Frigorifero intelligente: 11 passaggi

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

Ciao, in questo tutorial per la scuola ti mostrerò come creare il tuo frigorifero intelligente usando un Raspberry Pi. Il frigorifero intelligente conta le bevande che prendi utilizzando il tuo badge personale.

Tutti i dati verranno salvati e raccolti in un database Mysql e inseriti nel sito web. Il sito web è responsive e fruibile su smartphone.

Passaggio 1: strumenti e componenti

Utensili:

• Un saldatore
• Saldare
• Trapano
• puzzle
• Sega
• Cacciavite o martello (se vuoi usare viti o chiodi)
• Carta vetrata
• 2x compensato di legno duro (12 mm 122 x 61 cm)

Componenti:

• 1x lampone pi 3
• 1x microSD da 8 GB
• 1x striscia led (1 m)
• 3x led (verde, blu e rosso)
• 1x pulsante
• 1x serratura elettrica 6V / 12V
• 1x relè 5V
• 6x LDR
• 9x resistenza
• 1x tagliere
• 1x MCP3008
• 1x ciabattino GPIO a T
• 1x cavo Ethernet
• 1x alimentazione esterna (blocco)
• 1x Potenza universale (pi)
• Fili elettronici

Queste sono le cose che ho usato, ma puoi cambiare alcune parti o aggiungerne alcune.

Il costo totale massimo senza attrezzi è di circa €140

Passaggio 2: configurazione del Raspberry Pi 3

Inizieremo l'installazione del sistema operativo sul nostro Raspberry Pi.

Scarica l'immagine "Raspbian Jessie with pixel" dal sito web di Raspberry Pi. Vedrai che questo è un file ZIP. Estrai questo file ZIP nella posizione desiderata.

• Scarica lo strumento Win32 Disk Imager, questo può essere scaricato su Sourceforge.
• Fare clic sull'icona della cartella per selezionare l'immagine
• Quindi seleziona su "Dispositivo" la tua microSD
• Quindi fare clic su "Scrivi"

Dopo che l'immagine è stata scritta sulla tua microSD, puoi aprire la microSD in Esplora risorse.

• Apri il file "cmdline.txt"
• Aggiungi la seguente riga prima della parola "rootwait": 169.254.10.0
• Quindi salvare il file.

Inserisci la microSD nell'RPi

Applica una tensione al tuo RPi con un adattatore CC 5, 2V

Collega il cavo di rete all'RPi e collegalo alla porta di rete del tuo computer.

Il tuo Raspberry è pronto per l'uso ora.

Passaggio 3: collegarsi al Raspberry Pi 3

Per connetterci al nostro RPi useremo Putty.

1. Scarica Putty
2. Crea una connessione SSH (vedi immagine)

3. Registrazione

   • Nome utente: pi
   • Parola d'ordine: lampone

IMPOSTAZIONE WIFI

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Vai in fondo al file e aggiungi quanto segue:

network={ ssid="nome della rete wireless"

psswrd="la password della rete psk="password della rete wireless" }

Per vedere il tipo di indirizzo IP:

ifconfig wlan0

Ora puoi connetterti in modalità wireless al tuo nome host Raspberry Pi in Putty = indirizzo IP

Se c'è un problema con la connessione al wifi, puoi modificare il file in questo modo:

"sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.config"

Passaggio 4: circuito elettrico

In questo passaggio collegheremo ogni sensore al Raspberry pi.

Collega il T-cobbler ai pin GPIO sul raspberry pi e posizionalo su una breadboard. Oppure puoi creare il tuo PCB e renderlo più resistente.

MCP3008:

• Collega il pin VDD a 3v3Connect
• il pin VREF su 3v3Connect
• il pin AGND a GNDConnect
• il pin CLK su SCLKConnect
• il pin Dout a MISOConnect
• il pin Din a MOSIConnect
• il pin CS per CEOConnect
• il pin DGND su GND

LDR:

Collega ogni LDR che usi (max 8) a un pin sull'MCP3008.

Collegare il primo pin dell'LDR al 3v3 e il secondo a un resistore e il resistore a GND e collegare de LDR tra LDR e il resistore a un pin sull'MCP3008.

MOLTO IMPORTANTE: assicurati che tutti i cavi che vanno al pi siano collegati con il pin GPIO corretto, altrimenti il tuo programma non funzionerà.

RFID

• Pin più a sinistra (pin di tensione) al pin 3v3 dell'RPI
• Il secondo (RST) al GPIO25
• La terra a terra
• IRQ non
• Dalla MISO alla MISO dell'RPI
• Il MOSI al MOSI dell'RPI
• La SCK alla SCLK dell'RPI
• La SDA all'AD del RPI

Il pulsante del frigorifero:

• Un pin al pin 3v3 dell'RPI
• L'altro al pin 13 dell'RPI

I tre LED:

• Un pin a un resistore da 220 Ohm e alla TERRA dell'RPI
• L'altro pin al pin 23, 24 pin e 26 pin

Il LED si accende nel frigorifero:

• Collegare un pin (+) al 5V
• L'altro pin a TERRA

La serratura:

• Un pin della serratura (GROUND) si collega alla massa dell'adattatore esterno
• L'altro pin della serratura (+) si collega al Relais
• Il lato positivo dell'adattatore esterno lo colleghi anche al Relais

Quindi ora non ti resta che collegare il Relais stesso.

• Il pin negativo del Relais si collega alla TERRA dell'RPI
• Il pin al centro (+pin) si collega al pin 5V dell'RPI
• L'altro pin (pin KY-1) che colleghi al pin 21 dell'RPI

Passaggio 5: costruire il frigorifero

In questo passaggio stiamo costruendo il frigorifero.

Prima di tutto avrai bisogno di:

- Il compensato

- Puzzle

- Marcatore

Segna tutte le diverse parti sul compensato prima di iniziare a segare.

2. Dopo aver verificato se tutte le parti sono di mercato, puoi iniziare a segare. (Tieni presente che anche la lama ha una certa larghezza)

3. Dopo aver segato tutte le parti, puoi iniziare a praticare i fori per i tuoi sensori.

- Il fondo del frigorifero necessita di 6 fori grandi in modo che le bottiglie possano stare ferme.

- Il pavimento del frigorifero necessita di 6 fori più piccoli per i sensori LDR.

- Il tetto necessita di 3 piccoli fori per i 3 led (blu, rosso e verde).

- Assicurarsi che l'rfid possa leggere attraverso il legno, altrimenti è necessario assottigliare il legno.

- Praticare anche un piccolo foro nella parte anteriore interna per il bottone.

Per la porta è necessario realizzare anche 2 fori per collegare la porta all'interno del frigorifero. Per aprire e chiudere la porta ho installato una maniglia.

Dopo aver finito tutti i lavori di legno, puoi mettere le parti elettriche nel posto di scrittura.

Passaggio 6: collegare i sensori al frigorifero

In questo passaggio impostiamo il nostro frigorifero con tutti i componenti che abbiamo acquistato.

Puoi iniziare attaccando la breadboard e il Raspberry pi sul retro del frigorifero, che è il punto in cui vanno a finire tutti i fili.

Posiziona RFID, LED, LDR e il pulsante a destra e assicurati di poterti connettere alla breadboard.

Assicurati che tutti i fili siano collegati correttamente, puoi guardare le immagini o gli altri passaggi per farlo scrivere.

Dopo aver posizionato tutti i componenti al posto giusto, puoi iniziare a avvitare le diverse parti insieme come puoi vedere nelle immagini. Tutti i fili possono essere nascosti nel doppio fondo o nel doppio cielo.

Passaggio 7: codifica hardware

Ho usato il programma Pycharm in modo da poter testare tutto mentre stavo programmando. Tutto il codice che ho scritto, lo trovi sul mio github

Passaggio 8: MySQL

Il drop del database ti aiuta a iniziare a usare questo progetto.

Il semplice riconoscimento del codice MySql è utile per modificare il progetto se lo si desidera.

Ho usato 4 tabelle, Utenti, Bevande, Azioni e Registrazione. Queste tabelle sono il modo più semplice e corretto per assicurarsi che il progetto funzioni.

Passaggio 9: codifica del sito Web

Puoi vedere tutto il codice nella seguente cartella su Github.

Ho usato il programma Pycharm per scriverlo tutto. È un modo semplice per codificare e vedere tutto ciò che fai mentre lavori.

Passaggio 10: avvio automatico del progetto

In questo passaggio ti mostro come avviare automaticamente il tuo progetto sul raspberry pi.

Ora lasceremo che il nostro codice si avvii automaticamente all'avvio del nostro pi in modo che possa funzionare da solo. Ci sono diversi modi per farlo, ma sto scegliendo il metodo rc.local.

Apri /etc/rc.local con il tuo editor di testo preferito e metti questo codice sopra la riga "exit 0"

"dormire 15 python3 /home/pi/files/app/RUN.py & python3 /home/pi/files/website/website.py & Infine"

quando vogliamo vedere il nostro sito web, puoi navigare fino all'indirizzo IP che è stato specificato nella parte inferiore del file website.py (il valore predefinito è 169.254.10.1: 5000). Questa è la fine della mia prima istruzione, se qualcosa non è chiaro, puoi commentare o inviarmi un messaggio.

Passaggio 11: fine

In questo passaggio metteremo il nostro smartfridge pronto per l'uso.

Collega l'alimentatore dal Rasberry Pi alla presa. Attendi fino a quando il Raspberry Pi non è completamente avviato.

Collegare l'altro alimentatore alla presa (per la serratura).

Puoi prendere un drink scansionando il tuo badge, chiudi la porta in modo che le bevande token andranno sul tuo account.

Per vedere il tuo sito web: cerca il tuo indirizzo IP seguito da:5000

Ora il tuo Smartfridge è pronto per l'uso. Goditi le tue bevande fredde senza stressarti e tieni d'occhio i consumi.