מצנן לקונסולה: 11 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

יש לך קונסולה ישנה?

האם אתה חושש שהקונסולה עלולה להתחמם יתר על המידה במהלך הקיץ?

אז זה הפרויקט בשבילכם!

שמי Thibeau Deleu ואני סטודנט מטכנולוגיית מולטימדיה ותקשורת ב- Howest Kortrijk.

שמו של פרויקט זה נקרא 'מסוף קריר'. כפי שהשם אומר, זה מכשיר שעוזר לך לשמור על הקונסולה קרירה! הקירור מתרחש באמצעות מאוורר על גבי המארז, מה שיוצר זרם אוויר נוסף.

הפרויקט מיועד לאנשים שיש להם קונסולה ישנה שמתחממת די מהר, במיוחד במהלך הקיץ. תוכל גם לראות את סטטוס הקונסולה באתר (תוצרת עצמית).

שלב 1: המרכיבים העיקריים (חיישנים ו- LCD)

מה בדיוק אנחנו צריכים כדי לבנות את המכשיר הזה?

נתחיל במתן סקירה כללית של המרכיבים העיקריים:

• הנגד LDR
• חיישן טמפרטורה ML35
• מאוורר קירור Jtron DC 5V 0.23a 3 5 ס"מ.
• חיישן תנועה PIR
• חיישן אולטרה סוניק

לשאלת תחילת שלב זה, אמקם 2 תמונות אקסל עם כל הרכיבים הדרושים לך. אבל אעסוק בחלקים החשובים ביותר בשלבים הבאים, כך שיהיה קל יותר להבין.

קודם כל, אנחנו צריכים את המרכיב העיקרי בכדי לגרום לזה לעבוד וזה ה- Raspberry Pi עם כרטיס מיקרו SD לפחות 16GB. בלי זה שום דבר לא עובד.

שנית הם הרכיבים שירשמו את הפרמטרים החשובים כדי לראות את הטמפרטורה בתוך המארז ואת מצב הקונסולה. לשם כך אנו זקוקים לחיישן טמפרטורה וחיישן אור. אלה שאשתמש בהם בפרויקט זה הם:

• נגד LDR
• חיישן טמפרטורה LM35

באשר למאוורר עצמו, אשתמש במאוורר קירור Jtron DC 5V 0.23a 3 5 ס מ.

ישנם כמה רכיבים נוספים על הפרויקט הזה, כי היה מעניין להוסיף אותם לפרויקט (לי אישית).

הרכיב הראשון הוא חיישן PIR Motion שיפעל ככפתור להפעלת המאוורר. המרכיב השני הוא חיישן אולטרה קולי למדידת המרחק בין המארז לקיר. יישמתי את החיישן האחרון הזה, כי חשוב שהאוויר יוכל להימלט מהתיק בקלות.

סוף סוף יש לנו LCD המציג את כתובת ה- IP של האתר. אתר זה יציג את ערכי החיישנים ותוכל לשלוט במאוורר מאתר זה.

שלב 2: הפריטים לגרום למעגל לפעול (טרנזיסטורים, נגדים, …)

הטרנזיסטורים / הנגדים הבאים שימשו כדי לגרום לפרויקט לעבוד.

טרנזיסטורים:

טרנזיסטור NPN: PN2222 (דרוש 1)

נגדים:

• 10k אוהם (3 יש צורך)
• 1k אוהם (2 נחוצים)
• 2k אוהם (2 צריך)

ספק כוח:

מודול הלוח הלחם 3V / 5V (יש צורך באחד)

כבלים:

• זכר/זכר (לפחות 30-40)
• כבלים נקבה/זכר (בסביבות 10-20 עבור LCD, LDR ומאוורר)
• כבלים נקבה/נקבה (בסביבות 10-20 אם אתה רוצה להאריך כמה כבלים למארז).

אַחֵר:

• פוטנציומטר אחד (לוויסות אור על ה- LCD)
• 1 MCP3008 (להמרת ערך אנלוגי LDR לערך דיגיטלי)
• 2 לוחות לחם להניח עליהם הכל.

שלב 3: סכמת החיווט עם הסברים

שלב זה הוא הרחבה של הקודם. כאן אראה את סכמיית החיווט החשמלי המלא להפיכת הקונסולה לקרירה יותר. אנא לחץ על הקבצים המצורפים כדי לראות כיצד לחבר הכל.

שלב 4: המארז: רכיבים

כמובן שצריך להגן על מעגל חשמלי זה מפני כוחות שונים שעלולים לגרום לו להפסיק לתפקד. בכוחות אני מתכוון לדברים כמו הגשם, עצמים שעלולים לפגוע במכשיר וכו '.

מסיבה זו יש צורך בתיק.

כדי ליצור מקרה זה, אנו זקוקים לרכיבים הבאים:

עץ:

• לוח סיבים אחד גדול (בעובי 1.2 ס מ) לחיתוך החלקים הבאים:

  • 2 חתיכות של 14 ס"מ על 20 ס"מ (קדמי / אחורי של המארז)
  • 2 חתיכות של 45 ס"מ על 12 ס"מ (דפנות המארז)
  • 2 חתיכות של 20 ס"מ על 45 ס"מ (עליון / תחתית המארז)
  • 2 ברים (לשימוש כרגליים למארז)

צירים:

• 2 צירים לפתיחת החזית (הצירים בתחתית החזית)
• 2 צירים לפתיחת החלק העליון

ידית:

ידית אחת (לפתיחת החזית)

דֶבֶק:

צינור אחד גדול של דבק TEC (להדביק את החלקים יחד)

ראה:

מסור אטלנטי (לחיתוך החורים הדרושים בחתיכות לחיישנים, LDR ומאוורר)

מַשׁחֵז:

Black & Decker להחליק את הנתחים ברגע שהם נחתכים

תרגיל:

מקדחה אחת בקוטר בורג של 0.6 ס"מ (ליצירת החורים)

צבע / פריימר:

• סיר אחד של פריימר לויס לבן (0.25 ליטר)
• סיר אחד של צבע לויס לבן (0.25 ליטר)

מגנטים:

2 מגנטים (שיחזיקו את דלת המארז)

מברשות:

• גליל אחד (לצביעת המשטחים הגדולים יותר)
• מברשת אחת (לפרטים)

ברגים:

• 8 ברגים קטנים לצירים (באורך של 1.1 ס"מ לכל היותר, מכיוון שהצלחת עובי 1.2 ס"מ)
• 2 ברגים קטנים לידית (אורך 1.1 ס"מ לכל היותר)
• 4 ברגים קטנים למגנטים (באורך של 1.1 ס"מ לכל היותר)

שלב 5: המקרה: יצירה

עכשיו הגיע הזמן להעלות את התיק.

1. לחלק העליון של המארז. חותכים את הצלחת לשניים כיוון שחצי האחורי צריך להיפתח כדי שנוכל להגיע לחיישנים/אלקטרוניקה
2. חותכים את החורים הבאים בחתיכות הסיבים- בחצי החלק העליון בחזית. חותכים 3 חורים: - חור מלבן אחד (6.8 ס"מ על 3.5 ס"מ עבור ה- LCD) - חור עיגול אחד (קוטר של 2.5 ס"מ למאוורר) - חור מרובע אחד (2.5 ס"מ על 2.5 ס"מ לחיישן התנועה PIR)
3. חותכים בחתיכה האחורית חור בצורת עיגול. כאן יעברו כבלי החשמל.
4. לקדוח חורים קטנים בעזרת המקדחה עם בורג בקוטר 0.6 ס"מ על הגב (סביב החור לכבלים) ובצד השמאלי של המארז. אנו עושים זאת כדי שתהיה מספיק זרימת אוויר במקרה.
5. בצד ימין של התיק. חותכים חור מאחור (5.5 ס"מ על 3.5 ס"מ) לחיישן האולטרה קולי (כך שהוא יכול לפעול כראוי).
6. הדבק את כל החלקים יחד עם דבק ה- TEQ. במידת הצורך ניתן להוסיף מוטות סיבים לחיזוק דפנות המארז. מניחים את הסורגים האלה בתוך המארז. אחרי שהכל התייבש
7. הברג את הידית בחזית המארז. הברג אותו בחלק העליון של החלק הקדמי (לא את החלק העליון שבו עשינו את 3 החורים => ראה את התמונות להבהרה במידת הצורך).
8. הברג 2 צירים (4 ברגים) בצד ימין (בחלק האחורי) של המארז כך שניתן לפתוח את החצי האחורי העליון.
9. הברג 2 צירים (4 ברגים) בתחתית החלק הקדמי כך שניתן לפתוח את הצד הקדמי של המארז.

10. הברג את המגנטים בחלק הפנימי של המארז:- 2 מגנטים מול החלק הקדמי העליון בפנים

    - חתיכת מתכת אחת על החלק הקדמי כך שהיא מתחברת למגנטים

11. הדביקו את מוטות הסיבים בתחתית המארז כך שניתן לפתוח את החזית בקלות בעזרת הידית.
12. הוסף פריימר למארז
13. הוסיפו צבע לבן למארז
14. מזל טוב! התיק שלך הסתיים!

שלב 6: הצבת הרכיבים במארז

למיקום הרכיבים בתיק, הדברים הבאים:

1. ה- LCD והמאוורר יתברגו על גבי המארז אחד כלפי חוץ.
2. חיישן התנועה PIR ידבק על גבי המארז בפנים.

הסיבה שאנו עושים זאת עבור חיישן התנועה ולא כל השאר, היא כדי למנוע מחיישן התנועה להירשם ללא הפסקה.

לוחות הלחם (עם רוב האלקטרוניקה עליו) יודבקו בתוך המארז ויונחו מאחור. שימו לב שחיישן דה אולטרה קולי נראה דרך החור בצד ימין.

ה- Raspberry Pi יוצב בחציו הקדמי של המארז. מכיוון שהפי היא הקונסולה שצריך לקרר, אין צורך להדביק אותה/להבריג אותה (מכיוון שלא היינו עושים זאת עם קונסולה אמיתית).

שלב 7: הגדרת פטל

לפני שנתחיל לקודד, עלינו להתקין את הסביבה הנכונה.

כיצד אנו עושים זאת? על ידי הורדת תמונת באסטר הפטל עבור הפטל פאי וכתובתה על הפטל באמצעות דימוי דיסק 32. לפני שתתחיל לכתוב את התמונה ל- Pi, הקפד ליצור קובץ SSH (ללא סיומת) בתמונה כדי לאפשר SSH ב- Raspberry Pi.

התקנה ב- pi

לאחר שתעשה זאת, תוכל להשתמש במרק כדי להיכנס למערכת הפטל שלך כך שתוכל להגדיר אותו כראוי. שים לב שתצטרך לחבר את ה- Pi שלך למחשב באמצעות כבל Ethernet.

ברירת המחדל של המשתמש והסיסמה עבור ה- Pi הם הבאים:

משתמש: pi

סיסמא: פטל

אתה יכול לשנות זאת באמצעות raspi-config.

עלינו להוסיף רשת ב- Pi שלך כך שמכשירים אחרים יוכלו להסתכל על האתר שלך כשהם נמצאים באותה רשת. הזן את הפקודות הבאות על מרק.

1. sudo iw dev wlan0 סריקה | grep SSID

2. wpa_passphrase "NAMEOFYOURNETWORK"

   הזן את הסיסמה של הרשת שלך

3. sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
4. sudo אתחול מחדש
5. ifconfig (בדיקת הגדרת ה- wifi עבדה)

יהיה עליך לוודא שה- Pi שלך מעודכן באמצעות הפקודות הבאות בזמן שה- Pi מחובר לאינטרנט:

• עדכון sudo apt-get
• sudo apt-get upgrade

לאחר מכן תוכל להפעיל או להתקין את החבילות כדי שהפרויקט יעבוד, או באמצעות raspi-config או פקודות. מכיוון שאנו מדברים על raspi-config, אנו יכולים להפעיל כאן את ממשק החוט החד-חכם כך שהפטל יוכל לקרוא את חיישן החוט האחד. עבור אל אפשרויות הממשק, בחר חוט אחד ולחץ על אפשר. יהיה עליך גם להתקין את SocketIO עם:

pip התקן flask-socketio

כעת, כשיש לנו אינטרנט, עלינו ליצור את מסד הנתונים שלנו. אך ראשית עלינו להוריד את MariaDB (ב- pi) ו- Mysql Workbench (במחשב האישי) כדי שנוכל לעבוד על MariaDB.

שלב 8: הגדרת מחשב

שולחן עבודה של Mysql

לאחר ההתקנה של הכל, נוכל לגשת ל- MariaDB באמצעות Mysql Workbench במחשב האישי שלנו.

כאשר אנו יוצרים מסד נתונים חדש, עלינו להגדיר את מסד הנתונים הזה כמו התמונה למעלה (זו עם שם החיבור 'raspi'). בזמן שאנו מגדירים את מסד הנתונים הזה, אנו זקוקים לשם המשתמש / הסיסמה הן של מסד הנתונים והן של הפטל. המשתמש והסיסמה המוגדרים כברירת מחדל הם 'mysql' / 'mysql' במאגר הנתונים ו- 'pi' / 'rapsberry' ב- Pi. אם יש אזהרת חיבור, תוכל פשוט ללחוץ על 'המשך בכל מקרה'

קוד Visual Studio

התוכנה הנוספת שאנו צריכים היא קוד Visual Studio.

לאחר ההתקנה עליך להתקין את התוסף הבא.

הרחבה זו מאפשרת לך לכתוב תוכניות pi שלך במחשב האישי שלך. כאשר זה מותקן, בצע את הפעולות הבאות:

1. הקש F1 והקלד SSH
2. בחר גישה מרחוק: הוסף מארח SSH חדש

3. הזן את הנתונים הבאים

   ssh 169.254.10.1 -A

4. לחץ אנטר

אחרי זה אתה תהיה מחובר לפאי הפטל שלך.

הדבר האחרון שאנחנו צריכים הוא להתקין את סיומת הפיתון במכונה המרוחקת. בלי זה, לא נוכל להריץ את התוכניות שאנו כותבים במחשב האישי שלנו.

שלב 9: תן לקידוד להתחיל

כעת, כשהחומרה מוכנה, הגיע הזמן להתחיל עם התוכנה.

לפני שנתחיל, נתחיל להוסיף מבנה לקבצים שלנו. במקרה זה, ניצור תיקייה לממשק הקדמי, לקצה האחורי ולמסד הנתונים. יהיה קישור למאגר ה- Git שלי (בשלבים הבאים) עם כל הקבצים אם זה נראה מבלבל. אתה יכול פשוט להשתלט משם על הקבצים במידת הצורך.

כעת, לאחר שיש לנו מבנה כלשהו, אני אתן סקירה קצרה על אופן ההתקדמות של הקידוד.

1. יצירת מסד נתונים כאשר אנו רוצים ליצור מסד נתונים לערכי החיישנים שלנו, נצטרך מודל טוב לאחסון הנתונים שלנו. לאחר שיהיה לנו מודל זה נוכל להעביר קדימה מהנדס מודל זה ליצירת מסד הנתונים שלנו. כדי ליצור את המודל נעבוד על Mysql Workbench, אנא בדוק את התמונה בשלב זה כדי לראות כיצד המודל נראה.

כדי ליצור מהנדס מודל / קדימה בצע את הפעולות הבאות:

• ליצירת קובץ הקש על דגם (משמאל למעלה)
• לחץ על דגם חדש
• למידע נוסף לחץ על הקישור הבא
• להנדסה קדימה, דגם עיתונות
• מהנדס קדימה
• לחץ על כן/המשך עד סוף התהליך.

2. קצה אחורי

הקצה האחורי יהיה המקום שבו הקידוד יהיה לכל המכשירים והחיישנים. הוא יחולק בין שיעורי עוזרים שיכילו את הקוד לרכיבים ואת הקוד הראשי (app.py) שבו הכל מתאחד.

קבצי מסד הנתונים יהיו גם בתיקיה זו מכיוון שהקצה האחורי מקבל את המידע ממסד הנתונים דרך קובץ datarepository.py בתיקיית המאגר. הקובץ config.py נועד אך ורק לחיבור ה- backend למסד הנתונים.

3. חזית

הקצה הקדמי מיועד לאתר. תיקיה זו תכיל את קוד HTML/CSS/JAVA. האתר צריך להיות זמין דרך ה- IP מה- Rapsberry Pi שלך. אז אם ל- pi שלך יש את ה- IP הבא: 192.168.0.120, אז תוכל לבקר באתר שלך דרך כתובת ה- IP הזו. אם אתה רוצה לדעת את ה- IP של ה- pi שלך, תוכל להזין 'ip a' במרק ולהסתכל על כתובת WLAN0.

שלב 10: סוף

כפי שצוין בשלב הקודם, הקצה האחורי הוא המקום בו כל הקוד כתוב עבור הרכיבים. מה שלא ציינתי הוא כיצד לקבל את הנתונים ממאגר הנתונים וכיצד לשלוח אותם לקצה החזית של האתר שלנו.

לשם כך יש לבצע את השלבים הבאים:

1. צור שאילתות mysql כדי לקבל/לעדכן/להכניס נתונים למסד הנתונים שלך. הקובץ המכיל שאילתות אלה הוא הקובץ Datarepository.py. קובץ database.py הוא הקובץ אשר יתקשר עם מסד הנתונים וישתמש בשאילתות מ- datarepository.py כדי לקבל את הנתונים שאתה רוצה. כדי לוודא שאתה יכול להתחבר למסד הנתונים שלך, אנא ודא שקובץ התצורה כולל את אותה סיסמא / משתמש כמו מסד הנתונים שלך. וודא גם כי מסד הנתונים הנכון נבחר.
2. ברגע שנוכל לתקשר עם מסד הנתונים, עלינו ליצור מסלול (app.route (נקודת קצה …)). מסלול זה הוא החיבור בין הקצה הקדמי לקצה האחורי. חיבור נוסף שניתן להשתמש בו הוא Socketio.
3. הקפד לייבא את כל הספריות הנכונות (ב- app.py) כדי שהפרויקט הזה יעבוד. אתה יכול לראות את ה- github שלי, אם אתה רוצה לדעת באילו ספריות השתמשתי עבור app.py.

כדי לוודא שמאגר המידע יתמלא בנתונים עדכניים, חשוב לבצע קריאות קבועות מהחיישנים. הדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא באמצעות לולאת זמן ולהפעיל את לולאת ה- while הזה בשרשור. אחרת התוכנית שלך תהיה תקועה בלולאת de while.

שלב 11: חזית

בקצה הקדמי יש

3 דפי HTML:

• home.html
• light.html
• temperature.html

3 קבצי css:

• screen.css (שהוא קובץ שנתן לי על ידי בית הספר שלי.)
• normalize.css (שעוזר ליישם ל- css בדפדפנים שונים.)
• main.css (המכיל את ה- CSS הראשי עבור דפי HTML.)

2 קבצי javascript:

• app.js (שייקח את הנתונים מהקצה האחורי ויניח אותם בקצה הקדמי.)
• datahandler.js (שיטפל בנתונים מהקצה האחורי כך ש- app.js יוכל לעבוד איתו.)

אני אוסיף כאן גם את הקישור ל github שלי, ליתר ביטחון.