UCL - IIoT - Khí hậu trong nhà 4.0: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Sau khi đọc và làm việc với tài liệu hướng dẫn này, bạn sẽ có khí hậu trong nhà tự động của riêng mình, bạn có thể quan sát trực tuyến với sự trợ giúp của Node-red. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi đã phát triển ý tưởng này và trình bày nó trong một ngôi nhà 3D-printet.

Bước 1: Danh sách IO của Vật liệu cần thiết cho Dự án

Arduino MEGA 2560

RAYSTAR QUANG HỌC RC1602A-FHW-ESXDHT-cảm biến

Bóng bán dẫn BD243C

Y. S. TECH FD244010HB 4010 40mm x10mm Quạt 24V 0.07A 2Pin 446

Bước 2: Lưu đồ

Đây là một lưu đồ để minh họa mức độ phức tạp của dự án. Như bạn có thể thấy, dữ liệu bắt đầu từ đầu lưu đồ và kết thúc trong Arduino từng bước. Lưu đồ được thiết kế để cung cấp một loại kiến thức cơ bản về dự án để bất kỳ ai cũng có thể hiểu cách chúng tôi đã thiết lập hệ thống. Thông tin thêm về cách node-red và wampserver hoạt động sẽ có trong các bước sau.

Bước 3: In 3D Ngôi nhà

Chúng tôi sử dụng kích thước 18x16 và sẽ không làm nó nhỏ hơn vì thực tế là thiết bị phải vừa với bên trong. Để in 3D, chỉ cần sử dụng bất kỳ thứ gì bạn có kinh nghiệm hoặc sử dụng Fusion360 hoặc SketchUp. Nếu bạn muốn thực hiện nhiều hạng mục hoặc công cụ hơn cho dự án, bạn có thể muốn một ngôi nhà lớn hơn để làm việc, ít nhất là nếu bạn muốn có thiết bị bên trong.

Ngôi nhà chúng tôi làm chỉ là một ngôi nhà đơn giản và dễ làm. Rõ ràng là bạn có thể làm cho nó trở nên tinh tế hơn và đẹp hơn nếu bạn quan tâm đến điều đó. Nhưng chúng tôi muốn tuân theo quy tắc KISS, Keep It Simple Stupid.

Bước 4: Fritzing

Nếu bạn muốn thực hiện nó theo cách của chúng tôi, bạn cần những vật liệu tương tự để đảm bảo dự án sẽ hoạt động như dự định. Vị trí của các mục chỉ để giúp bạn dễ dàng nhìn thấy chúng được nối dây như thế nào. Màn hình LCD đi lên mái nhà, nơi chúng tôi khoét một lỗ cho nó và dán nó vào, phần còn lại của những thứ bên trong ngôi nhà.

Bước 5: Mã hóa

Mã được viết bằng Arduino, là sự kết hợp của ngôn ngữ lập trình C và C ++. Đảm bảo rằng các thư viện giống nhau được bao gồm nếu cố gắng sao chép.

Bước 6: Nút đỏ

Node-red là một phần mềm bạn tải xuống trên máy tính của mình thông qua CMD. nó là một công cụ phát triển dựa trên luồng được sử dụng để lập trình trực quan, cung cấp trình soạn thảo luồng dựa trên trình duyệt.

Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc xử lý các giá trị mà chúng ta nhận được từ cảm biến DHT và sau đó hiển thị chúng dưới dạng đồng hồ đo trên bảng điều khiển. Điều này giúp người dùng của dự án dễ dàng biết được hệ thống đang hoạt động như thế nào tại thời điểm hiện tại. Bằng cách nhìn vào đồng hồ đo, người dùng sẽ biết được nhiệt độ trong nhà và ngoài trời, độ ẩm trong nhà, tốc độ hiện tại của quạt và cả một báo cáo thời tiết tò mò. Ngoài việc nhìn nó bằng kỹ thuật số, nó cũng có thể được nhìn thấy trên nóc nhà trên màn hình LCD.

Chúng tôi đã tải lên mã từ nút đỏ của chúng tôi thông qua khay nhớ tạm để mọi người có thể sử dụng nó. Những gì bạn phải làm là tải xuống nút đỏ trên thiết bị của bạn và nhập nó vào một tab trên trang tổng quan. Sau khi được triển khai, hãy đảm bảo rằng bạn đã đặt Arduino của mình thành COM3 và có cùng một cơ sở dữ liệu SQL trong Wampserver được thiết lập. Chúng tôi cũng quyết định nhập dữ liệu từ Weather.com, để cung cấp cái nhìn về nhiệt độ ngoài trời ở thành phố đã chọn. Chúng tôi đã chuyển đổi farhenheit thành celcius để làm cho các con số dễ đọc hơn đối với chúng tôi. Ở đây chúng tôi quyết định khoảng nhiệt độ là từ -100 đến 100 độ, đây là khoảng nhiệt độ rất thực tế sẽ không bị vượt quá.

Một nút rất quan trọng là bạn cũng cần cài đặt cùng một thư viện trong nút đỏ để có các chức năng giống nhau. Trong quản lý pallet, bạn có thể nhập các thư viện và những gì bạn cần có giống như chúng tôi là:

nút đỏ

node-red-Contrib-string

nút-đỏ-đóng góp-đơn vị-chuyển đổi

node-red-dashboard

node-red-node-arduino

node-red-node-feedparser

node-red-node-mysql

Nó miễn phí để tải xuống và rất cần thiết cho kết quả của cơ sở dữ liệu. Node-rod sẽ không hoạt động ổn định nếu không có các thư viện này và sẽ chỉ báo lỗi cho bạn nếu bạn thử mà không có chúng.

Bước 7: Wampserver MySQL

Wampserver: MySQL-database được sử dụng để lưu dữ liệu từ Arduino. Trong trường hợp này là nhiệt độ trong nhà và ngoài trời, tốc độ quạt và độ ẩm. Mọi thứ trên loại cơ sở dữ liệu này đều chạy nội bộ trên máy tính. Để đăng nhập, bạn phải sử dụng loại ID "root" và vùng mã phải trống. Từ nút đỏ, điều quan trọng là dữ liệu bạn gửi phải được cung cấp cùng tên với những dữ liệu trong MySQL, nếu không dữ liệu sẽ không đến được máy chủ và sẽ có lỗi trong nút đỏ.

Trong MySQL, bạn phải tạo một cơ sở dữ liệu và trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi đặt tên cho nó là 'gật đầu'. Trong cơ sở dữ liệu này, bạn tạo một bảng để chúng ta liên hệ với projekt, trong bảng này, bạn phải tạo các hàng có tên cho dữ liệu bạn muốn lưu trong đó. Chúng tôi có tốc độ quạt, độ ẩm trong nhà, độ ẩm ngoài trời, nhiệt độ và thời gian. Thời gian được cung cấp bởi nút đỏ và các nút khác là dữ liệu từ Arduino.

Bước 8: Minh họa dự án

Một minh chứng về dự án đang hoạt động như bình thường.