Alarmostat: 10 Langkah

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

Dalam panduan ini saya akan memberi tahu Anda cara membangun Alarmostat, proyek sekolah saya untuk 1MCT di Howest. Konsepnya adalah membuat perangkat yang menggabungkan alarm pencuri dan termostat menjadi satu. Desain saya pasti dapat ditingkatkan, jadi tidak perlu mengikuti instruksi dengan sangat tepat. Jadilah kreatif!

Komponen yang diperlukan tercantum di bawah ini, dan rangkaian listrik yang tepat dapat ditemukan di foto (saya tidak bertanggung jawab atas kerusakan apa pun pada peralatan Anda:))

Perlengkapan

-Raspberry Pi (saya menggunakan 3B+) dengan adaptor dan kartu sd

-Papan tempat memotong roti

- Papan breakout GPIO bisa berguna

-Sensor gerak (HCRS501)

- Sakelar magnet pintu (ada375)

-beberapa led dan resistor

-buzzer aktif

-rotary encoder (kunci-0.40)

-2x16 layar lcd

-74hc595 shiftregister untuk menggerakkan lcd

-MFRC522 pembaca rfid

-banyak kabel

-bahan untuk membuat casing dan alat untuk merakitnya

(catu daya tambahan papan tempat memotong roti)

Langkah 1: Mendapatkan File

File untuk proyek ini dapat ditemukan di repositori ini:

github.com/thomasdebiehw/project-backend

github.com/thomasdebiehw/project-frontend

Backend adalah program Python / Flask yang berkomunikasi dengan perangkat keras kami dan menyajikan informasi darinya ke frontend, yang merupakan antarmuka web.

Jangan benci pada kodenya, saya sadar bahwa beberapa di antaranya ditulis dengan buruk dan tidak jelas, tapi hei, itu berhasil:)

Anda mungkin harus mengubah beberapa hal agar dapat berfungsi dengan baik, seperti pengguna mysql atau alamat ip tempat program dijalankan.

Baca readme frontend untuk mengetahui di mana harus meletakkan file-file ini

Dapatkan file di Pi Anda (atau buat perubahan luar biasa pada file tersebut), dan bersiaplah untuk menghubungkan semuanya ke Pi.

Langkah 2: Menghubungkan

Matikan Pi Anda sebelum menghubungkan komponen. Sirkuit listrik seharusnya cukup jelas, tetapi satu bagian yang harus diperhatikan adalah sensor gerak. Untuk beberapa alasan tata letaknya berbeda pada rangkaian listrik. Saya menambahkan beberapa anotasi pada gambar untuk menjelaskan fungsi komponen.

Satu hal yang mungkin ingin Anda lakukan, jika Anda mengalami masalah, adalah menggunakan catu daya papan tempat memotong roti eksternal. Saya memiliki beberapa masalah dengan pembaca rfid tidak berfungsi. Meskipun saya tidak sepenuhnya yakin kekuatan adalah masalahnya, saya tidak mengalaminya setelah menggunakan sumber eksternal dan tidak ada salahnya juga.

Jika Anda ingin melakukan ini, sambungkan pin GND dari Pi dan catu daya secara bersamaan. Colokkan semuanya +3.3v atau +5v dari komponen ke output yang sesuai dari catu eksternal, dan Anda harus baik-baik saja.

JANGAN hubungkan 3.3 atau 5v Pi ke catu daya. Jika Anda menggunakan salah satu yang terbaik untuk membiarkan ini benar-benar terputus untuk menghindari membuat kesalahan.

Anda dapat melihat pengaturan pengujian saya di gambar kedua

Langkah 3: Pengujian

Anda harus meletakkan database di Pi melalui MySQL Workbench dengan melakukan impor data. File dalam repositori adalah dump dari database. Jika tidak, Anda mungkin mengalami beberapa masalah karena Pi menggunakan MariaDB alih-alih MySQL. Anda mungkin juga harus membuat pengguna baru atau mengubah kredensial ini dalam kode. Anda dapat melihat ERD pada gambar terlampir

Anda dapat mencoba menjalankan program Alarmostat segera, tetapi saya sarankan untuk menguji komponen secara terpisah terlebih dahulu. Anda dapat menggunakan kelas yang disertakan dalam repo github, dan membuat program kecil untuk menguji semua komponen Anda. Itu akan membuat pemecahan masalah jauh lebih mudah.

Setelah Anda mengetahui bahwa komponen Anda berfungsi, kami dapat mulai membuat kasing.

Langkah 4: Kasus

Kasingnya bisa apa saja yang Anda inginkan. Jika Anda ingin membuat prototipe mandiri seperti milik saya, ada beberapa persyaratan.

-Beberapa guntingan untuk memasang komponen melalui pelat depan

-Semacam mekanisme pintu

-Cukup ruang di dalam

Saya menggunakan kayu setebal 6mm. Ini sangat kokoh dan sempurna jika Anda ingin memotongnya dengan laser, tetapi memasang komponen tanpa memasang sekrup ke depan bisa jadi sulit.

Saya memasang sekrup yang ditunjukkan pada gambar dan kemudian menggunakan mur untuk membuatnya lebih pendek secara efektif. Saya sangat menyarankan untuk menguji seberapa jauh sekrup Anda berjalan pada bahan yang Anda gunakan, karena bagian ini dapat bervariasi.

Beberapa bagian tidak memiliki lubang sekrup yang baik (keyes-040, hcsr501, leds) jadi saya juga menggunakan lem panas untuk mengencangkannya ke tempatnya. Ini bukan solusi terbersih tetapi akan baik-baik saja. Besi solder mungkin tidak diperlukan, tetapi saya menggunakannya untuk menyolder kabel yang lebih baik ke sensor pintu ada375 saya karena terlalu mudah lepas.

Bagian yang saya pasang ke kasing adalah:

-2 led

-ada375

-hcsr501

-lcd

-rotari ecoder

-pembaca rfid

Sisanya melekat pada papan tempat memotong roti. (Memasang sensor suhu di suatu tempat di luar kasing mungkin lebih disukai)

Langkah 5: Beberapa Keterangan tentang Kasus Saya

Anda dapat menemukan model draf kasus di atas. Berikut adalah dimensinya:

pelat depan: 40.5x30 cm

sisi rumah komponen: 20 x 30 cm

atas dan bawah: 20 x 20 cm

Saya mengebor lubang kecil di samping untuk merutekan kabel sensor dan lubang yang lebih besar di panel belakang untuk kabel daya dan ethernet. Bukaan untuk 2 led di depan juga dibor

Satu saran: JANGAN salin dimensi ini! Pelat atas untuk saya seharusnya berukuran 20,6 x 21,2 cm karena saya tidak memperhitungkan ketebalan kayu. Dan bahkan jika itu benar, enklosur tempat Pi dan komponennya berada, hampir tidak cukup besar. Saya tidak memperhitungkan panjang ekstra catu daya papan tempat memotong roti, dan hanya beruntung bahwa saya dapat menempatkannya di sana secara diagonal.

Saya sarankan menggunakan pelat depan dengan ukuran yang hampir sama, dan hanya membuat casing belakang lebih lebar 5 cm. Ada lebih dari cukup ruang tersisa di sisi kiri untuk memindahkan pintu dan sensor sedikit lebih ke tepi.

Atau, Anda tahu.. Desain Anda sendiri!

Langkah 6: Perakitan

Saya menemukan bekerja dalam urutan ini sebagai yang termudah:

1: potong kayu Anda dengan ukuran yang tepat

2: ambil pelat depan dan buat guntingan untuk komponen (jika Anda ingin memotong ini dengan laser, file dilampirkan, Anda memerlukan dua lubang tambahan untuk led)

3: pasang komponen yang diperlukan ke pelat depan

4: Uji-hubungkan komponen-komponen ini. Sebaiknya lakukan ini saat Anda masih memiliki ruang untuk bekerja. Saya merekatkan kabel yang sesuai untuk membuatnya menjadi semacam header. Itu membuatnya jauh lebih mudah untuk menghubungkan mereka ketika semuanya ada di tempatnya

5: pasang raspberry pi ke rumah bagian dalam (atau temukan solusi lain untuk memasangnya karena hampir tidak mungkin melepas kartu sd) Kacang yang saya gunakan bersentuhan dengan pin logam pada Pi jadi saya menutupi beberapa bagian bawah dengan pita listrik.

Langkah 7: Lebih Banyak Perakitan

Sekarang satukan (saya menggunakan lem kayu yang sangat kuat karena kayu ini tidak cocok dengan paku atau sekrup di sisi setebal 6mm)

Saya merekatkan dua panel samping rumahan ke tepi luar pelat bawah, dan meletakkan panel belakang di atas pelat bawah, di antara pelat samping. Ini membuatnya lebih kuat tetapi saya harus menggiling bagian atas pelat belakang karena keluar 6mm lebih tinggi dari panel samping dan depan

Langkah 8: Menghubungkan

Akhirnya saatnya untuk menyambungkan kembali komponen di dalam casing. Saya baru saja menjatuhkan papan tempat memotong roti ke tempatnya dengan semua kabel terpasang padanya, dan kemudian menghubungkan komponen yang terpasang satu per satu.

Seperti yang Anda lihat, ini sebenarnya tidak terlalu bersih, jadi Anda mungkin menemukan cara yang lebih baik untuk memasangnya dengan benar

Langkah 9: Perangkat Lunak

Anda harus menambahkan pengguna ke database jika Anda ingin menggunakan pembaca rfid untuk mempersenjatai dan melucuti sistem. Hubungkan ke pi Anda melalui Workbench, pilih database Alarmostat dan jalankan perintah berikut:

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

ganti # dengan nilai yang benar. Anda dapat menemukan rfidid dengan menjalankan skrip rfidtest.py dari repositori. Ini akan menampilkan id tag Anda:

Untuk menjalankan program saat startup, lihat readme:

Langkah 10: Anda Siap

Selesai! Anda siap untuk melindungi dan mengontrol suhu rumah imajiner Anda! Bersenang-senang dan coba tambahkan fitur baru ke kode!