مستشعر أول أكسيد الكربون Raspberry Pi: 6 خطوات

2025 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2025-01-23 12:53

إنترنت الأشياء هي تلك الأجهزة المتصلة بالإنترنت وتتميز بميزات التكيف الذاتي والتكوين الذاتي وبروتوكولات الاتصال القابلة للتشغيل البيني ولديها الكيانات المادية والافتراضية الفريدة. أجهزة الاستشعار هي تلك الأجهزة التي تقيس بعض الميزات المادية والبيئية وتستخدم بشكل أساسي لجمع البيانات في أجهزة إنترنت الأشياء. لغرض هذا المشروع اخترنا مستشعر أول أكسيد الكربون لقياس مستوى أول أكسيد الكربون الموجود في البيئة. يمكن استخدام الجهاز الذي صنعناه في السيارات للكشف عن وجود أول أكسيد الكربون داخل السيارة ؛ هذا مهم جدًا في الحياة الواقعية لأن وجود أول أكسيد الكربون في البيئة المغلقة يشكل خطورة كبيرة على صحة الإنسان.

اللوازم

Raspberry Pi 3

مستشعر أول أكسيد الكربون MQ-7

اللوح

1 كيلو أوم المقاوم

470 أوم المقاوم

MCP3008 8 قنوات ، 10 بت ADC بواجهة SPI

الحاسوب

الخطوة 1: إعداد ملف Pi

اتبع الرسم التخطيطي لإعداد دائرتك. للحصول على نسخة تفاعلية من الصورة ، قم بزيارة مخطط الدائرة

الخطوة الثانية: تثبيت الحزم الضرورية

نظرًا لأنه قد لا يكون لديك بالفعل جميع الحزم الضرورية مثبتة ، فنحن بحاجة إلى تثبيتها باستخدام النقطة:

تركيب الأنابيب flask_estful flask_wtf الطلبات

الخطوة 3: الكود

يمكنك العثور على جميع الكود المصدري لهذا المشروع في مستودع جيثب الخاص بنا ، تأكد عند تنزيله على جهاز الكمبيوتر المحلي لديك واحتفظ بهيكل الملف كما هو أثناء نقله إلى pi.

افتح ملف sensor.py وقم بتغيير أسطر التعليمات البرمجية التي تحتوي على المضيف المحلي ليكون عنوان IP لجهاز الكمبيوتر الخاص بك. يمكنك العثور على تعليمات حول كيفية العثور على عنوان IP لجهاز الكمبيوتر الخاص بك هنا.

نحتاج إلى نقل ملف sensor.py إلى raspberry pi ، لذا قم بتشغيل هذا الأمر من دليل COSensor

scp sensor.py pi @ "أدخل عنوان pi ip هنا":.

الخطوة 4: تكوين الرسائل النصية

نظرًا لأن برنامجنا ينبهنا من خلال الرسائل النصية عندما تصبح مستويات أول أكسيد الكربون عالية جدًا ، فنحن بحاجة إلى أن نكون قادرين على إرسال رسائل من رقم مركزي. للقيام بذلك ، سوف نستخدم منصة تسمى Twilio. أولاً ، قم بالتسجيل للحصول على حساب تجريبي مجاني. بعد ذلك ، نحتاج إلى تنزيل بعض الحزم. إذا كان لديك Node.js مثبتًا بالفعل مع الإصدار v8.0.0 أو أعلى ، فانتقل إلى الخطوة 2. يمكنك التحقق من إصدارك باستخدام:

عقدة الخامس

الحزمة الأولى هي Node.js والتي يمكن تنزيلها من موقعهم هنا. تأكد من التثبيت لنظام التشغيل الصحيح الخاص بك ، ثم افتحه واتبع التعليمات المطلوبة.

بعد ذلك ، نحتاج إلى تثبيت Twilio CLI. يتم تثبيت هذا وتحديثه باستخدام مدير حزمة Node بالأوامر التالية:

npm تثبيت twilio-cli -g

npm تثبيت twilio-cli @ latest -g

في هذه المرحلة ، نحتاج إلى ربط Twilio CLI بحسابنا. للقيام بذلك ، نحتاج إلى جزأين من المعلومات: معرف الحساب الخاص بنا ورمز المصادقة من Twilio Console. ثم قم بتشغيل twilio login وأدخل المعلومات المطلوبة.

twilio تسجيل الدخول

حتى الآن قمنا بتوصيل حسابنا ولكننا ما زلنا بحاجة إلى رقم هاتف. يمكنك شراء واحدة من خلال Twilio بالمبلغ التجريبي الذي حصلت عليه. بعد كتابة الأمر أدناه ، ستظهر مجموعة من الأرقام ؛ إختر واحدة.

أرقام هواتف twilio: buy: local --country-code US --sms-enabled

الآن ، لكي يعمل Twilio في برنامجنا ، نحتاج إلى تثبيت حزمه. نوع

نقطة تثبيت twilio

داخل ملف keys.py ، نحتاج إلى إدخال معرف SID للحساب ورمز المصادقة لاستخدامه لاحقًا. يجب أن يكون هناك بالفعل مكان فارغ لنسخ هذه القيم ولصقها.

passwords = {"twilio": {"account_sid": "الصق معرّف الأمان هنا"،

"auth_token": "الصق رمزك المميز هنا"}}

بعد كل هذا ، حان الوقت الآن لإعداد توافق البريد الإلكتروني مع برنامجنا من خلال واجهة برمجة تطبيقات Gmail.

الخطوة 5: تكوين Gmail API

لتهيئة gmail API ، عليك أولاً زيارة لوحة تحكم google. هنا يمكنك تسجيل المشروع الجديد باستخدام خيار "إنشاء مشروع". بعد إنشاء المشروع الجديد ، ستكون هناك مطالبة تقول "ليس لديك أي واجهات برمجة تطبيقات متاحة للاستخدام حتى الآن. للبدء ، يرجى زيارة مكتبة API”.

ثم قم بزيارة هنا. في مربع البحث هناك حدد Gmail API. بعد النقر فوق خيار Gmail API ، سيكون هناك خيار لتمكين واجهة برمجة التطبيقات هذه. بعد تمكين واجهة برمجة تطبيقات Gmail ، ستحتاج إلى إنشاء بيانات اعتماد لتتمكن من استخدامها. لذلك انقر فوق "إنشاء بيانات الاعتماد" ، سينقلك هذا إلى النافذة التي تطلب منك تحديد واجهة برمجة التطبيقات. هناك ، حدد واجهة برمجة تطبيقات Gmail ، ثم حدد الخيار الصحيح للمكان الذي ستتصل منه بواجهة برمجة تطبيقات Gmail. بعد ذلك ، ستحتاج إلى تحديد دورك: شيء مثل مالك المنتج. بعد ذلك ، سيتم تنزيل ملف json على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، والذي سيكون حساب الخدمة الخاص بك ، قم بنسخ هذا المجلد الداخلي ولصقه في دليل المشروع الخاص بك. حسنًا ، تم تمكين واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك وسيتم تسجيل حسابك لاستخدام واجهة برمجة تطبيقات Gmail هذه. الآن يأتي الجزء الممتع ، لنفترض أننا نريد إرسال بريد إلكتروني باستخدام حسابك المسجل في Gmail API. قم بزيارة هذا الموقع للرجوع إليه حول الرمز وكيف يعمل الرمز لإرسال بريد إلكتروني من الحساب المسجل. أول شيء يجب تذكره هو تحديد النطاق الذي يسمح لك بإرسال بريد إلكتروني. يشبه نطاق إرسال البريد الإلكتروني: "https://www.googleapis.com/auth/gmail.send". يمكنك العثور على قائمة نطاقات التفويض هنا

كل ما تفعله باستخدام Gmail API مثل الوصول إلى تسميات البريد الإلكتروني ، أو إرسال البريد الإلكتروني ، يتم إنشاء رمز pickle جديد ، وهذا يحدث لأول مرة تقوم فيها بتشغيل التطبيق. في كل مرة بعد ذلك ، إذا أضفت نطاقًا جديدًا ، فسيتم إنشاء منتقي رمز جديد ، والذي يسمح لجميع الوظائف التي يمكنك تنفيذها باستخدام واجهة برمجة تطبيقات gmail. في كل مرة تقوم فيها بتشغيل تطبيقك بتغيير النطاق ، يتم إنشاء رمز pickle جديد.

الخطوة السادسة: تشغيل المجس

الآن يمكننا أخيرًا تشغيل برنامجنا. افتح جلسات ssh على Raspberry Pi الخاص بك وفي جولة واحدة:

مستشعر python3

على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، قم بتشغيل

python api.py

الآن ، يمكننا الوصول إلى البيانات والاشتراك لتلقي الإخطارات من صفحة الويب. افتح مستعرض ويب واكتب https:// localhost: 5000 لترى مستويات ثاني أكسيد الكربون الحالية. انتقل إلى صفحة الاشتراك وأدخل المعلومات الخاصة بك لتلقي الإخطارات.

الآن بعد أن تم إعداد كل شيء ، يجب أن تتلقى إشعارات إذا تم العثور على أول أكسيد الكربون ، وهو ما نأمل ألا يحدث.