Switch-it, Outlet Otomatis Dengan Pengukuran Arus Realtime: 6 Langkah

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

Saya sangat menyukai otomatisasi, kemampuan untuk mengontrol ketika sesuatu harus terjadi. Inilah yang membuat saya memunculkan ide ini: outlet otomatis buatan sendiri. Ini dapat digunakan untuk merencanakan kapan lampu perlu dinyalakan, saat ponsel perlu diisi dayanya, atau saat layar perlu dinyalakan. Selain semua ini, Anda memiliki kemampuan untuk melihat berapa banyak arus yang mengalir melalui stopkontak.

Komponen yang dibutuhkan untuk proyek ini adalah:

Perlengkapan

Sebelum kita mulai, inilah hal-hal yang pasti Anda perlukan untuk membuat kotak Switch-IT seperti milik saya. Persediaan ini akan menelan biaya sekitar 50 hingga 100 euro tergantung pada wilayah Anda dan harga saat ini.

Perangkat keras

Elektronik

• Raspberry pi 4
• 16gb (atau lebih) Micro SD-Card
• Arduino Uno
• Pemindah level 5V-3.3V
• Modul relai 5V
• ACS712 20A - modul saat ini
• 1838 IR-Receiver modul 37,9 kHz
• IR remote (saya menggunakan Elegoo)
• RGB katoda umum
• 3 * 330Ω resistor
• tekan tombol
• RFID-RC522
• LCD 1602A-1
• soket dinding niko
• 10K potmeter
• 230 hingga 5V - catu daya 7A

Kabel

• Kabel USB-B ke USB-A
• Kabel daya USB-C
• kabel Ethernet

Bermacam-macam

• Kabel Jumper Pria-Wanita
• Kabel Jumper Pria-Pria
• Timah solder
• tabung menyusut

Bagian khusus kasus (OPSIONAL)

• 50 * kacang dan huruf tebal
• kasing logam 40x40x5 cm dengan penutup
• pita dua sisi
• 6*1 cm tinggi spacer
• pemegang dipimpin
• Pita Velcro
• panduan kabel

Perangkat lunak

• balenaEtcher:
• Dempul
• rasbian
• Kode Visual Studio
• Arduino IDE

Langkah 1: Siapkan Rasbian

Pertama-tama kita akan mem-flash Rasbian ke SD-Card. Kami akan melakukannya menggunakan balenaEtcher.

1. Buka balenaEtcher
2. Pilih Gambar Rasbian
3. Pilih Kartu SD Anda
4. Tekan Flash dan tunggu beberapa menit sampai berkedip

Menambahkan APIPA di direktori boot: Kami akan menggunakan alamat APIPA untuk memprogram dan mengonfigurasi pengaturan pada RPI. Untuk melakukan ini:

1. Mengakses direktori boot pada SD-Card
2. Buka "cmdline.txt"
3. Tambahkan "169.254.10.1" di akhir dokumen dan simpan
4. Tambahkan file bernama "ssh" ke direktori boot (JANGAN MEMBERIKAN FILE INI AN EXTENSION)
5. Setelah Anda melakukan ini, Anda dapat mengeluarkan Kartu SD dari PC Anda.

Mengakses RPI menggunakan Putty

Sekarang kita bisa mencolokkan kartu SD ke RPI kita, sambungkan RPI ke PC menggunakan kabel ethernet.

Untuk terhubung ke RPI kami akan menggunakan Putty dengan alamat APIPA kami.

1. Buka Putty
2. Isi alamat APIPA kami sebagai nama host (169.254.10.1)
3. Pastikan portnya 22 dan SSH dipilih
4. Sekarang Anda dapat membuka koneksi
5. Nama pengguna default adalah: pi
6. Dengan kata sandi default: raspberry

pengaturan raspi-config

Buka raspi-config menggunakan:

sudo raspi-config

• Ubah kata sandi pengguna
• Dalam opsi pelokalan pilih zona waktu Anda
• Atur WiFi menggunakan opsi jaringan lalu opsi Wi-Fi di mana Anda harus mengisi SSID dan Kata Sandi Anda.

Instal Python 3

Dalam proyek ini kami menggunakan Python, oleh karena itu kami akan mengatur default ke Python3 bukan Python2, menggunakan perintah berikut

update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python2.7 1

update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3 2

Paket Python

Kami membutuhkan beberapa paket untuk membuat semuanya bekerja dengan benar, terutama paket Flask dan satu untuk membuat koneksi dengan Basis Data kami. Kita dapat menginstal paket-paket tersebut menggunakan perintah berikut:

pip install Flask

pip instal Flask_cors pip instal Flask_socketio pip instal Python-mysql-connecton

Basis Data

Selanjutnya kita akan menginstal sistem manajemen database (MariaDB) kita akan melakukannya menggunakan:

sudo apt install mariadb-server

Ketik "Y" dan Enter untuk melanjutkan. Setelah beberapa detik, proses instalasi selesai dan MariaDB hampir siap digunakan.

Untuk mengatur, beri database kata sandi gunakan perintah:

sudo mysql_secure_installation

Kemudian tekan Enter, karena kata sandi saat ini kosong. Kemudian tekan "Y" untuk mengatur kata sandi, sekarang Anda dapat mengisi kata sandi apa pun yang Anda inginkan, pastikan untuk mengingatnya karena kami membutuhkannya untuk membuat koneksi yang benar antara back- dan front-end.

Sekarang, tekan "Y" 3 kali untuk: menghapus pengguna anonim, melarang login root dari jarak jauh dan menghapus database pengujian. Terakhir, tekan "Y" lagi untuk memuat ulang hak istimewa.

Sekarang MariaDB dan semua paket yang dibutuhkan berhasil diinstal.

Langkah 2: Mengambil Kode dan Mengaturnya

Sekarang setelah kita menginstal semua paket, kita dapat mengambil kodenya.

Kode tersedia di Github sehingga Anda dapat mengkloningnya menggunakan:

git clone

Ini frontendnya

git clone

Ini backendnya

Menginstal Database itu sendiri

Untuk menginstal database, navigasikan ke file.sql yang ada di folder backend menggunakan perintah berikut (pastikan untuk mengaturnya ke jalur Anda sendiri.

mysql

buat database switchit keluar dari mysql -u root -p switchit < Your_Path_to_Backend_Repo/switchit.sql

Menginstal Apache

Sekarang setelah kita memiliki semua kode dan set-up database, kita dapat menginstal Apache, dan menjalankan backend kita di atasnya. Kami akan melakukannya menggunakan:

apt-get install apache2 -y

Kemudian ganti file di /var/ww/html dengan yang ada di folder dari folder frontend.

Jika semuanya berjalan dengan baik, Anda seharusnya dapat terhubung ke situs web Anda menggunakan alamat APIPA: 169.254.10.1 di browser Anda.

Langkah 3: Komunikasi Arduino

Untuk membaca sensor kami saat ini dan sensor RFID kami, kami menggunakan arduino, untuk melakukannya gunakan kode arduino yang diberikan di bawah ini. Unggah menggunakan kabel USB-A ke USB-B dan perangkat lunak arduino IDE. Saat diunggah, bagian arduino selesai.

Sekarang kita harus menemukan nama perangkat serial pada PI. Untuk melakukannya pastikan bahwa di /boot/config.txt "enable_uart=1" disetel dengan benar. Pastikan juga bahwa "console=serial0, 115200" dihapus dari cmdline.txt.

Kemudian periksa port menggunakan

ls -l /dev

Maka salah satu nama serialnya adalah Arduino. Isi nama ini di fungsi arduinocom di app.py

ser = serial. Serial('/dev/ttyS0', 9600)

Hanya lakukan itu jika komunikasi serial tidak berfungsi.

Langkah 4: Wiring Up Switch-it

Menghubungkan semuanya cukup mudah meskipun Anda harus mengingat hal-hal berikut:

• Hati-hati dengan stopkontak, 230 volt bisa mematikan.
• Pastikan untuk menggunakan konverter level untuk komunikasi antara RPI dan Arduino.
• Sebelum menyolder RGB, pastikan Anda menggunakan pin Merah dan Hijau. Uji ini sebelumnya!
• Uji apakah tidak ada hubungan pendek SEBELUM menyalakan sirkuit.

Langkah 5: Menjalankan Kode

Sekarang semuanya terhubung dengan benar, kita dapat menjalankan program kita.

Untuk membuatnya berjalan secara otomatis saat startup, buat file menggunakan:

sudo nano myscript.service

Kemudian tempel (pastikan untuk menggunakan direktori app.py Anda sendiri:

[Unit]Description=Switchit After=network.target [Service] ExecStart=/usr/bin/python3 -u app.py WorkingDirectory=//ubah ke direktori app.py// StandardOutput=inherit StandardError=inherit Restart=selalu Pengguna= pi [Instal] WantedBy=multi-pengguna.target

Kemudian tekan "ctrl + X" dan salin ke /etc/systemd/system.

Kemudian perintah berikut untuk membuatnya berjalan secara otomatis:

sudo systemctl aktifkan myscript.service

Anda dapat menemukan info lebih lanjut tentang ini di situs RaspBerry Pi.

Mulai ulang dan selesai

Sekarang reboot PI Anda menggunakan:

sudo reboot -h sekarang

Ini adalah bagaimana Anda membuat Switch-it!

Terima kasih telah mengikuti, semoga bermanfaat. Jika Anda memiliki tips atau umpan balik, jangan ragu untuk meninggalkan komentar.

Langkah 6: (OPSIONAL) Perumahan

Anda dapat membangun perumahan sepenuhnya sesuai dengan keinginan Anda. Saya menggunakan kotak logam berukuran 40x40x5 cm dengan penutup. Karena saya menggunakan logam, saya harus mengebor lubang dan menggunakan spacer untuk mengeluarkan semuanya dari pelat tanah. Saya memilih untuk menggunakan titik pusat di mana 5V, 3.3V dan gnd tersedia. Setiap sambungan listrik disolder dengan sepotong Shrinking Tube di atasnya. Untuk melakukan manajemen kabel saya menggunakan bantalan dengan tali pengikat.