Alarmostat: 10 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Sa gabay na ito sasabihin ko sa iyo kung paano bumuo ng Alarmostat, aking proyekto sa paaralan para sa 1MCT sa Howest. Ang konsepto ay paggawa ng isang aparato na nagsasama ng parehong isang alarma sa magnanakaw at isang termostat sa isa. Ang aking disenyo ay maaaring tiyak na mapabuti bagaman, kaya't hindi kinakailangan na sundin nang eksakto ang mga tagubilin. Maging malikhain!

Ang mga sangkap na kinakailangan ay nakalista sa ibaba, at ang eksaktong de-koryenteng circuit ay matatagpuan sa larawan (hindi ako mananagot para sa anumang pinsala sa iyong kagamitan:))

Mga gamit

-Raspberry Pi (Gumamit ako ng isang 3B +) na may adapter at sd card

-Breadboard

-GPIO breakout board ay maaaring maging madaling gamiting

-Motion sensor (HCRS501)

-Door switch ng magnet (ada375)

-isang mga leds at resistors

-isang aktibong buzzer

-rotary encoder (keyes-0.40)

-2x16 lcd display

-74hc595 shiftregister upang himukin ang lcd

-MFRC522 rfid reader

-isang maraming mga wire

-material upang makagawa ng isang kaso at mga tool upang pagsamahin ito

(sobrang suplay ng kuryente ng breadboard)

Hakbang 1: Pagkuha ng Mga File

Ang mga file para sa proyektong ito ay matatagpuan sa mga repository na ito:

github.com/thomasdebiehw/project-backend

github.com/thomasdebiehw/project-frontend

Ang backend ay isang programa ng Python / Flask na nakikipag-usap sa aming hardware at naghahatid ng impormasyon mula rito hanggang sa frontend, na isang webinterface.

Huwag mapoot sa code, alam ko na ang ilan sa mga ito ay nakasulat nang mahina at hindi malinaw, ngunit hey, gumagana ito:)

Maaaring kailanganin mong baguhin ang ilang mga bagay sa paligid upang maayos itong gumana, tulad ng gumagamit ng MySQL o ip-adress na pinapatakbo ng mga programa.

Basahin ang readme ng frontend upang malaman kung saan ilalagay ang mga file na ito

Kunin ang mga file sa iyong Pi (o gumawa ng mga kahanga-hangang pagbabago sa kanila), at maghanda upang ikonekta ang lahat sa Pi.

Hakbang 2: Kumokonekta

Patayin ang iyong Pi bago ikonekta ang mga bahagi. Ang de-koryenteng circuit ay dapat na medyo nagpapaliwanag sa sarili, ngunit ang isang bahagi na dapat bantayan ay ang sensor ng paggalaw. Para sa ilang kadahilanan ang layout nito ay naiiba sa electrical circuit. Nagdagdag ako ng ilang mga anotasyon sa imahe upang ipaliwanag ang pagpapaandar ng mga bahagi.

Ang isang bagay na maaaring nais mong gawin, kung magkakaroon ka ng mga isyu, ay ang paggamit ng isang panlabas na suplay ng kuryente ng breadboard. Nagkaroon ako ng ilang mga problema sa hindi gumagana ang rfid reader. Bagaman hindi ako ganap na sigurado na kapangyarihan ang isyu, hindi ko ito naranasan pagkatapos gumamit ng isang panlabas na mapagkukunan at hindi rin ito masakit.

Kung nais mong gawin ito, ikonekta ang mga pin ng GND mula sa Pi at ang supply ng kuryente nang magkasama. I-plug ang lahat + 3.3v o + 5v mula sa mga bahagi sa ayon sa output ng panlabas na supply, at dapat kang maging mahusay.

HUWAG ikonekta ang Pi o 3.3 o 5v sa power supply. Kung gumagamit ka ng isa sa pinakamainam na iwanan ang mga ito nang buong pagkakakonekta upang maiwasan ang mga pagkakamali.

Maaari mong makita ang aking pag-set up ng pagsubok sa pangalawang larawan

Hakbang 3: Pagsubok

Dapat mong ilagay ang database sa Pi sa pamamagitan ng MySQL Workbench sa pamamagitan ng paggawa ng isang pag-import ng data. Ang file sa repository ay isang pagtapon ng database. Kung hindi man ay maaari kang magkaroon ng ilang mga problema dahil ang Pi ay gumagamit ng MariaDB sa halip na MySQL. Maaari ka ring lumikha ng isang bagong gumagamit o baguhin ang mga kredensyal na ito sa code. Maaari mong makita ang ERD sa nakalakip na larawan

Maaari mong subukang patakbuhin kaagad ang programa ng Alarmostat, ngunit inirerekumenda kong subukan muna ang mga sangkap. Maaari mong gamitin ang mga klase na kasama sa repo ng github, at gumawa ng isang maliit na programa upang subukan ang lahat ng iyong mga bahagi. Gagawin nitong mas madali ang pag-troubleshoot.

Kapag nalaman mong gumana ang iyong mga sangkap, maaari naming simulan ang pagbuo ng isang kaso.

Hakbang 4: Kaso

Ang kaso ay maaaring maging anumang nais mo. Kung nais mong gumawa ng isang self-nilalaman na prototype tulad ng sa akin, mayroong ilang mga kinakailangan.

-Ang ilang mga ginupit para sa mga tumataas na bahagi ay dumaan sa harap ng plato

-S ilang uri ng mekanismo ng pinto

-Sapat na puwang sa loob

Gumamit ako ng 6mm na makapal na kahoy. Ito ay napaka matibay at perpekto kung nais mong lasercut dito, ngunit ang pag-mount ng mga bahagi nang hindi na-turnilyo sa harap ay maaaring maging isang mahirap.

Tumira ako sa mga turnilyo na ipinakita sa larawan at pagkatapos ay gumamit ng mga mani upang mabisang mas maikli ang mga ito. Masidhi kong inirerekumenda ang pagsubok kung gaano kalayo ang iyong mga turnilyo na pumunta sa isang itinapon na piraso ng materyal na iyong ginagamit, dahil maaaring magkakaiba ang mga bahagi na ito.

Ang ilang mga bahagi ay walang magagandang mga tornilyo (keyes-040, hcsr501, leds) kaya gumamit din ako ng isang hot glue gun upang isiksik ang mga ito sa lugar. Hindi ito ang pinakamalinis na solusyon ngunit magagawa lang ito. Maaaring hindi kailangan ng isang bakal na bakal, ngunit gumamit ako ng isa upang maghinang ng mas mahusay na mga wire sa aking sensor ng pintuan ada375 dahil napakadali nilang maluwag.

Ang mga bahagi na na-mount ko sa kaso ay:

-2 leds

-ada375

-hcsr501

-lcd

-rotary ecoder

-mabilis na mambabasa

Ang natitira ay nakakabit sa breadboard. (Ang pag-mount ng sensor ng temperatura sa isang lugar sa labas ng kaso ay maaaring lalong gusto)

Hakbang 5: Ilang Mga Pahayag sa Aking Kaso

Maaari kang makahanap ng isang draft na modelo ng kaso sa itaas. Narito ang mga sukat:

frontplate: 40.5 x 30 cm

panig ng bahagi ng pabahay: 20 x 30 cm

tuktok at ibaba: 20 x 20 cm

Nag-drill ako ng isang maliit na butas sa gilid upang i-ruta ang mga kable ng sensor at isang mas malaki sa likod ng panel para sa mga kable ng kuryente at ethernet. Ang mga bukana para sa 2 leds sa harap ay drill din

Isang payo: HUWAG kopyahin ang mga sukat na ito! Ang nangungunang plato para sa akin ay dapat na 20.6 x 21.2 cm dahil hindi ko account ang kapal ng kahoy. At kahit na tama iyon, ang enclosure kung saan nakaupo ang Pi at mga bahagi, ay halos hindi sapat. Hindi ko account para sa labis na haba ng supply ng kuryente ng breadboard, at napalad lamang na mailagay ko ito doon sa pahilis.

Iminumungkahi ko ang paggamit tungkol sa parehong laki sa harap ng plato, at ginagawa lamang ang back case na 5 cm ang lapad. Mayroong higit sa sapat na puwang na natitira sa kaliwang bahagi upang ilipat ang pintuan at mga sensor nang kaunti pa sa gilid.

O, alam mo.. Idisenyo ang iyong sarili!

Hakbang 6: Assembly

Natagpuan ko ang pagtatrabaho sa order na ito na pinakamadali:

1: gupitin ang iyong kahoy sa tamang sukat

2: kunin ang plato sa harap at gawin ang mga ginupit para sa mga bahagi (kung nais mong i-laser-cut ito, ang file ay nakakabit, kailangan mo ng dalawang dagdag na butas para sa mga leds)

3: i-mount ang kinakailangang mga bahagi sa frontplate

4: Subukan-ikonekta ang mga sangkap na ito. Mas mahusay mong gawin ito habang mayroon ka pa ring puwang upang gumana. Nai-tape ko ang kaukulang mga wire nang sama-sama upang gawin ang mga ito sa isang uri ng isang header. Ginagawa nitong isang mas madali upang ikonekta ang mga ito kapag ang lahat ay nasa lugar

5: i-mount ang raspberry pi sa loob ng pabahay (o makahanap ng isa pang solusyon para sa pag-mount nito dahil halos imposibleng alisin ang sd card) Ang mga ginamit kong nut ay nakipag-ugnay sa mga metal na pin sa Pi kaya tinakpan ko ang ilan sa ilalim na may electrical tape.

Hakbang 7: Higit na Assembly

Ngayon ay pagsama-samahin ito (Gumamit ako ng napakalakas na pandikit na kahoy dahil ang kahoy na ito ay hindi masaya sa mga kuko o tornilyo sa makapal na gilid ng 6mm)

Idinikit ko ang dalawang mga gilid ng panel ng pabahay sa labas ng gilid ng ilalim na plato, at inilagay ang likod na panel sa tuktok ng ilalim na plato, sa pagitan ng mga gilid na plato. Ginagawa nitong mas malakas ito ngunit kailangan kong gilingin ang tuktok ng backplate na lumabas na 6mm mas mataas kaysa sa gilid at harap ng mga panel

Hakbang 8: Pagkonekta

Sa wakas oras na upang muling ikonekta ang mga sangkap sa loob ng kaso. Ibinagsak ko lamang ang breadboard sa lugar kasama ang lahat ng mga kable na nakakabit dito, at pagkatapos ay isa-isang ikinonekta ang mga naka-mount na sangkap.

Tulad ng nakikita mong talagang hindi ito malinis, kaya maaari kang makahanap ng isang mas mahusay na paraan upang mai-mount ito nang maayos

Hakbang 9: Software

Kailangan mong magdagdag ng isang gumagamit sa database kung nais mong gamitin ang rfid reader upang braso at disarmahan ang system. Kumonekta sa iyong pi sa pamamagitan ng Workbench, piliin ang database ng Alarmostat at patakbuhin ang sumusunod na utos:

Ipasok SA alarmostat.user (iduser, username, usertype, userpassword, userrfidtag) VALUES (DEFAULT, '#yourusername', 'user', '#password', '#rfidid')

palitan ang # ng mga tamang halaga. Maaari mong mahanap ang rfidid sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng rfidtest.py script mula sa lalagyan. Ipapakita nito ang id ng iyong tag:

Upang patakbuhin ang programa sa pagsisimula, tingnan ang readme:

Hakbang 10: Handa Ka Na

Tapos na! handa ka nang protektahan at kontrolin ng temperatura ang iyong haka-haka na bahay! Magsaya at subukang magdagdag ng mga bagong tampok sa code!