IOT Coffeemaker (UFEE): 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Bilang patunay ng kaalaman, kinailangan naming lumikha ng isang aparato ng IOT na maaaring makontrol sa pamamagitan ng isang self-made na web interface. Dahil mahal ko ang kape, at ubusin ang marami sa araw-araw, nagpasya akong gumawa ng sarili kong IOT coffeemaker.

Ang gumagawa ng kape ng UFEE: "ang tagapag-kape sa iyo na nasa isip"

Upang gawing ganap na awtomatiko ang aparato, gumagamit ako ng instant na kape.

Hakbang 1: Ano ang Kakailanganin Mo

- Modelong Raspberry Pi 3

- servo motor (ARD-T010051)

- RTC DS3231

- CJMCU-832 PAM8302 2.5W D-Class mono amplifier

- Sensor ng tambo

- 5V RELAY (10A)

- Solid state relay (5V)

- Aux cable

- Pag-urong ng tubo

- 2x Copper nozzle

- piraso ng Bicone

- Silicon tube

- Senseo boiler 1400W

- Senseo pump 22W

- Senseo watertank

- Reed switch (karaniwang bukas)

- kawad ng coper

- MCP3008

- 2x LDR

- 4ohm speaker (o ibang klase)

- 2x 10KΩ risistor

- 5KΩ risistor

- Diode 1N4007

Para sa kaso pinili ko para sa isang pang-industriya na hitsura, ngunit maraming mga paraan upang magkasya ang mga bahagi na maaaring magmukhang mas nakakaakit kapag nais mong ilagay ito sa iyong tahanan.

Hakbang 2: Pagsisimula

Nagsimula ako sa pagbubukas ng Senseo coffeemaker at tuklasin ang mga sangkap sa loob. Upang buksan ito, aalisin mo ang 2 tornilyo mula sa likuran gamit ang isang torx screwdriver, at kaysa sa maaari mong buksan ito sa mga may hawak na clip.

Kapag bukas ito, ang kailangan mo lang ay ang bomba, ang boiler, at ang mga wire at tubo na pinagsama ang lahat.

Ang susunod na hakbang ay i-mount ang boiler at ibomba sa nais na pambalot, dahil ang boiler at ang watertank ay kailangang umupo pakanan upang magamit ang mga ito. Siguraduhin na ang angkop para sa watertank ay nakaupo nang tama, masikip at madaling mapuntahan.

Kapag nakumpleto na iyon, maaari mong simulang ikonekta ang mga bahagi ayon sa pamamaraan.

Hakbang 3: Ang Nozzle (Pang-industriya na Pagtingin)

Para sa nguso ng gripo, Gumamit ako ng isang maliit na lalagyan ng metal kung saan nag-drill ako ng isang butas na sapat na malaki upang magkasya sa piraso ng bicone. Pagkasyahin ang tubing sa isa sa mga nozel at higpitan ang en nozzles sa piraso ng bicone. Pagkatapos ay mag-drill ng mga tumutugmang butas sa lalagyan ng metal at pambalot, at gumamit ng ilang mga bolts at nut upang higpitan ito sa pambalot.

Hakbang 4: Ang Dispenser ng Kape (Pang-industriya na Pagtingin)

Upang hawakan ang kape, kakailanganin mo ang isang lalagyan na may isang transparent na takip na maaari mong mai-mount sa katawan.

Mag-drill ng 2 butas ng Ø5mm sa de ibaba: - Isa sa gitna ng lalagyan- isa sa gitna sa pagitan ng unang butas at ng gilid

ilagay ang gear ng servo sa butas na malapit sa gilid, at i-tornilyo ang piraso (nakapaloob sa servo) na may 6 na paa. (tingnan ang larawan 1)

Pagkatapos kumuha ng isang piraso ng metal at yumuko ito sa hugis ng isang maliit na riles, at yumuko ang mga sulok at dulo ng isang piraso, upang mai-mount mo ito sa ilalim ng lata sa butas sa gitna. (tingnan ang larawan 2)

Gumamit ng isang angkop na bracket upang mai-mount nang mas matatag ang servo sa katawan ng lalagyan. (tingnan ang larawan 3)

Panghuli mag-drill ng isang butas ng Ø5mm sa ibabang likod ng lalagyan upang magkasya ang LDR at ilan pa upang mai-mount ang lalagyan sa katawan ng makina. (tingnan ang larawan 4)

Hakbang 5: Paghahanda at Pag-mount ng Mga Sensor

Mayroong isang NTC na nakapaloob sa boiler, kung saan maaari kang kumonekta sa MCP sa pamamagitan ng paggawa ng isang voltage divider na may isang pull-down na risistor ng 5KΩ.

Ang mga LDR para sa tseke sa kape at tasa ay dapat na ihanda muna. Dahil gumagamit ako ng metal na pambalot, kinakailangan upang ihiwalay ito nang maayos upang hindi ko ito maikli sa kaso. Kung gumagamit ka rin ng metal na pambalot, gawin ang sumusunod: - maglagay ng ilang nakahiwalay na tape sa paligid ng bawat mga binti at takpan ito ng isang lumiliit na tubo. (tingnan ang larawan 1)

- Susunod, ang mga wire ng panghinang sa bawat binti at takpan din ang mga koneksyon sa pag-urong ng tubo, kaya't ang lahat ng mga koneksyon ay ganap na natakpan. (tingnan ang larawan 2 at 3)

- ulitin ang mga hakbang na ito para sa pangalawang LDR

- ilagay ang ulo ng isa sa mga LDR sa butas na iyong drill para dito sa de lalagyan ng kape at yumuko ang mga binti. (tingnan ang larawan 4)

- Takpan ng isolation tape upang walang ilaw na madadaanan mula sa likuran.

- i-mount ang iba pang LDR sa alinman sa ilalim ng pambalot na may isang piraso ng tubo na natatakpan kapag inilagay ang isang tasa, o direkta sa base kung saan mo inilalagay ang tasa. (Kapag pumipili para sa ika-2 na pagpipilian, tiyakin na ang sensor ay natatakpan ng maayos sa isang transparent na materyal na hindi tinatagusan ng tubig!)

Upang mai-mount ang reed sensor sa watertank, punan ito ng tubig upang ang magnet ay nasa pinakamataas na punto (ang tubig ay dapat na higit sa minimum na linya). Pagkatapos ay maaari kang makinig kapag lumipat ang elemento, o maaari mo itong ikonekta sa rpi o isang arduino at patuloy na mai-print ang halaga.

Kung natitiyak mo na alam mo ang eksaktong lugar para sa sensor, i-mount ito nang mahigpit sa watertank at magdagdag ng isang malawak na halaga ng hotglue upang matiyak na ang baso ng tubo ay hindi masira (ito ay napaka-sensitibo). (tingnan ang larawan 5)

Hakbang 6: Ang Mga Kable at Pagkakalibrate

I-mount ang Raspberry pi at ang mas malaking mga sangkap sa loob ng isang kahon na gawa sa kahoy na may isang plank na naka-mount sa tuktok (base kung saan nakatayo ang makina at tasa). Gumamit ako ng velcro upang mai-mount ang pi at ang mga sangkap sa loob ng kahon. Kaysa maaari mong mai-mount ang lahat nang direkta sa ge GPIO pin, o gumamit ng isang breadboard o circuitboard kung nais mo.

Para sa pagkakalibrate ng mga sensor, suriin ang mga halagang nakukuha mo sa parehong mga estado at sa iba't ibang mga pag-iilaw, at ayusin ang mga ito sa code. (ang minahan ay maaaring gumana o hindi maaaring gumana). Parehas din sa NTC.

PAUNAWA: Ang paraan ng pagbabago ng mga halaga ay nakasalalay sa basa na inilagay mo muna ang pulldown resitor o ang LDR / NTC. Kapag una mong idagdag ang risistor na may isang LDR, makakakuha ka ng isang mas mataas na halaga para sa isang mas mababang ilaw na pagkakalantad. (1023 ay ganap na madilim).

Kung nais mong gamitin ang sistema ng alarma mula sa proyekto, kailangan mong maghinang ng isang aux cable sa + - at GND ng amplifier, at ang speaker sa mga output pin ng amplifier. Pagkatapos ay magdagdag din ng 5V sa pisara. (Ginagamit ito bilang sanggunian boltahe upang mapalakas ang tunog). Maaari mo pa ring ayusin ang dami ng may potensyomiter sa pisara.

Hakbang 7: Pag-deploy ng System

Tiyaking mayroon kang isang modelo ng Raspberry Pi na 3 na may naka-install na Raspbian at na-configure ang zeroconf upang mai-configure mo ito nang walang ulo sa isang pipeline ng SSH.

Kung hindi mo alam kung paano ito gawin, sundin ang gabay na ito upang i-flash ang Raspbian sa iyong SD card. Upang mai-configure ang zeroconf, buksan ang SD card sa iyong computer at i-edit ang cmdline file at idagdag ang sumusunod sa dulo ng file (dapat ay isang linya)

ip = 169.254.10.1

Upang makapag-ugnay sa iyong pi gamit ang ssh, kailangan mo itong paganahin. Maaari mo itong gawin sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang file na pinangalanang SSH sa direktoryo ng boot nang walang extension (hindi.txt).

kapag naka-configure ito, maaari kang gumawa ng isang SSH pipe sa iyong Raspberry Pi gamit ang ssh command sa isang UNIX terminal, o sa pamamagitan ng paggamit ng Putty sa isang windows pc.

Sa unang pagkakataon na mag-log in ka sa isang pi, ang mga kredensyal ay ang mga sumusunod:

username: pipassword: raspberry

Upang matiyak na ang iyong raspberry pi ay ganap na napapanahon, ilabas ang sumusunod na utos sa terminal:

sudo apt update && sudo apt upgrade

Maaari mo na ngayong mai-install ang mga kinakailangang package sa pamamagitan ng pagbibigay ng sumusunod na utos:

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

Susunod, magdagdag ng isang bagong direktoryo sa iyong direktoryo sa bahay na may isang pangalan ng pag-angkop (hal. Ufee) at pumunta sa loob nito:

mkdir project1 && cd project1

Susunod na nais mong i-install ng isang virtual na kapaligiran kung saan tatakbo ang application. Magagawa mo ito sa mga sumusunod na utos:

python3 -m venv --system-site-packages env

pinagmulan env / bin / buhayin

python -m pip i-install ang mysql-konektor-python argon2-cffi Flask Flask-HTTPAuth Flask-MySQL mysql-konektor-python passlib

Ngayon ang iyong virtual na kapaligiran ay nasa up at tumatakbo na. Ngayon ay maaari mong kopyahin ang code mula sa aking github doon. Mahahanap mo ito rito. Maaari mo ring i-clone ito kaagad sa sumusunod na utos:

git clone

susunod, mai-configure namin ang database:

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

Ang pagsasaayos ng NGINX at UWSGI:

Baguhin ang 'Joshy' sa mga config file gamit ang iyong sariling username gamit ang sumusunod na utos:

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

idagdag at buhayin ang mga serbisyo:

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

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl simulan ang proyekto1-flask.service

At sa wakas ayusin ang NGINX:

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

sudo rm / etc / nginx / mga site-pinagana / default

sudo ln -s / etc / nginx / sites-magagamit / ufee / etc / nginx / mga site-pinagana / ufee

sudo systemctl restart nginx.service

sudo systemctl paganahin ang project1-flask.service

Ngayon ang system ay dapat na tumatakbo at tumatakbo! Masiyahan sa iyong kape;)