Jam Alarm Cerdas: 13 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Halo, nama saya Alexandra Christiaens dan saya belajar Teknologi Media dan komunikasi di Howest di Kortrijk, Belgia.

Sebagai tugas sekolah, kami diminta untuk membuat perangkat IoT. Kami didorong untuk membuat sesuatu yang akan membuat perbedaan baik dalam hidup kita sendiri atau dalam kehidupan orang yang kita kenal. Saya merasa agak sulit untuk menemukan proyek dan ketika saya mencoba mencari proyek yang cocok, saya sering berpikir: "Saya terlalu lelah untuk ini." Jadi akhirnya saya menyadari bahwa ini bisa menjadi proyek saya: Saya akan membuat jam alarm pintar yang akan membantu saya bangun di pagi hari dan membantu saya tidur tepat waktu di malam hari. Karena persyaratan untuk tugas ini menentukan bahwa kita harus menggunakan Raspberry Pi untuk menjalankan semuanya, saya memutuskan untuk menyebut perangkat saya "Sleepi" sebagai permainan kata-kata.

Jika Anda ingin membuat perangkat ini sendiri dan mendapatkan rutinitas tidur yang layak seperti saya, lihat panduan praktis yang saya tulis di bawah ini. Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang saya dan proyek lain yang saya buat atau akan saya buat, lihat portofolio saya.

Langkah 1: Langkah 1: Mengumpulkan Komponen

Jadi, hal pertama yang pertama, mari pastikan kita memiliki semua yang kita butuhkan sebelum mulai membangun. Saya membuat daftar komponen yang paling penting. Di bawahnya Anda dapat menemukan pdf dengan info lebih rinci tentang komponen.

- 1 x Raspberry Pi 3 model B

- 1 x (kosong) kartu microSD dan adaptor (saya punya kartu 16GB, tapi cukup 8GB)

- Catu daya 1 x 5V untuk Raspberry Pi

-1 x kabel ethernet

- Baterai 2x9V

- klip baterai 2 x 9V

- 1 x GPIO 40 pin papan ekspansi dan kabel pelangi

- 2 x BB830 Plug-in Breadbord Tanpa Solder

- 1 x Arduino Uno

-1x0.56 inci 4*7 segmen tampilan

- 1x DS18B20 sensor suhu

- 1 x sensor luminositas TSL2561

- Layar LCD 1 x 1602A

- 1 x pengonversi level

- 1 x register geser SN74HC595N

- 1 x Rotary Encoder

-1 x potensiometer

-1 x Daya RGB LED

- 1 x pengeras suara

- Transistor 4 x 337B

- 1 x dioda

- 1 x tombol

- 3 x xl4005 31 driver LED

- 7 x resistor (2 x 10k Ohm, 4 x 1k Ohm, 1 x 470 Ohm)

- Berbagai kabel jumper wire (pria ke pria dan pria ke wanita)

Opsional:

- 1 x panel kayu multipleks (saya menggunakan satu dengan ukuran berikut yang lebih dari cukup: 860mm x 860mm x 5mm)

- Berbagai alat untuk pengerjaan kayu

- Cat akrilik dengan warna yang Anda suka

Langkah 2: Langkah 2: Skema

Setelah mengumpulkan semua komponen, saya bisa mulai menghubungkan semuanya. Pertama saya membuat skema Fritzing untuk memastikan saya tidak menggoreng komponen apa pun dengan menghubungkannya dengan salah. Setelah beberapa umpan balik dari guru saya, saya membuat beberapa koreksi yang menghasilkan diagram skema dan diagram pengkabelan berikut:

Sebagian besar pin GPIO dapat dipertukarkan, sehingga Anda dapat mengganti beberapa pin jika Anda mau. Jangan lupa untuk mengubah nomor pin dalam kode yang sesuai.

Beberapa elemen harus terhubung ke pin tertentu. Pastikan sensor luminositas masing-masing terhubung ke GPIO 23 (SDA) dan GPIO 24 (SCL). Saya akan menjelaskan mengapa ini penting di langkah 5.

Langkah 3: Langkah 3: Pengaturan Raspberry Pi

Sekarang saatnya untuk mengatur Pi kami:

1. Masukkan kartu microSD Anda ke dalam adaptor dan hubungkan ke komputer Anda.

Jika kartu microSD Anda tidak kosong, maka format terlebih dahulu melalui metode pilihan Anda.

2. Instal perangkat lunak Raspbian OS dari situs web Raspberry pi.

Unduh file ZIP dan ekstrak ke lokasi yang diinginkan.

3. Unduh pengelola disk Win32.

Klik ikon folder untuk memilih gambar Pilih microSD Anda di "Perangkat" Klik "Tulis"

Ketika gambar tersebut ditulis pada kartu MicroSD Anda, Anda dapat membukanya di Windows Explorer.

Buka file "cmdline.txt" Di akhir file, tambahkan baris teks berikut: ip=169.254.10.1 Pastikan semuanya berada di baris yang sama. Simpan file.

Sekarang keluarkan kartu MicroSD dari komputer Anda. Pastikan daya Pi Anda dimatikan dan masukkan kartu ke dalam Raspberry Pi Anda.

Hubungkan kabel ethernet ke Pi dan komputer Anda.

Terapkan daya ke Pi Anda dengan adaptor daya 5, 2V.

Langkah 4: Langkah 4: Menghubungkan Raspberry Pi

Untuk menghubungkan

Pi dengan komputer kami, kami akan menggunakan Putty.

1. Instal Putty dan buka.

2. Isi alamat IP dan port seperti yang ditunjukkan pada gambar dan klik 'buka'.

3. Login dengan default berikut:

A. Nama pengguna: pi

B. Kata sandi: raspberry

4. Untuk mengatur WiFi:

A. Sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

B. Di bagian bawah file, tambahkan baris ini:

Saya. Jaringan = {

ii. ssid="Isi nama jaringan nirkabel Anda"

aku aku aku. psk="Isi kata sandi jaringan nirkabel Anda"

iv. }

C. Tutup file dan simpan

5. Masukkan perintah berikut untuk mengetahui alamat IP Pi Anda: ifconfig wlan0

6. Anda sekarang dapat menggunakan alamat IP ini di Putty untuk membuat koneksi nirkabel (lihat di atas).

Langkah 5: Langkah 5: Ubah Pengaturan Dengan Raspi-config

Sekarang kita perlu memastikan Pi dapat berkomunikasi dengan semua komponen kita.

Kami akan mengubah beberapa pengaturan di raspi-config

Buka raspi-config dengan perintah:

sudo raspi-config

2. Pilih 4 Opsi Pelokalan.

3. Pilih I2 Ubah Zona Waktu.

4. Ubah zona waktu ke zona waktu lokal Anda dan selesaikan untuk kembali ke raspi-config.

5. Pilih 5 Opsi Antarmuka.

6. Pilih P5 I2C.

7. Aktifkan komunikasi I2C.

8. Pilih 5 Opsi Antarmuka

9. Pilih Serial P6

10. Nonaktifkan shell login.

11. Aktifkan komunikasi serial

Langkah 6: Langkah 6: Ubah Pengaturan di /boot/config.txt

Sekarang kita harus mengkonfigurasi ulang beberapa hal di file /boot/config.txt

1. Akses file:

sudo nano /boot/config.txt

2. Di bagian bawah Anda akan melihat:

aktifkan_uart=1

Ini karena kita mengaktifkan port serial tadi.

3. Tambahkan dua baris berikut:

dtoverlay=pi3-miniuart-bt

dtoverlay=i2c-gpio, bus=3

Raspberry Pi 3 memiliki 2 port serial: port serial perangkat keras dan port serial perangkat lunak. Dengan perintah pertama kami menetapkan port serial perangkat lunak ke fungsi Bluetooth dan menetapkan port serial perangkat keras ke pin Rx dan Tx yang akan kami gunakan untuk berkomunikasi dengan Arduino.

Baris kedua mengaktifkan bus perangkat lunak I²C di Pi. Hal ini dikarenakan hardware bus I²C terkadang memberikan error ketika sensor yang terhubung ke bus I²C ini menggunakan clock stretching. Perangkat lunak I²C bus akan secara otomatis aktif pada GPIO 23 (SDA) dan GPIO 4 (SCL) itulah mengapa sangat penting untuk menghubungkan sensor luminositas yang menggunakan I²C untuk mengirim data dengan benar.

Langkah 7: Langkah 7: Tambahkan Pengguna ke Grup yang Tepat

Terakhir tambahkan pengguna ke beberapa grup:

1. Periksa ke grup mana pengguna Anda saat ini berada:

grup your_username

2. Agar semua fungsi berfungsi, pengguna harus menjadi bagian dari grup berikut:

adm dialout sudo masukan netdev gpio i2c spi ·

Jika perlu, tambahkan pengguna ke grup yang sesuai:

sudo adduser your_username nama grup

Langkah 8: Langkah 8: Basis Data

Untuk dapat menyimpan waktu alarm berbeda yang ditetapkan oleh pengguna dan nilai sensor yang berbeda, saya harus membuat database. Anda dapat melihat skema database di atas.

Untuk menambahkan database ke Raspberry Pi, lakukan langkah-langkah berikut:

1. Buat koneksi melalui Putty

2. Perbarui MySQL

sudo apt-get update

sudo apt-get install mysql-server --fix-missing -y

sudo reboot

3. Amankan MariaDB

sudo mysql_secore_installation

4. Masuk ke MariaDB

sudo mysql -u root

5. Database saat ini tidak memiliki pengguna. Kami menggunakan kode ini untuk membuat pengguna, Anda hanya perlu mengisi pengguna dan kata sandi:

BERIKAN SEMUA HAK ISTIMEWA PADA *.* UNTUK ‘fill_in_your_chosen_username’@’%’

DIIDENTIFIKASI DENGAN 'fill_in_your_chosen_password' DENGAN GRANT OPTION;

HAK ISTIMEWA; KELUAR;

6. Unduh database dari Github.

7. Pasang meja kerja.

8. Buat koneksi di meja kerja dengan pi Anda dan jalankan file.

Langkah 9: Langkah 9: Kode Python

1. Unduh dan simpan file Python dari Github.

2. Unduh dan buka Pycharm.

3. Buat penerjemah dan konfigurasi penerapan yang sesuai untuk Raspberry Pi Anda.

4. Edit file mainCode1.py di Pycharm dan ubah pinnumber dan pengaturan basis data ke pengaturan pribadi Anda dari langkah sebelumnya.

Langkah 10: Langkah 10: Jalankan Otomatis Kode Python

1. Buat koneksi Putty dengan Pi Anda.

2. Buka file /etc/rc.local:

sudo nano /etc/rc.local

3. Sebelum keluar, tambahkan baris berikut:

tidur 60

python3 /path_from_root_to_your_pythonfile/name_of_your_pythonfile.py

Langkah 11: Langkah 11: Kode Arduino

1. Unduh dan simpan file.ino dari Github.

2. Hubungkan Arduino Anda dengan laptop Anda melalui USB.

3. Lepas kabel Rx dan Tx yang menghubungkan Arduino dengan Raspberry Pi.

4. Buka file dan upload ke Arduino.

5. Lepaskan Arduino dari laptop Anda dan sambungkan kembali kabel Rx dan Tx dengan benar.

6. Berikan Daya ke Arduino. Tampilan segmen 4*7 sekarang harus menunjukkan 12:34

Langkah 12: Langkah 12: Server web

1. Instal apache:

sudo apt install apache2 -y

2. Menjadi pemilik dari direktori /var/www/html:

sudo chown pi /var/www/html

3. Masuk ke direktori:

cd /var/www/html

4. Periksa apakah Anda pemilik, bukan root:

ls -al

5. Unduh dan buka Filezilla

6. Buat koneksi dengan pi Anda seperti yang ditunjukkan pada gambar. (baik menggunakan 169.254.10.1 dan kabel ethernet atau terhubung melalui wi-fi)

A. Masuk ke direktori /var/www/html

B. Hapus halaman index.html default

C. Pindahkan semua file frontend ke direktori ini

Langkah 13: Langkah 13: Membangun Bagian Luar

Anda dapat membuat bagian luar jam alarm sesuka Anda! Saya membuat kotak untuk jam alarm saya dengan panel kayu multipleks dengan lebar 5 mm. Jika Anda ingin membuat sesuatu yang serupa, ini adalah langkah-langkah untuk kotak tersebut:

1. Gambarlah bentuk berikut pada panel multipleks:

Sisi: 2 x persegi (180 mm x 180 mm)

Atas dan bawah: 2 x persegi panjang (180 mm x 300 mm)

Depan dan belakang: 2 x persegi panjang (170 mm x 300 mm)

2. Gergaji dan amplas setiap bentuk persegi dan persegi panjang

3. Ambil beberapa kayu cadangan dan buat papan kecil dengan tinggi 20 mm dan lebar 20 mm.

4. Pasang papan kecil ke bagian dalam (bawah, depan dan belakang) multipleks seperti yang terlihat pada foto.

5. Tentukan di mana Anda ingin membuat lubang yang sesuai untuk layar LCD, tampilan segmen 4*7, pengeras suara, sensor luminositas, LED RGB, encoder putar, dan tombol.

6. Ukur setiap komponen yang ingin Anda tampilkan di luar dan gambar bentuk dengan ukuran yang tepat pada multipleks.

7. Potong bagian yang diperlukan.

8. Pasang beberapa engsel di bagian luar kotak, sambungkan bagian atas dan bagian belakang.

9. Pasang magnet di bagian dalam bagian depan dan pelat logam kecil di bagian dalam bagian atas.

10. Sekrup atau rekatkan semua yang Anda inginkan.

11. Pasang kotak dengan mengencangkan semua bagian luarnya (kecuali bagian atas).

Anda dapat melewati 3 dan 4 jika Anda menggunakan sekrup yang lebih kecil (saya menggunakan sekrup 12 mm). Namun, menggunakan sekrup yang lebih kecil sedikit mengurangi stabilitas kotak.