SmartBox - Sistem Rumah Pintar untuk Kamar Anda: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Halo semuanya!

Dalam instruksi ini, saya akan menjelaskan kepada Anda cara membuat sistem kamar pintar. Sistem ini berisi dua perangkat.

Perangkat umum dengan sensor kelembaban dan sensor suhu yang mengukur kualitas hidup saat ini di kamar Anda. Anda akan dapat mengatur suhu/kelembaban minimum dan maksimum yang diinginkan. Saat nilai ini menyimpang, Anda akan menerima pemberitahuan di halaman beranda.

Selain sensor, ada juga smart radio clock yang terintegrasi dengan speaker yang bisa Anda kendalikan melalui website. Anda dapat membuat, menghapus, dan mengaktifkan/menonaktifkan alarm. Menonaktifkan alarm terjadi dengan gerakan tangan sederhana di atas sensor ultrasonik.

Sebagai perangkat kedua dan terpisah, Anda akan dapat mengontrol strip LED dengan pola dan warna yang telah diprogram sebelumnya.

Perlengkapan

- Raspberry Pi 3 model B+

- Kartu SD 16GB

-Arduino Uno

- Rakitan Pi T-Cobbler Plus

- Papan tempat memotong roti kecil

- Catu daya papan tempat memotong roti (Misalnya Catu Daya YwRobot)

- Sensor Suhu Satu Kawat (DS18B20+)

- Sensor Kelembaban & Kelembaban Digital (DHT22)

- Sensor Jarak Ultrasonik (HC-SR05)

- Layar LCD 16x2

- Potensiometer

- Amplifier (Adafruit MAX98357A I2S 3W Kelas D Amplifier)

- Speaker Diameter 3 - 4 Ohm 3 Watt

- Modul Bluetooth (HC-05)

- Ledstrip RGB 5V (WS1812B)

- Resistor 1x 4.7K Ohm

- Resistor 1x 10K Ohm

- Resistor 3x 1K Ohm

- Resistor 1x330 Ohm

- Kabel kabel lompat

Langkah 1: Pengkabelan

Mari kita mulai, ya.

Pertama, hubungkan semuanya seperti pada skema di atas. Pastikan Anda menghubungkan semuanya dengan benar, jika tidak, beberapa hal tidak akan berfungsi.

CATATAN: Jika Anda ingin melakukan penyesuaian, Anda harus mengedit kodenya. Jadi lakukan ini hanya jika Anda tahu apa yang Anda lakukan! Anda selalu dapat menghubungi saya untuk pertanyaan atau masalah.

Jika Anda membutuhkan skema fritzing, Anda dapat mengunduhnya di sini.

Langkah 2: Basis Data

Basis data akan menyimpan semua pengukuran sensor dalam tabel riwayat. Ini digunakan untuk grafik sejarah di situs web.

Jika Anda ingin beroperasi di situs web, Anda memerlukan akun. Setiap akun menyimpan alarm, perangkat lampu, notifikasi, dan pengaturan.

CATATAN: Mekanisme login tidak disertakan tetapi saya dapat menambahkan ini nanti.

Langkah 3: Pengaturan Raspberry Pi

Jadi jika semuanya sudah terhubung, kita bisa mulai dengan setup Raspberry Pi.

Pertama, mari kita mulai dengan gambar.

Foto

1: Unduh gambar Raspberry Pi OS:

2: Unduh dan instal Win32DiskImager:

3: Masukkan kartu SD dan jalankan Win32DiskImager.

4: Pilih gambar yang diunduh di drive Anda. Kemudian pilih kartu SD Anda dan tekan tombol tulis. (Pastikan kartu SD kosong sebelum Anda memulai proses ini, semua data akan dihapus!)

5: Jika prosesnya sudah selesai, kita bisa melakukan penyesuaian terakhir pada Raspberry Pi. Buka direktori kartu SD dan tambahkan file "ssh" tanpa ekstensi untuk memastikan pi akan mengaktifkan SSH saat mulai.

6: Kemudian buka cmdline.txt di direktori yang sama dan tambahkan "ip=169.254.10.1" di akhir baris dan klik save. CATATAN:Simpan semuanya dalam satu baris atau beberapa pengaturan tidak akan berfungsi.

7: Sekarang keluarkan kartu SD dengan aman dari komputer Anda dan masukkan kartu SD ke dalam Raspberry Pi.

8: Setelah selesai, Anda dapat menghubungkan pi dengan kabel Ethernet ke port LAN laptop atau komputer Anda.

9: Nyalakan Raspberry Pi.

Konfigurasi Wi-Fi dan Pi

Untuk mengontrol Raspberry Pi melalui SSH kita membutuhkan sebuah software bernama Putty. Anda dapat mengunduh dan menginstal Putty di sini:

1: Setelah Putty diinstal, Anda dapat terhubung ke pi dengan IP: 169.254.10.1 dan port: 22. Ketika antarmuka baris perintah muncul, Anda dapat masuk dengan pengguna: pi dan kata sandi: raspberry.

2: Sekarang kita login ketik "sudo raspi-config" dan pergi ke opsi antarmuka. Pastikan One-Wire, Serial (Hanya aktifkan port perangkat keras serial, bukan shell login melalui serial), I2C en SPI diaktifkan.

3: Untuk membuat koneksi dengan Wifi kita perlu menggunakan pengguna root. Ketik "sudo -i" untuk login sebagai pengguna root.

4: Untuk menambahkan jaringan Wifi Anda ke Raspberry Pi, ketik

"wpa_passphrase "SSID" "kata sandi Anda" >> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf"

di terminal dengan nama dan kata sandi jaringan Anda.

5: Setelah ini selesai, reboot pi Anda.

6: Jika semuanya benar, Anda akan melihat memiliki IP pada antarmuka wlan0 Anda. Lakukan "ip a" untuk memeriksa ini.

7: Sebagai jenis terakhir "sudo apt-get update" dan "sudo apt-get upgrade" untuk memperbarui pi Anda.

8: Pastikan untuk menginstal MySQL, Apache2 dan php-mysql untuk proyek ini. Ketik: sudo apt install apache2 mariadb-server php-mysql -y

9: Untuk menginstal MySQL baca artikel ini:

10: Edit pengguna dan kata sandi MySQL Anda di file config.py di backend.

Pengaturan Bluetooth

1: Nyalakan Arduino

2: Ketik hcitool scan untuk menemukan alamat mac modul Bluetooth Anda. Setelah ditemukan, tulis atau salin di dokumen lain.

3: Sekarang kita akan menambahkan modul Bluetooth ke Raspberry Pi. Lakukan perintah berikut:

sudo bluetoothctl

agen aktif

pair mac-address (Jika meminta pin, pin standarnya adalah 1234)

percaya alamat mac

4: Tambahkan alamat mac Anda ke file app.py di backend.

Pengaturan pengeras suara

Sekarang pi Anda diperbarui dan kami memiliki koneksi internet. Kita dapat mulai mengkonfigurasi speaker.1: Jalankan perintah berikut: "curl -sS https://raw.githubusercontent.com/adafruit/Raspbe… | bash"

2: Setelah selesai, Anda akan diminta untuk reboot, tekan y dan enter.

3. Sekarang jalankan skrip lagi, ini akan memastikan audio berfungsi dengan benar. Jika semuanya benar, Anda akan mendengar seorang wanita berbicara.

4. Setelah selesai, reboot untuk kedua kalinya.

Konfigurasi python

Kode proyek berjalan dengan python jadi pastikan Anda telah menginstal python 3.7. Periksa ini dengan "python3 -V". Jika Anda memiliki python, Anda dapat Menginstal paket berikut dengan penginstal pip: pip install Flask Flask-Cors Flask-MySQL Flask-SocketIO PyMySQL gevent gevent-websocket permintaan python-socketio

Instalasi SmartBox

Sekarang semua pengaturan utama dikonfigurasi, kita dapat mulai dengan pengaturan SmartBox resmi.

1: Kloning repositori SmartBox ke direktori home Anda(/home/pi) dengan mengetik: git clone

2: Setelah ini selesai, Anda dapat menjalankan file sql. Ketik "sudo mysql -u root -p << SmartBox.sql" untuk membuat database.

3: Kemudian salin frontend ke /var/www/html dengan melakukan "cp -R frontend/. /var/www/html"

4: Untuk startup otomatis, tambahkan file layanan ke systemd. Ketik: "cp service/SmartBox.service /etc/systemd/system/SmartBox.service" dan lakukan "Sudo systemctl enable myscript.service" untuk mengaktifkannya.

5: Setelah selesai, buka config.py di backend dan ubah ke kata sandi mysql Anda.

6: Nyalakan ulang pi

Langkah 4: Pengaturan Arduino Uno

Sekarang perangkat utama sudah selesai, kita akan mulai dengan ledstrip. Arduino akan mengontrol strip LED 5V WS1812B untuk kita.

1: Unduh dan instal Arduino IDE:

2: Unduh Kode Arduino di repositori github saya:

3: Jika semuanya telah diunduh dan diinstal, Anda dapat mencolokkan Arduino Uno Anda.

4: Buka file LedStripCode.ino dan unggah ke Arduino Anda dengan mengklik panah yang mengarah ke kanan.

5: Hubungkan modul bluetooth dan ledstrip Anda ke arduino dan semuanya akan berfungsi. (Lihat Langkah 1 Pengkabelan)

Langkah 5: Desain Kasus

Untuk desain casing saya menggunakan kotak plastik yang sudah ada dan casing resmi Raspberry Pi. Pada tampilan depan saya membuat lubang yang berbeda untuk speaker, dan satu untuk layar LCD.

Di sisi belakang saya membuat lubang untuk kabel sensor suhu dan kelembaban. Ada juga lubang untuk kabel catu daya papan tempat memotong roti di dalamnya.

Pada tampilan atas terdapat dua lubang untuk sensor ultrasonik, sehingga gerakan dapat dideteksi saat alarm berbunyi.

Saya memasang Raspberry Pi di kasing di sisi kanan kotak, sehingga saya dapat meningkatkan atau menggantinya dengan lebih mudah.

Setelah selesai, Anda dapat mengintegrasikan T-cobbler dan sensor Anda. Saya menggunakan sekrup dan silikon untuk memastikan semuanya kokoh.

CATATAN: Jika Anda menggunakan sekrup logam untuk memasang Raspberry Pi, pastikan Anda menggunakan pita isolasi.

Langkah 6: Sentuhan Akhir

Sekarang semuanya sudah selesai, bisakah Anda menghapus bagian IP di cmdline.txt.

Gunakan: sudo nano /boot/cmdline.txt