Tủ lạnh thông minh: 11 bước

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

Xin chào, trong tài liệu hướng dẫn dành cho trường học này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo tủ lạnh thông minh của riêng bạn bằng Raspberry Pi. Tủ lạnh thông minh đếm đồ uống bạn lấy ra bằng cách sử dụng huy hiệu cá nhân của bạn.

Tất cả dữ liệu sẽ được lưu và thu thập trong cơ sở dữ liệu Mysql và đưa lên trang web. Trang web đáp ứng và sử dụng được trên điện thoại thông minh.

Bước 1: Công cụ và thành phần

Công cụ:

• Mỏ hàn
• Hàn
• Máy khoan
• Ghép hình
• Nhìn thấy
• Tua vít hoặc búa (nếu bạn muốn sử dụng vít hoặc đinh)
• Giấy nhám
• 2x ván ép gỗ cứng (12mm 122 x 61 cm)

Các thành phần:

• 1x Raspberry pi 3
• 1x 8GB micro SD
• 1x dải Led (1m)
• 3 lần dẫn (xanh lá cây, xanh dương và đỏ)
• 1x nút
• 1x khóa điện tử 6V / 12V
• 1x Relais 5V
• 6x LDR
• Điện trở 9x
• 1x Breadboard
• 1x MCP3008
• 1x GPIO T-cobbler
• 1x cáp Ethernet
• 1x Nguồn bên ngoài (khóa)
• 1x Công suất phổ quát (pi)
• Dây điện tử

Đây là những thứ mà tôi đã sử dụng, nhưng bạn có thể thay đổi một số phần hoặc thêm một số.

Tổng chi phí tối đa không có công cụ là khoảng € 140

Bước 2: Thiết lập Raspberry Pi 3

Chúng tôi sẽ bắt đầu cài đặt hệ điều hành trên Raspberry Pi của chúng tôi.

Tải xuống hình ảnh "Raspbian Jessie với pixel" từ trang web Raspberry Pi. Bạn sẽ thấy rằng đây là một tệp ZIP. Hãy rút tệp ZIP này vào một vị trí mong muốn.

• Tải xuống công cụ Win32 Disk Imager, có thể tải xuống công cụ này trên Sourceforge.
• Nhấp vào biểu tượng thư mục để chọn hình ảnh
• Sau đó chọn tại "Thiết bị" microSD của bạn
• Sau đó bấm vào "Viết"

Sau khi hình ảnh được ghi trên thẻ nhớ microSD của bạn, bạn có thể mở thẻ nhớ microSD trong Windows Explorer.

• Mở tệp "cmdline.txt"
• Thêm dòng sau vào trước từ "rootwait": 169.254.10.0
• Sau đó, lưu tệp.

Gắn thẻ nhớ microSD vào RPi

Áp dụng điện áp cho RPi của bạn bằng Bộ chuyển đổi DC 5, 2V

Kết nối cáp mạng với RPi và cắm nó vào cổng mạng của máy tính của bạn.

Raspberry của bạn đã sẵn sàng để sử dụng ngay bây giờ.

Bước 3: Kết nối với Raspberry Pi 3

Để kết nối với RPi của chúng tôi, chúng tôi sẽ sử dụng Putty.

1. Tải xuống Putty
2. Tạo kết nối SSH (xem hình ảnh)

3. Đăng nhập

   • Tên người dùng: pi
   • Mật khẩu: mâm xôi

THIẾT LẬP WIFI

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Đi tới cuối tệp và thêm thông tin sau:

network = {ssid = "tên mạng không dây"

psswrd = "mật khẩu của mạng psk =" mật khẩu của mạng không dây "}

Để xem loại địa chỉ IP của bạn:

ifconfig wlan0

Giờ đây, bạn có thể kết nối không dây với Tên máy chủ Raspberry Pi của mình trong địa chỉ IP Putty =

Nếu gặp sự cố kết nối wifi, bạn có thể chỉnh sửa tệp như sau:

"sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.config"

Bước 4: Mạch điện

Trong bước này, chúng tôi sẽ kết nối mọi cảm biến với Raspberry pi.

Kết nối T-cobbler với các chân GPIO trên mâm xôi pi và đặt nó trên breadboard. Hoặc bạn có thể tự chế tạo PCB để làm cho nó bền hơn.

MCP3008:

• Kết nối chân VDD với 3v3Connect
• chân VREF thành 3v3Connect
• chân AGND vào GNDConnect
• chân CLK vào SCLKConnect
• chốt Dout thành MISOConnect
• ghim Din vào MOSIConnect
• chân CS tới CEOConnect
• chân DGND thành GND

LDR:

Kết nối mọi LDR bạn sử dụng (tối đa 8) với một chân trên MCP3008.

Kết nối chân đầu tiên của LDR với 3v3 và chân thứ hai với một điện trở và điện trở với GND, và kết nối de LDR giữa LDR và điện trở với một chân trên MCP3008.

RẤT QUAN TRỌNG: Đảm bảo rằng tất cả các dây dẫn đến pi được kết nối với chân GPIO phù hợp, nếu không chương trình của bạn sẽ không hoạt động.

RFID

• Hầu hết chân trái (chân điện áp) vào chân 3v3 của RPI
• Thứ hai (RST) cho GPIO25
• Mặt đất xuống đất
• IRQ không
• MISO đến MISO của RPI
• MOSI đến MOSI của RPI
• SCK thành SCLK của RPI
• SDA cho Giám đốc điều hành của RPI

Nút tủ lạnh:

• Một chân vào chân 3v3 của RPI
• Cái kia vào chân 13 của RPI

Ba đèn LED:

• Một chân vào điện trở 220 Ohm và tới TĂNG TRƯỞNG của RPI
• Chân còn lại vào chân 23, chân 24 và chân 26

Đèn LED trong tủ lạnh:

• Kết nối một chân (+) với 5V
• Ghim còn lại vào GROUND

Khoá:

• Một chân của khóa (GROUND) bạn kết nối với mặt đất của bộ chuyển đổi bên ngoài
• Chốt còn lại của khóa (+) bạn kết nối với Relais
• Mặt tích cực của bộ chuyển đổi bên ngoài mà bạn cũng kết nối với Relais

Vì vậy, bây giờ bạn chỉ có thể kết nối Relais chính nó.

• Chân âm của Relais bạn kết nối với GROUND của RPI
• Chân ở giữa (+ pin) bạn kết nối với chân 5V của RPI
• Chân khác (chân KY-1) bạn kết nối với chân 21 của RPI

Bước 5: Xây dựng tủ lạnh

Trong bước này, chúng tôi đang xây dựng tủ lạnh.

Trước hết, bạn sẽ cần:

- Ván ép

- Ghép hình

- Đánh dấu

Đánh dấu tất cả các phần khác nhau trên ván ép trước khi bạn bắt đầu cưa.

2. Sau khi bạn kiểm tra xem tất cả các bộ phận đã phù hợp thị trường chưa, bạn có thể bắt đầu cưa. (Hãy nhớ rằng lưỡi dao cũng có một số chiều rộng)

3. Sau khi cưa tất cả các bộ phận, bạn có thể bắt đầu khoan lỗ cho cảm biến của mình.

- Đáy tủ lạnh cần có 6 lỗ lớn để chai lọ có thể nằm yên.

- Sàn của tủ lạnh cần có 6 lỗ nhỏ hơn cho các cảm biến LDR.

- Phần mái cần khoét 3 lỗ nhỏ cho 3 con led (xanh dương, đỏ và xanh lá).

- Đảm bảo rằng rfid có thể đọc máng gỗ, nếu không bạn cần làm cho gỗ mỏng hơn.

- Cũng tạo một lỗ nhỏ ở phía trước bên trong cho nút.

Đối với cánh cửa, bạn cũng cần tạo 2 lỗ để kết nối cửa với bên trong tủ lạnh. Để mở và đóng cửa, tôi đã lắp một tay cầm.

Sau khi bạn hoàn thành tất cả các công việc gỗ, bạn có thể đặt các bộ phận điện vào vị trí ghi.

Bước 6: Kết nối cảm biến với tủ lạnh

Trong bước này, chúng tôi thiết lập tủ lạnh của chúng tôi với tất cả các thành phần chúng tôi đã mua.

Bạn có thể bắt đầu bằng cách dán breadboard và Raspberry pi vào mặt sau của tủ lạnh, đó là nơi kết thúc của tất cả các dây.

Đặt RFID, LED, LDR và nút bên phải và đảm bảo rằng bạn có thể kết nối với breadboard.

Đảm bảo rằng tất cả các dây được kết nối chính xác, bạn có thể nhìn vào hình ảnh hoặc các bước khác để làm điều đó.

Sau khi bạn đặt tất cả các thành phần vào đúng vị trí, bạn có thể bắt đầu vặn các bộ phận khác nhau lại với nhau như bạn có thể thấy trong hình. Tất cả các dây có thể được ẩn trong đáy đôi hoặc đỉnh kép.

Bước 7: Mã hóa phần cứng

Tôi đã sử dụng chương trình Pycharm để có thể kiểm tra mọi thứ trong khi viết mã. Tất cả mã mà tôi đã viết, bạn có thể tìm thấy trên github của tôi không

Bước 8: Mysql

Cơ sở dữ liệu thả giúp bạn bắt đầu sử dụng dự án này.

Xác nhận đơn giản mã MySql rất hữu ích để thay đổi dự án nếu bạn muốn.

Tôi đã sử dụng 4 bảng, Người dùng, Đồ uống, Hành động và Ghi nhật ký. Các bảng này là cách đơn giản và chính xác nhất để đảm bảo dự án hoạt động.

Bước 9: Mã hóa trang web

Bạn có thể xem tất cả mã trong thư mục sau trên Github.

Tôi đã sử dụng chương trình Pycharm để viết tất cả. Đây là một cách dễ dàng để viết mã và xem mọi thứ bạn làm khi đang làm việc.

Bước 10: Dự án tự động khởi động

Trong bước này, tôi chỉ cho bạn cách tự khởi động lại dự án của bạn trên raspberry pi.

Bây giờ chúng ta sẽ để mã của chúng ta tự khởi động khi pi của chúng ta khởi động để nó có thể tự chạy. Có nhiều cách để thực hiện việc này nhưng tôi đang chọn cho phương pháp rc.local.

Mở /etc/rc.local bằng trình soạn thảo văn bản yêu thích của bạn và đặt mã này phía trên dòng "thoát 0"

"ngủ 15 python3 /home/pi/files/app/RUN.py & python3 /home/pi/files/website/website.py & Cuối cùng"

khi chúng tôi muốn xem trang web của mình, bạn có thể duyệt đến địa chỉ IP đã được chỉ định ở cuối tệp website.py (mặc định là 169.254.10.1:5000). Đây là phần cuối của bài hướng dẫn đầu tiên của mình, nếu có gì chưa rõ các bạn có thể comment hoặc nhắn tin cho mình.

Bước 11: Kết thúc

Trong bước này, chúng tôi sẽ chuẩn bị cho tủ lạnh thông minh của chúng tôi sẵn sàng để sử dụng.

Kết nối nguồn điện từ Rasberry Pi trong ổ cắm. Chờ cho đến khi Raspberry Pi được khởi động hoàn toàn.

Kết nối nguồn điện khác với ổ cắm (đối với ổ khóa).

Bạn có thể lấy đồ uống bằng cách quét huy hiệu của mình, đóng cửa để đồ uống có mã thông báo sẽ chuyển vào tài khoản của bạn.

Để xem trang web của bạn: tìm kiếm địa chỉ IP của bạn, sau đó là: 5000

Bây giờ Smartfridge của bạn đã sẵn sàng để sử dụng. Thưởng thức đồ uống lạnh của bạn mà không cần căng thẳng và theo dõi lượng tiêu thụ.