מיני סרה: 11 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

כסטודנט, יש לי הרגל רע לשכוח דברים. בגלל זה, אם אני רוצה לגדל סוג מסוים של צמח, אני בדרך כלל שוכח אותו והוא מת כי אין מי שיטפל בו.

אני אנסה לתקן את הבעיה הזו עם מיני-סררה. Mini-Serre היא מערכת ניטור גינון אוטומטית ששולחת נתונים של סוגים שונים של חיישנים המותקנים לשרת אינטרנט הפועל ב- Raspberry Pi. כך המשתמש יכול לעקוב אחר הצמחים שלו באתר באשר הוא. רעיון זה מפותח כפרויקט גמר בשנה הראשונה של טכנולוגיית המולטימדיה והתקשורת, בהאווסט קורטרייק, בלגיה.

שלב 1: החומרים

על מנת לבנות פרויקט זה, תזדקק לפריטים הבאים:

מכשירי חשמל

1. פטל פי 3 - ערכה
2. לוח לחם
3. מחברים זכר לזכר
4. מחברים זכר לנקבה
5. דאלאס 18B20 (חיישן טמפרטורה)
6. חיישן אור רגיש לאור פוטורסוריסטור
7. MCP3008
8. פוטנציומטר
9. תצוגת אל סי די
10. נגדים
11. LED כחול
12. LED RGB

מַעֲטֶפֶת:

13. סנטרל פארק kweekkas (https://www.brico.be/nl/tuin-buitenleven/moestuin/…) 14. צלחת עץ (תחתית המארז) 15. מסמרים 16. ברגים

כלים:

17. פטיש 18. מסור 19. מברג 20. מקדחה

שלב 2: יצירת המעגל

בשלב 2 אנו הולכים ליצור את המעגל לפרויקט זה. זהו המינימום המוחלט שאתה צריך אם אתה רוצה שזה יעבוד. השתמש בטבלת הטיגון והתרשים כדי ליצור עותק של המעגל. כאן אתה צריך את כל החומרים החשמליים משלב 1.

מידע על המעגל:

יש לנו 2 חיישנים המחוברים ל- MCP3008 שהם חיישן האור וחיישן לחות הקרקע. לחיישן הטמפרטורה יש פלט דיגיטלי ומשתמש בסיכת GPIO ב- Raspberry Pi.

תוֹסֶפֶת:

יישמתי גם תצוגת LCD שתקל על החיבור מאוחר יותר ל- Raspberry Pi ללא צורך בחיבור למחשב הנייד שלך. זה לא הכרחי אבל זה מאוד מומלץ.

שלב 3: צור מסד נתונים

חשוב מאוד לאחסן את הנתונים שלך מהחיישנים בצורה מאורגנת אך גם מאובטחת. זו הסיבה שהחלטתי לאחסן את הנתונים שלי במסד נתונים. כך רק אני יכול לגשת למסד הנתונים הזה (עם חשבון אישי) ולשמור אותו מסודר. בתמונה למעלה אתה יכול למצוא את התוכנית שלי ממסד הנתונים שלי ומתחת לקובץ לייצוא מסד הנתונים לתוכנית מסד נתונים, למשל MySQL.

תוכנית מסד נתונים חשוב שמאגר הנתונים שלנו יוכל לעבוד לבד מ- Raspberry Pi שלנו. אתה יכול לעשות זאת על ידי הורדת MySQL או MariaDB עבור ה- Raspberry Pi. תחילה אתה רוצה ליצור את מסד הנתונים במחשב שלך ב- MySQL Workbench. לאחר מכן אתה מייצא מסד נתונים זה כקובץ עצמאי. כעת התחבר למסד הנתונים של Raspberry Pi שלך באמצעות MySQL Workbench ושחזר את מסד הנתונים כאן. עכשיו יש לך את מסד הנתונים פועל על Raspberry Pi שלך!

שלב 4: כתיבת נתוני החיישן למסד הנתונים

לאחר הפעלת מסד הנתונים ב- Raspberry Pi שלך, אנו רוצים שהחיישנים שלנו יוכלו לאחסן בו את הנתונים שלהם. אנו יכולים לעשות זאת על ידי יצירת 3 סקריפטים נפרדים (מה שבוצע ב- PyCharm). תכונה נחמדה הכלולה ב- PyCharm היא שאתה יכול להתחבר ל- Pi שלך וכך תוכל לגשת למסד הנתונים שלך ולכתוב ישירות אליו. הנתונים נקראים גם ישירות על ידי ה- Raspberry Pi ונוריות האור יוארו בהתאם למה שאתה צריך.

LED כחול נדלק: האדמה לא לחה מספיק. LED RGB מדליק ירוק: הכל בסדר. LED RGB נדלק באדום: הוא חם מדי, פתח את הגג כדי לקרר אותו קצת. LED RGB נדלק בכחול: קר מדי, סגור את הגג אם הוא פתוח.

אתה יכול להוריד את כל הסקריפטים ממאגר github שלי:

הערה: השתמשתי במידע ההתחברות האישי שלי למאגרי המידע כך שתצטרך לשנות אותו כך שיתאים לשלך.

הערה: התיקיה DB1 מכילה 'מסד נתונים' של המחלקה המיובאת בקוד שיתחבר למסד הנתונים שלך.

שלב 5: הצגת ה- IP שלך על המסך

התצוגה מציגה את כתובת ה- IP עליה מפעיל ה- Raspberry Pi שלך, כך תוכל להתחבר בקלות ללא חוטים ל- Raspberry Pi שלך. כתבתי גם סקריפט בשביל זה שקורא את ה- IP של ה- pi שלך ומציג אותו בתצוגה (שים לב שסיכות ה- GPIO שלך תואמות אחרת זה לא יכול לעבוד). ה- Raspberry Pi מפעיל סקריפט זה באופן אוטומטי בעת ההפעלה. אתה יכול לעשות זאת על ידי הוספת קוד לקובץ rc.local ב- Raspberry Pi שלך. תוכל להגיע לשם על ידי הקלדת 'sudo nano /etc/rc.local', לפני שורת הקוד האחרונה שברצונך להוסיף 'Python3.5/home/user/filelocation &'.

תוכל למצוא את התסריט כאן:

הערה: הסימן '&' בסוף, זה יגרום לתסריט לפעול באופן מיידי וייפסיק אותו באופן מיידי כך שתסריטים אחרים יוכלו לפעול גם כן.

שלב 6: מדידת החיישנים כל 10 דקות

אנחנו לא רוצים שמאגר הנתונים שלנו יתמלא על ידי הסנסורטה אי פעם 0.001 שניות, אחרת זה יקשה על מסד הנתונים להתעדכן בכל הנתונים שנכנסים והוא עלול לקרוס. זו הסיבה שהוספתי קטע ל- 'crontab' ב- Raspberry Pi. Crontab היא תוכנית שעוקבת אחר המשימות המתוזמנות כך שבדרך זו תוכל פשוט להריץ את התסריט כל 10 דקות רק פעם אחת.

אופן ההתקנה:

אתה יכול להגדיר זאת על ידי הקלדה ראשונה בשורת הפקודה Raspberry Pi 'crontab -e', זה פותח את העורך של crontab. גלול למטה לתחתית הקובץ והוסף 3 שורות, אחת לכל חיישן.

' */10 * * * * python3.5/home/user/filepath/sensor1'

הערה: '*/10' הן 10 הדקות שאנו רוצים להיות בין כל מדידה. הקוד שהקלדתי אחריו הוא גרסת הפייתון שאתה מריץ והקובץ שברצונך להריץ כך שעליך לכתוב שורה אחת לכל חיישן מכיוון שהם קיימים מתוך 3 קבצים שונים.

שלב 7: יצירת האתר

הכנתי את האתר שלי בתוכנית בשם Atom. היא תוכנית פשוטה מאוד לשימוש ומומלצת אם אתה די חדש בכתיבת HTML ו- CSS כמוני.

אתה יכול למצוא את כל הקוד והתמונות המשמשים בעקבות הקישור הזה:

עשיתי את החזית של האתר ב- Visual Studio Code, כך שאם אתה לא מתכנן להכין את HTML ו- CSS בעצמך תוכל פשוט להוסיף את הקבצים לתיקיה חדשה ב- Visual Studio Code במקום Atom.

שלב 8: יצירת ה- Back-end

החלק האחורי והקצה הקדמי יהיו הדברים שבעצם גורמים למשהו לקרות באתר שעשינו זה עתה. בחלק האחורי אנו מתחברים שוב למסד הנתונים שלנו ובמקום להכניס נתונים למסד הנתונים. כעת נקרא את כל הנתונים מהחיישנים השונים ובאמצעות Socket. IO נשלח אותם לחזית שלנו כדי שנוכל להציג אותם באתר.

אתה יכול למצוא את הקוד למגמה כאן:

הערה: אנו משתמשים במחלקת מסד הנתונים בה השתמשנו קודם לכן ולכן לא כללתי זאת במאגר זה.

שלב 9: יצירת חזית

הקצה הקדמי הוא המקום בו אנו משלבים את קוד ה- HTML ו- CSS שלנו יחד עם JavaScript וה- Back-end שלנו. ה- JavaScript שכתבתי מנסה ליצור קשר עם הקצה האחורי שצריך להיות פועל. כעת ה- Back-end ישלח לנו את כל הנתונים מהחיישנים ונוכל לבצע כמה פונקציות ב- JavaScript אשר עורכות את קובץ ה- HTML כך שיתאים לערכים הנוכחיים שלנו.

ניתן למצוא את JavaScript כאן:

הערה: הקפד לקשר ב- HTML שלך לתיקייה הנכונה של מקום ה- JavaScript שלך אחרת זה לא יכול לעבוד.

שלב 10: הכנת החממה

קניתי חבילה מוכנה מראש מ- Brico:

פשוט בצע את השלבים המצורפים לחבילה. אחרי שזה נעשה אנחנו לא ממש מוכנים להכניס את ה- Raspberry Pi שלנו לשם. ראשית עלינו ליצור 'רצפה' או תחתית לחממה, אתה יכול לעשות זאת על ידי לקיחת צלחת עץ ולמדוד עד כמה היא צריכה להיות גדולה כדי להתאים אותה. הכנתי לראשונה מסגרת עץ כך שלצלחת העץ יש על מה לנוח.

שלב 11: חיבור הכל ביחד

אנחנו כמעט מוכנים! רק השלב האחרון הזה ואתה מוכן לצאת לדרך. קח את ה- Raspberry Pi ואת החממה, עשה כמה חורים, כך שתוכל להעביר דרכו את נוריות הלד, חור לתצוגה וחור לאספקת החשמל Raspberry Pi. שים הכל בחממה, חבר את ה- Pi ואתה מסודר! יש לכם חממה משלכם!