Đánh thức dễ dàng: Đèn đánh thức thông minh được tạo bằng Raspberry Pi: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Giới thiệu

Đối với chương trình học Project1, tôi phải làm một cái gì đó. Tôi luôn bị cuốn hút về việc một chiếc đèn báo thức như thế nào sẽ mang lại lợi ích cho bạn trong việc thức dậy giống như những chiếc đèn từ philips.

Vì vậy, tôi quyết định làm một ngọn đèn báo thức.

Tôi thực hiện đèn báo thức bằng Raspberry Pi làm đế, dải đèn LED, loa và một vài cảm biến môi trường để lấy các phép đo.

Đây là các tính năng của nó:

• Máy chủ trang web được lưu trữ trên Pi
• Dữ liệu được xuất sang cơ sở dữ liệu MySql
• Trang web hiển thị dữ liệu
• Trang web thực thi các câu lệnh

Dự án này là một trải nghiệm học tập tuyệt vời đối với tôi. Nó giúp tôi giải quyết một số vấn đề không mong muốn. Tôi đã tìm hiểu khá nhiều về khả năng của Pi và cách php giao tiếp với mọi thứ.

Bước 1: Thu thập tài liệu

Đối với dự án của tôi, tôi cần nó nhiều phần mà tôi sẽ liệt kê bên dưới, Cũng sẽ có một tệp excel với tất cả giá của các thành phần với các trang web tương ứng từ nơi tôi đặt hàng.

Các thành phần:

• Raspberry Pi 3 kiểu B +
• Bộ nguồn Raspberry Pi
• Raspberry Pi T-cobbler
• Bộ khuếch đại âm thanh stereo 3.7W Class D-Max98306
• 2 x Loa - Đường kính 3 "- 4 Ohm 3 Watt
• Đèn nền RGB màn hình LCD âm bản 20x4
• Dải đèn LED kỹ thuật số Adafruit Dotstar - Trắng 144 - 0,5 mét
• Cảm biến siêu âm HC-SR04
• Cảm biến DHT11
• Dây nhảy (m đến f) và (m đến m)
• Điện trở 470 Ohm & 330 Ohm

Vật liệu thiết kế:

• Gỗ MDF 7mm
• nhựa

Công cụ:

• Hàn sắt
• Súng bắn keo

Tổng cộng các vật liệu sẽ có giá khoảng 210 Euro.

Bước 2: Kết nối tất cả các đối thủ lại với nhau

Tôi xây dựng mạch bằng cách làm theo sơ đồ Fritzing mà tôi đã thực hiện, bạn có thể tìm thấy tài liệu pdf về bảng mạch và sơ đồ điện bên dưới.

Mạch có nhiều cảm biến, loa, màn hình LCD và một dải led hoạt động cùng nhau như một. Tôi sẽ liệt kê cho từng thành phần về cách bạn sẽ cần kết nối các thành phần này và có thể tìm thấy trong lược đồ.

1. Cảm biến siêu âm: cảm biến này tính toán khoảng cách giữa cảm biến và vật thể trước mặt. Với chức năng này, chúng tôi có thể tự động hóa các khả năng nhất định bằng cách giữ tay của bạn trước nó. Nó có 4 chân: nối đất, 5V, kích hoạt và một tiếng vang. Đầu ra tiếng vang cần có điện trở giữa mặt đất và chân echo.
2. Cảm biến DHT11: cảm biến này đo nhiệt độ và độ ẩm. Nếu bạn mua một cái có PCB hơn thì điện trở 10k đã được hàn với cảm biến và làm cho nó trở nên cực kỳ dễ dàng.
3. Thanh dẫn: đối với thanh dẫn, cần có nguồn điện bên ngoài để cung cấp năng lượng cho nó, nếu không bạn có thể dmg pi raspberry của mình mà không cần sử dụng. Dây DI đi đến chân MOSI của pi và CI đi đến chân SCLK.
4. Màn hình LCD: đặc biệt là màn hình rbg yêu cầu rất nhiều dây, tất cả các chân đã sử dụng của pi có thể được sử dụng với GPIO.pins bình thường. Nó cũng có một chiết áp để thay đổi độ tương phản của màn hình.
5. Nút nhấn: Tôi sử dụng nó để đặt mâm xôi ở chế độ tắt máy và bằng cách nhấn một lần nữa để chuyển sang chế độ đánh thức. Kết nối thông thường mở là cần nó cho nó.
6. Cuối cùng là bộ khuếch đại với loa: vì chúng ta chỉ sử dụng loa nên chúng ta cần bộ khuếch đại để làm cho tín hiệu đủ mạnh để tạo ra âm thanh. Nó được kết nối với đầu vào âm thanh của pi raspberry.

Bước 3: Thiết lập Pi

Trước hết, bạn sẽ cần Raspbian mà bạn có thể tải xuống tại đây.

Tôi đã sử dụng màn hình được kết nối với hdmi của pi raspberry sau khi lắp thẻ sd. Có chuột và bàn phím kết nối với các cổng usb của pi. Sau đó, bạn làm theo phần cài đặt begin trên màn hình để khởi động raspberry pi, nhớ thay đổi trong bảng cấu hình một số chức năng như SPI, I2C,… để kích hoạt.

Nhập lệnh sau vào dấu nhắc lệnh trên Pi của bạn:

sudo apt-get cập nhật

Quá trình này có thể mất một lúc, vì vậy hãy thoải mái. Sau khi cập nhật chúng tôi sẽ nâng cấp

sudo apt-get nâng cấp

Bước 4: Cài đặt Mô-đun & Gói và Thiết lập Máy chủ trang web

Chúng tôi cài đặt từng mô-đun cho python với:

sudo pip3 install name_of_module

Danh sách các mô-đun cần nó:

1. adafruit-circuitpython-charlcd
2. adafruit-dht
3. adafruit-mạchpython-dotstar
4. adafruit-nháy mắt
5. RPI. GPIO

Có thể có nhiều hơn nhưng nếu bạn gặp lỗi không thể tìm thấy mô-đun, chỉ cần cài đặt nó.

Ngoài ra lệnh sau, vì bạn cần phiên bản 3.4 chứ không phải 3.3!

python3 -m pip cài đặt - nâng cấp --force-reinstall spidev

Để thiết lập một máy chủ web, tôi đã sử dụng flask.

Bước 5: Áp dụng mã

Đối với mã, bạn cần đảm bảo rằng mọi thứ đều nằm trong thư mục / var / www / html

Bạn có thể lấy mã từ Github.

Trang web cũng đáp ứng để có thể mở trên thiết bị di động mà không làm mất các tính năng hoặc cách khác.

Trong khi Pi khởi động, nó sẽ bắt đầu chạy tập lệnh python chính của tôi. Điều này sẽ được chăm sóc để đưa dữ liệu hiển thị trên trang web. Để thêm một tập lệnh khi khởi động, bạn cần làm theo cách thích hợp hơn systemd. Kiểm tra liên kết.

Đối với nút, bạn cần sử dụng chân vật lý 5 của số pi và mặt đất. Sử dụng ghim trên nút, chốt mở thông thường và chốt thông dụng. Btw cực không quan trọng!

Thực hiện các lệnh sau trong thiết bị đầu cuối của pi raspberry của bạn và bạn sẽ có thể tắt và khởi động pi của mình bằng cách nhấn nút.

git clone https://github.com/Howchoo/pi-power-button.git./pi-power-button/script/install

Bước 6: Xây dựng nhà ở

Đối với nhà ở, tôi sử dụng gỗ vảy, tôi cắt thành nhiều mảnh và dán lại với nhau bằng keo. Để làm cho mặt trước hơi nghiêng, tôi đã phải tính toán mặt nghiêng bởi vì khi bạn không tính toán nó, ngay cả khi nó không phải là một độ nghiêng lớn, các mảnh gỗ sẽ không khớp với nhau.

Bạn phải luôn rất cẩn thận với các phép đo trên các miếng gỗ, vì đôi khi bạn có thể quên độ dày của gỗ.

Các lỗ được thực hiện bằng máy khoan và máy cưa.

Sau khi hoàn thành, bạn có thể bắt đầu sơn nó, tôi đã sử dụng sơn phun với màu nâu cho nó. Hãy chắc chắn rằng bạn làm điều đó ở bên ngoài và cố gắng đứng tránh xa nơi có khói độc.

Đối với loa và mặt sau, tôi đã sử dụng vương miện để kết nối chúng.

Mặt trên tôi đã sử dụng nhựa cũng đã được dán.

Finnaly Tôi đã thêm một số chân thiết bị.