Smart Home GroupONE: 27 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Accoglienza! Questo progetto Raspberry Pi è un sistema di gestione "casa intelligente", in grado di misurare vari dati come temperatura, umidità e valori di luce in varie parti della casa. Questo Instructable riguarderà l'installazione per l'ingresso e il soggiorno, nonché 1 camera da letto.

I dati vengono inviati ed elaborati tramite IBM Bluemix prima di essere restituiti a Node-Red, sul quale quindi esegue le azioni necessarie come accendere le luci quando è buio e viene rilevato un movimento.

Gli utenti possono visualizzare i dati raccolti tramite un dashboard in Node-Red che mostra i valori di misurazione correnti oltre a una rappresentazione grafica di un indicatore e un grafico storico. La Dashboard include anche funzionalità aggiuntive come un orologio che visualizza i dati e l'ora correnti e passa al controllo remoto di vari apparecchi elettrici, rappresentati da LED e da un cicalino.

Infine, c'è un sistema di allarme domestico composto da un lettore di schede RFID MFRC 522, un cicalino, un sensore di movimento e un display LCD 16x2. Sul cruscotto viene visualizzato anche lo stato del sistema di allarme casa RFID. Ciò che rende speciale questo sistema di allarme domestico è che può leggere messaggi come "Benvenuto a casa" per mostrare che l'accesso è concesso o "Accesso negato" per mostrare che l'accesso è negato. Quando viene rilevato un movimento mentre le luci sono spente, il cicalino suonerà e verrà inviata un'e-mail all'utente. Quando l'allarme viene annullato, verrà inviata un'altra e-mail.

Passaggio 1: preparazione dell'hardware necessario

Assicurati di avere tutto quanto segue prima di procedere. Tra parentesi è indicata la quantità richiesta per ogni articolo.

1. Raspberry Pi 3 Modello B (3 unità)
2. Tagliere (3 unità)
3. Mezza breadboard (1 unità)
4. Kit T-Cobbler (3 unità)
5. DHT11 Sensore di temperatura e umidità (3 unità)
6. LED (5 unità)
7. Resistenza da 220 ohm (5 unità)
8. Resistenza da 10K ohm (7 unità)
9. Sensore di movimento PIR HC-SR501 (2 unità)
10. Cicalino (1 unità)
11. Schermo LCD I2C (1 unità)
12. Modulo lettore di schede RFID / NFC MFRC522 (1 unità)
13. Scheda RFID (2 unità)
14. Resistenza dipendente dalla luce (LDR) (2 unità)
15. Convertitore analogico-digitale (3 unità)
16. Cavi jumper maschio-maschio (almeno 80 unità)
17. Cavi jumper maschio-femmina (almeno 10 unità)
18. Adattatore di alimentazione/cavo da USB a micro USB (3 unità)
19. Cavo LAN RJ45 (3 unità)

Passaggio 2: hardware di ingresso n. 1

Ora che abbiamo raccolto gli elementi essenziali, è il momento di iniziare a configurare l'hardware per la prima parte del nostro progetto: l'ingresso. Collegare il sensore DHT11, il resistore da 10k ohm e i cavi jumper come mostrato.

Passaggio 3: hardware di ingresso n. 2

Quindi, installa la lampadina a LED, altri 2 cavi di collegamento e una resistenza da 220 ohm.

Passaggio 4: hardware di ingresso n. 3

Collegare il cicalino e i suoi 2 cavi jumper come mostrato.

Passaggio 5: hardware di ingresso n. 4

Utilizzando 7 cavi jumper maschio-femmina, installare il modulo lettore di schede RFID/NFC MFRC522.

Passaggio 6: hardware di ingresso n. 5

Aggiungi lo schermo LCD I2C e i suoi 4 cavi jumper maschio-femmina. Questo conclude l'installazione della ferramenta per l'ingresso.

Passaggio 7: hardware per soggiorno n. 1

Inizia su un altro Raspberry Pi, breadboard e kit T-Cobbler per questo passaggio. Il filo arancione è per l'alimentazione 3v3, mentre il filo grigio è per l'alimentazione GND. Utilizzare la resistenza da 330Ω per i LED, collegare i fili verdi del LED giallo al GPIO23 e il LED rosso al GPIO24. Collegare i fili marroni di entrambi i LED alla stessa fila del filo grigio (GND).

Passaggio 8: hardware del soggiorno n. 2

Collegare il sensore DHT11 come mostrato nell'immagine sopra. Usa una resistenza da 10k questa volta per il sensore DHT11, collega il filo blu a GPIO4. Collegare il filo rosso alla stessa riga del filo arancione (3v3) e il filo nero alla stessa riga del filo grigio (GND).

Passaggio 9: hardware del soggiorno n. 3

Collegare il sensore DHT11. Usa una resistenza da 10k questa volta per il sensore DHT11, collega il filo blu a GPIO4. Collegare il filo rosso alla stessa riga del filo arancione (3v3) e il filo nero alla stessa riga del filo grigio (GND).

Passaggio 10: hardware del soggiorno n. 4

Ora, installa il resistore dipendente dalla luce, il suo resistore da 10k ohm insieme ai cavi jumper necessari.

Passaggio 11: hardware del soggiorno n. 5

Collegare il sensore di movimento PIR come mostrato nell'immagine sopra. Collegare il filo giallo a GPIO26. Collegare il filo rosso alla stessa riga del filo arancione (3v3) e il filo nero alla stessa riga del filo grigio (GND). Ora hai finito con la configurazione dell'hardware del soggiorno. Un altro per andare!

Passaggio 12: hardware per camera da letto n. 1

Di nuovo, inizia con un altro kit Pi, breadboard e T-Cobbler. Passando alla camera da letto: inizia con l'aggiunta dei cavi jumper maschio-maschio, resistenza da 10k ohm e sensore DHT11 secondo lo schema sopra.

Passaggio 13: hardware della camera da letto n. 2

Ora aggiungi la lampadina LED, altri 2 cavi jumper e una resistenza da 220 ohm.

Passaggio 14: hardware della camera da letto n. 3

Collegare il convertitore analogico-digitale MCP3008 e i relativi cavi jumper. Aggiungi anche il resistore dipendente dalla luce e il suo resistore da 10k ohm.

Passaggio 15: hardware della camera da letto n. 4

Collega il sensore di movimento usando 3 cavi jumper maschio-femmina e hai finito con la configurazione hardware per la camera da letto!

Passaggio 16: installare i nodi IBM Watson Node-RED su RPi

Apri una finestra Terminale e

installa i seguenti nodi Node-RED sul tuo RPi:

sudo npm i -g node-red-contrib-ibm-watson-iot

Una volta completata l'installazione, riavvia il tuo RPi

sudo riavvia ora

Passaggio 17: aggiorna Node-RED su RPi

Apri una finestra di Terminale e aggiorna Node-RED sul tuo RPi

sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

Passaggio 18: installare moduli Node-RED aggiuntivi su RPi

Affinché i flussi importati nel passaggio successivo funzionino, è necessario installare anche i seguenti moduli.

nodo-rosso-contrib-momento (per formattare l'ora)

node-red-dashboard (per dashboard)

node-red-contrib-telegrambot (per telegram bot)

node-red-node-daemon (per RFID, segui il link sottostante per le istruzioni)

developer.ibm.com/recipes/tutorials/reading-rfid-mifare-cards-into-watson-iot-platform-using-your-raspberry-pi-3/

node-red-contrib-i2clcd (per LCD, segui il link sottostante per le istruzioni)

github.com/johnty/node-red-contrib-i2clcd

Passaggio 19: avvio di Nodo-Red e Mosquitto

Apri una finestra di Terminale e avvia Node-RED sul tuo RPi

zanzara

Apri un'altra finestra di Terminale e avvia Node-RED sul tuo RPi

inizio nodo rosso

Passaggio 20: importare i flussi per l'RPi di ingresso

Fai clic sul menu dell'hamburger e vai su Importa > Appunti

Incolla il codice nel link sottostante e fai clic su Importa

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

Fare clic su un nodo di uscita MQTT

Fare clic sull'icona della penna

Inserisci l'indirizzo IP dell'RPi di ingresso nel campo Server

Fare clic su Aggiorna. Tutti gli altri nodi MQTT sullo stesso flusso verranno aggiornati.

Passaggio 21: importare i flussi per il soggiorno RPi

Fai clic sul menu dell'hamburger e vai su Importa> AppuntiIncolla nel codice nel link sottostante e fai clic su Importa

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

Fare clic su un nodo di uscita MQTT

Fare clic sull'icona della penna

Inserisci l'indirizzo IP del Living Room RPi nel campo Server

Fare clic su Aggiorna. Tutti gli altri nodi MQTT sullo stesso flusso verranno aggiornati.

Passaggio 22: importare flussi per camera da letto RPi

Fai clic sul menu dell'hamburger e vai su Importa > Appunti

Incolla il codice nel link sottostante e fai clic su Importa

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

Fare clic su un nodo di uscita MQTT

Fare clic sull'icona della penna

Inserisci l'indirizzo IP della camera RPi nel campo Server

Fare clic su Aggiorna. Tutti gli altri nodi MQTT sullo stesso flusso verranno aggiornati.

Passaggio 23: importare i flussi per Bluemix

Fai clic sul menu dell'hamburger e vai su Importa > Appunti

Incolla il codice nel link sottostante e fai clic su Importa

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

Passaggio 24: distribuire l'app

Fare clic sul pulsante Distribuisci per distribuire l'app.

Se MQTT non riesce a connettersi dopo la distribuzione, inserisci i seguenti 2 comandi (uno alla volta) per interrompere e riavviare Mosquitto, quindi riprova.

sudo /etc/init.d/mosquitto stop

zanzara

Passaggio 25: visualizzazione del dashboard

Vai a -1880/ui (ad es. 169.254.43.161:1880/ui)

Dovresti vedere la schermata sopra.

Passaggio 26: visualizzazione del dashboard n. 2

Puoi accedere alla dashboard per gli altri 2 RPi (mostrati sopra) facendo clic sull'icona del menu dell'hamburger e selezionando l'RPi per cui desideri visualizzare la dashboard.

Passaggio 27: utilizzo del chatbot

L'applicazione include anche un bot di Telegram. Il nome del bot è groupONEbot. Un elenco di comandi può essere mostrato utilizzando il comando help, come mostrato di seguito. Sopra sono riportati alcuni esempi dei possibili casi d'uso.