × 20 سم

لقد قمت بحفر ثقب صغير في الجانب لتوجيه حوض أسلاك المستشعر وثقب أكبر في اللوحة الخلفية لكابلات الطاقة والإيثرنت. كما تم حفر فتحات المصابيح 2 في المقدمة

نصيحة واحدة: لا تنسخ هذه الأبعاد! كان يجب أن تكون اللوحة العلوية بالنسبة لي 20.6 × 21.2 سم لأنني لم أحسب سمك الخشب. وحتى لو كان ذلك صحيحًا ، فإن العلبة التي يوجد بها Pi والمكونات بالكاد كبيرة بما يكفي. لم أضع في الحسبان الطول الإضافي لمصدر طاقة اللوح ، وكنت محظوظًا لأنني تمكنت من وضعه هناك بشكل مائل.

أقترح استخدام اللوحة الأمامية ذات الحجم نفسه تقريبًا ، وجعل العلبة الخلفية بعرض 5 سم فقط. هناك مساحة أكثر من كافية على الجانب الأيسر لتحريك الباب وأجهزة الاستشعار قليلاً إلى الحافة.

أو كما تعلم.. صمم بنفسك!

الخطوة 6: التجميع

لقد وجدت أن العمل بهذا الترتيب هو الأسهل:

1: قطع الخشب الخاص بك إلى الحجم الصحيح

2: خذ اللوحة الأمامية وقم بعمل قواطع للمكونات (إذا كنت ترغب في قطع هذا بالليزر ، تم إرفاق الملف ، فأنت بحاجة إلى فتحتين إضافيتين لمصابيح LED رغم ذلك)

3: قم بتركيب المكونات الضرورية على اللوحة الأمامية

4: اختبر توصيل هذه المكونات. من الأفضل أن تفعل هذا بينما لا يزال لديك بعض المساحة للعمل. لقد قمت بتسجيل الأسلاك المقابلة معًا لجعلها في نوع من الرأس. هذا يجعل توصيلهم أسهل كثيرًا عندما يكون كل شيء في مكانه

5: قم بتركيب raspberry pi على الغلاف الداخلي (أو ابحث عن حل آخر لتثبيته لأنه سيكون من المستحيل تقريبًا إزالة بطاقة sd) كانت المكسرات التي استخدمتها على اتصال مع دبابيس معدنية على Pi لذلك غطيت بعض الجزء السفلي بشريط كهربائي.

الخطوة 7: المزيد من التجميع

الآن ضعها معًا (لقد استخدمت غراء خشب قويًا جدًا لأن هذا الخشب لم يكن سعيدًا بالمسامير أو البراغي في الجانب السميك 6 مم)

لقد قمت بلصق اللوحين الجانبيين للمبيت بالحافة الخارجية للوحة السفلية ، ووضعت اللوحة الخلفية أعلى اللوحة السفلية ، بين الألواح الجانبية. هذا يجعلها أقوى ولكن كان عليّ طحن الجزء العلوي من اللوحة الخلفية حيث خرجت أعلى بمقدار 6 مم من الألواح الجانبية والأمامية

الخطوة 8: التوصيل

أخيرًا ، حان الوقت لإعادة توصيل المكونات داخل العلبة. لقد أسقطت اللوح في مكانه مع توصيل جميع الكابلات به ، ثم قمت بتوصيل المكونات المركبة واحدة تلو الأخرى.

كما ترى ، هذا في الحقيقة ليس نظيفًا جدًا ، لذلك قد تجد طريقة أفضل لتثبيته بشكل صحيح

الخطوة 9: البرمجيات

سيكون عليك إضافة مستخدم إلى قاعدة البيانات إذا كنت تريد استخدام قارئ rfid لتسليح النظام ونزع سلاحه. اتصل بـ pi الخاص بك عبر Workbench ، وحدد قاعدة بيانات Alarmostat وقم بتشغيل الأمر التالي:

INSERT INTO alarmostat.user (iduser، username، usertype، userpassword، userrfidtag) VALUES (DEFAULT، '#yourusername'، 'user'، '#password'، '#rfidid')

استبدل # بالقيم الصحيحة. يمكنك العثور على rfidid عن طريق تشغيل البرنامج النصي rfidtest.py من المستودع. سيعرض معرّف علامتك: https://github.com/thomasdebiehw/project-backend/b …

لتشغيل البرنامج عند بدء التشغيل ، راجع الملف التمهيدي:

الخطوة العاشرة: أنت جاهز

تم التنفيذ! أنت على استعداد لحماية منزلك الوهمي والتحكم في درجة حرارته! استمتع وحاول إضافة ميزات جديدة إلى الكود!