בית חכם של GroupONE: 27 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

ברוך הבא! פרויקט Raspberry Pi זה מערכת ניהול "בית חכם", המסוגלת למדוד נתונים שונים כגון טמפרטורה, לחות וערכי אור בחלקים שונים של הבית. מדריך זה יכסה את ההתקנה של הכניסה והסלון, כמו גם חדר שינה אחד.

הנתונים נשלחים ומעובדים באמצעות IBM Bluemix לפני שהם מוחזרים ל- Node-Red, ולאחר מכן מבצעים את הפעולות הדרושות כגון הדלקת אורות כאשר חשוך ותגלה תנועה.

משתמשים יכולים לצפות בנתונים שנאספו באמצעות לוח מחוונים בצומת אדום המציג את ערכי המדידה הנוכחיים בנוסף לייצוג גרפי של מד וגרף היסטורי. לוח המחוונים כולל גם תכונות נוספות כגון שעון המציג את הנתונים והזמן הנוכחיים ומתג לשלוט מרחוק במכשירי חשמל שונים, המיוצגים כנורות LED וזמזם.

לבסוף, יש מערכת אזעקה לבית הכוללת קורא כרטיסי RFID MFRC 522, זמזם, חיישן תנועה ותצוגת LCD בגודל 16x2. הסטטוס של מערכת אזעקת הבית RFID מוצג גם בלוח המחוונים. מה שמייחד את מערכת אזעקת הבית הזו הוא שהיא יכולה לקרוא הודעות שניתנו לה כמו "ברוכים הבאים הביתה" כדי להראות כי ניתנת גישה או "גישה נדחתה" כדי להראות שהגישה נדחית. כאשר זוהה תנועה בזמן שהאורות כבויים, הבאזמר יצלצל ונשלח מייל למשתמש. עם ביטול האזעקה יישלח מייל נוסף.

שלב 1: הכנת החומרה הדרושה

וודא שיש לך את כל הדברים הבאים לפני שתמשיך. הכמות של כל פריט נדרש ממוקמת בסוגריים.

1. Raspberry Pi 3 דגם B (3 יחידות)
2. לוח לחם (3 יחידות)
3. קרש לחם (יחידה אחת)
4. ערכת T-Cobbler (3 יחידות)
5. חיישן טמפרטורה ולחות DHT11 (3 יחידות)
6. LED (5 יחידות)
7. הנגד 220 אוהם (5 יחידות)
8. נגד 10K אוהם (7 יחידות)
9. חיישן תנועה PIR HC-SR501 (2 יחידות)
10. זמזם (יחידה אחת)
11. מסך LCD I2C (יחידה אחת)
12. מודול קורא כרטיסים RFID / NFC MFRC522 (יחידה אחת)
13. כרטיס RFID (2 יחידות)
14. התנגדות תלויה באור (LDR) (2 יחידות)
15. ממיר אנלוגי לדיגיטלי (3 יחידות)
16. כבלי מגשר זכר לגבר (לפחות 80 יחידות)
17. כבלי מגשר זכר לנקבה (לפחות 10 יחידות)
18. מתאם מתח / כבל USB למיקרו USB (3 יחידות)
19. כבל LAN RJ45 (3 יחידות)

שלב 2: חומרת כניסה מס '1

כעת, לאחר שאספנו את הפריטים החיוניים, הגיע הזמן להתחיל בהגדרת החומרה לחלק הראשון של הפרויקט שלנו - הכניסה. חבר את חיישן DHT11, הנגד 10k אוהם וכבלי המגשר כפי שמוצג.

שלב 3: חומרת כניסה מס '2

לאחר מכן התקן את נורת הלד, 2 כבלי מגשר נוספים ונגד 220 אוהם.

שלב 4: חומרת כניסה מס '3

חבר את הזמזם ואת 2 כבלי המגשר שלו כפי שמוצג.

שלב 5: חומרת כניסה מס '4

התקן את מודול קורא הכרטיסים RFID / NFC MFRC522 מסוג RFID / NFC באמצעות 7 כבלי מגשר זכר לנקבה.

שלב 6: חומרת כניסה מס '5

הוסף את מסך ה- I2C LCD ו -4 כבלי המגשר שלו מגבר לגבר. בכך מסתיים הגדרת החומרה לכניסה.

שלב 7: חומרת סלון מס '1

התחל בעוד פטל פטל, קרש לחם וערכת T-Cobbler לשלב זה. החוט הכתום מיועד לאספקת 3v3 ואילו החוט האפור מיועד לאספקת GND. השתמש בנגד 330Ω עבור נוריות ה- LED, חבר את החוטים הירוקים של LED צהוב ל- GPIO23 ואדום אדום ל- GPIO24. חבר את החוטים החומים של שני הלדים לאותה שורה כמו החוט האפור (GND).

שלב 8: חומרת סלון מס '2

חבר את חיישן DHT11 כפי שמוצג בתמונה למעלה. השתמש הפעם בנגד 10k Ω עבור חיישן DHT11, חבר את החוט הכחול ל- GPIO4. חבר את החוט האדום לאותה שורה כמו החוט הכתום (3v3) והחוט השחור לאותה שורה כמו החוט האפור (GND).

שלב 9: חומרת סלון מס '3

חבר את חיישן DHT11. השתמש הפעם בנגד 10k Ω עבור חיישן DHT11, חבר את החוט הכחול ל- GPIO4. חבר את החוט האדום לאותה שורה כמו החוט הכתום (3v3) והחוט השחור לאותה שורה כמו החוט האפור (GND).

שלב 10: חומרת סלון מס '4

כעת, התקן את הנגד תלוי תלוי, הנגד שלו 10k אוהם יחד עם כבלי המגשר הדרושים.

שלב 11: חומרה לסלון #5

חבר את חיישן התנועה PIR כפי שמוצג בתמונה למעלה. חבר את החוט הצהוב ל- GPIO26. חבר את החוט האדום לאותה שורה כמו החוט הכתום (3v3) והחוט השחור לאותה שורה כמו החוט האפור (GND). סיימת כעת עם הגדרת חומרת הסלון. עוד אחד ללכת!

שלב 12: חומרת חדר שינה מס '1

שוב, התחל בעוד ערכת פי, קרש לחם ו- T-Cobbler. מעבר לחדר השינה: התחל עם הוספת כבלי המגשר בין זכר לזכר, נגד 10k אוהם וחיישן DHT11 על פי התרשים לעיל.

שלב 13: חומרת חדר שינה מס '2

כעת הוסף את נורת הלד, 2 כבלי מגשר נוספים ונגד 220 אוהם.

שלב 14: חומרה לחדר שינה מס '3

חבר את ממיר האנלוגי לדיגיטל MCP3008 ואת כבלי המגשר המתאימים לו. הוסף גם את הנגד תלוי האור ואת הנגד שלו 10k אוהם.

שלב 15: חומרה לחדר שינה #4

חבר את חיישן התנועה באמצעות 3 כבלי מגשר זכר לנקבה וסיימת עם התקנת החומרה לחדר השינה!

שלב 16: התקן צמתים של IBM Watson Node-RED ב- RPi

פתח חלון מסוף ו

התקן את הצמתים הבאים של Node-RED ב- RPi שלך:

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

לאחר ההתקנה מוצלחת, הפעל מחדש את ה- RPi שלך

sudo אתחל עכשיו

שלב 17: עדכן את Node-RED ב- RPi

פתח חלון מסוף ועדכן את Node-RED ב- RPi שלך

sudo npm install -g-unsafe-perm צומת אדום

שלב 18: התקן מודולי צומת אדומים נוספים ב- RPi

על מנת שהזרימות המיובאות בשלב הבא יעבדו, יש להתקין גם את המודולים הבאים.

צומת-אדום-תרומה-רגע (לעיצוב הזמן)

צומת-אדום-לוח מחוונים (עבור לוח המחוונים)

node-red-contrib-telegrambot (לבוט מברקים)

node-red-node-daemon (עבור RFID, עקוב אחר הקישור להלן להוראות)

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

node-red-contrib-i2clcd (עבור LCD, עקוב אחר הקישור להלן להוראות)

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

שלב 19: הפעלת Node-Red ו- Mosquitto

פתח חלון מסוף והפעל Node-RED ב- RPi שלך

יתוש

פתח חלון מסוף נוסף והפעל את Node-RED ב- RPi שלך

התחלה בצומת אדום

שלב 20: ייבוא זרימות עבור RPi כניסה

לחץ על תפריט ההמבורגר ועבור ליבוא> לוח

הדבק את הקוד בקישור למטה ולחץ על ייבוא

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

לחץ על צומת MQTT out

לחץ על סמל העט

הזן את כתובת ה- IP של ה- RPi Entrance בשדה השרת

לחץ על עדכן. כל שאר הצמתים MQTT באותו זרימה יעודכנו.

שלב 21: ייבוא זרימות ל RPi סלון

לחץ על תפריט ההמבורגר ועבור ליבוא> לוח הדבקת הקוד בקישור למטה ולחץ על ייבוא

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

לחץ על צומת MQTT out

לחץ על סמל העט

הזן את כתובת ה- IP של ה- RPi Living Room בשדה השרת

לחץ על עדכן. כל שאר הצמתים MQTT באותו זרימה יעודכנו.

שלב 22: ייבוא זרימות עבור RPi חדר שינה

לחץ על תפריט ההמבורגר ועבור אל ייבוא> לוח

הדבק את הקוד בקישור למטה ולחץ על ייבוא

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

לחץ על צומת MQTT out

לחץ על סמל העט

הזן את כתובת ה- IP של RPi חדר השינה בשדה השרת

לחץ על עדכן. כל שאר הצמתים MQTT באותו זרימה יעודכנו.

שלב 23: ייבוא זרימות עבור Bluemix

לחץ על תפריט ההמבורגר ועבור אל ייבוא> לוח

הדבק את הקוד בקישור למטה ולחץ על ייבוא

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

שלב 24: לפרוס את האפליקציה

לחץ על כפתור הפריסה כדי לפרוס את האפליקציה.

אם MQTT לא מצליח להתחבר לאחר הפריסה, הזן את 2 הפקודות הבאות (אחת בכל פעם) כדי לעצור ולהפעיל מחדש את Mosquitto ולאחר מכן נסה שוב.

sudo /etc/init.d/mosquitto לעצור

יתוש

שלב 25: צפייה בלוח המחוונים

עבור אל: 1880/ממשק המשתמש (למשל 169.254.43.161:1880/ui)

אתה אמור לראות את המסך למעלה.

שלב 26: צפייה בלוח המחוונים מס '2

אתה יכול לגשת ללוח המחוונים של שני ה- RPis האחרים (המוצג למעלה) על ידי לחיצה על סמל תפריט ההמבורגרים ובחירת ה- RPi שעבורו ברצונך להציג את לוח המחוונים.

שלב 27: שימוש ב- Chatbot

האפליקציה כוללת גם בוט טלגרם. שם הבוט הוא groupONEbot. ניתן להציג רשימה של פקודות באמצעות פקודת העזרה, כפי שניתן לראות להלן. להלן מספר דוגמאות למקרי שימוש אפשריים.