Cảm biến Raspberry Pi Carbon Monoxide: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Internet of Things là những thiết bị được kết nối với Internet và có các tính năng tự thích ứng, tự cấu hình, các giao thức Truyền thông tương tác và có các thực thể ảo và vật lý duy nhất. Cảm biến là những thiết bị đo lường một số tính năng vật lý và môi trường và chủ yếu được sử dụng để thu thập dữ liệu trong các thiết bị IoT. Với mục đích của dự án này, chúng tôi đã chọn cảm biến Carbon Monoxide để đo mức Carbon Monoxide hiện diện trong môi trường. Thiết bị do chúng tôi chế tạo có thể được sử dụng trên ô tô để phát hiện sự hiện diện của carbon monoxide bên trong ô tô; điều này rất quan trọng trong cuộc sống thực vì sự hiện diện của carbon monoxide trong môi trường đóng cửa là cực kỳ nguy hiểm đối với sức khỏe con người.

Quân nhu

Raspberry Pi 3

Cảm biến MQ-7 Carbon Monoxide

Breadboard

Điện trở 1K Ohm

Điện trở 470 Ohm

MCP3008 8 kênh, ADC 10 bit với giao diện SPI

Máy vi tính

Bước 1: Thiết lập Pi

Làm theo sơ đồ để thiết lập mạch của bạn. Để có phiên bản tương tác của hình ảnh, hãy truy cập sơ đồ của circuito.io

Bước 2: Cài đặt các gói cần thiết

Vì bạn có thể chưa cài đặt tất cả các gói cần thiết, chúng tôi cần cài đặt chúng bằng cách sử dụng pip:

pip cài đặt flask flask_restful flask_wtf yêu cầu

Bước 3: Mã

Bạn có thể tìm thấy tất cả mã nguồn cho dự án này trong kho lưu trữ github của chúng tôi Đảm bảo khi bạn tải nó xuống máy tính cục bộ của mình và giữ nguyên cấu trúc tệp khi bạn chuyển nó sang pi.

Mở tệp sensor.py và thay đổi các dòng mã chứa localhost thành địa chỉ ip của máy tính của bạn. Bạn có thể tìm thấy hướng dẫn về cách tìm địa chỉ ip của máy tính của bạn tại đây.

Chúng tôi cần di chuyển tệp sensor.py sang raspberry pi, vì vậy hãy chạy lệnh này từ thư mục COSensor

scp sensor.py pi @ "nhập địa chỉ ip pi vào đây":.

Bước 4: Định cấu hình tin nhắn văn bản

Vì chương trình của chúng tôi cảnh báo chúng tôi qua tin nhắn văn bản khi mức Carbon Monoxide trở nên quá cao, chúng tôi cần có thể gửi tin nhắn từ một số trung tâm. Để làm điều này, chúng tôi sẽ sử dụng một nền tảng có tên là Twilio. Đầu tiên, hãy đăng ký một tài khoản dùng thử miễn phí. Tiếp theo, chúng ta cần tải xuống một vài gói. Nếu bạn đã cài đặt Node.js với phiên bản v8.0.0 trở lên, hãy chuyển sang bước 2. Bạn có thể kiểm tra phiên bản của mình bằng:

nút -v

Gói đầu tiên là Node.js có thể được tải xuống từ trang web của họ tại đây. Đảm bảo cài đặt trình cài đặt cho đúng hệ điều hành của bạn, sau đó mở trình cài đặt và làm theo hướng dẫn được nhắc.

Tiếp theo, chúng ta cần cài đặt Twilio CLI. Điều này được cài đặt và cập nhật với trình quản lý gói Node với các lệnh sau:

npm cài đặt twilio-cli -g

npm cài đặt twilio-cli @ mới nhất -g

Tại thời điểm này, chúng tôi cần kết nối Twilio CLI với tài khoản của mình. Để thực hiện việc này, chúng tôi cần hai thông tin: SID tài khoản của chúng tôi và Mã xác thực từ Bảng điều khiển Twilio. Sau đó chạy đăng nhập twilio và nhập thông tin được nhắc.

đăng nhập twilio

Vì vậy, bây giờ chúng tôi đã kết nối tài khoản của mình nhưng vẫn cần số điện thoại. Bạn có thể mua một cái thông qua Twilio với số tiền dùng thử mà bạn đã được tặng. Sau khi gõ lệnh dưới đây, một loạt các số sẽ bật lên; chọn một.

twilio phone-number: buy: local --country-code US --sms-enable

Bây giờ, để Twilio hoạt động trong chương trình của chúng ta, chúng ta cần cài đặt các gói của nó. Kiểu

pip cài đặt twilio

Bên trong tệp key.py, chúng tôi cần nhập SID tài khoản và Mã xác thực để sử dụng sau này. Phải có một chỗ trống để bạn sao chép và dán các giá trị này.

mật khẩu = {"twilio": {"account_sid": "dán tệp trợ giúp của bạn vào đây", "auth_token": "dán mã thông báo của bạn vào đây"}}

Với tất cả những điều này đã hoàn thành, bây giờ là lúc thiết lập khả năng tương thích của email với chương trình của chúng tôi thông qua API Gmail.

Bước 5: Định cấu hình API Gmail

Để định cấu hình API gmail, trước hết bạn cần truy cập trang tổng quan của google. Tại đây, bạn có thể đăng ký dự án mới bằng cách sử dụng tùy chọn ‘tạo dự án’. Sau khi dự án mới được tạo, sẽ có lời nhắc cho biết “Bạn chưa có bất kỳ API nào để sử dụng. Để bắt đầu, vui lòng truy cập Thư viện API”.

Sau đó truy cập vào đây. Trong hộp tìm kiếm, chọn API Gmail. Sau khi bạn nhấp vào tùy chọn API Gmail, sẽ có tùy chọn Bật API này. Sau khi bật API Gmail, bạn sẽ cần tạo thông tin đăng nhập để có thể sử dụng nó. Do đó, hãy nhấp vào “Tạo thông tin đăng nhập”, thao tác này sẽ đưa bạn đến cửa sổ yêu cầu bạn chọn API. Tại đó, chọn API Gmail, sau đó chọn tùy chọn phù hợp mà bạn sẽ gọi API Gmail này từ đâu. Sau đó, bạn sẽ cần phải chọn vai trò của mình: chẳng hạn như chủ sở hữu sản phẩm. Sau đó, tệp json sẽ được tải xuống máy tính của bạn, đây sẽ là tài khoản dịch vụ của bạn, hãy sao chép và dán thư mục bên trong tín dụng này vào thư mục dự án của bạn. Sau đó, API của bạn được kích hoạt và tài khoản của bạn đã được đăng ký để sử dụng API Gmail này. Bây giờ đến phần thú vị, giả sử chúng tôi muốn gửi email bằng tài khoản của bạn đã đăng ký với API Gmail. Truy cập trang web này để tham khảo về mã và cách mã hoạt động để gửi email từ tài khoản đã đăng ký. Điều đầu tiên cần nhớ là xác định PHẠM VI cho phép bạn gửi email. Phạm vi gửi email có dạng: “https://www.googleapis.com/auth/gmail.send”. Bạn có thể tìm thấy danh sách các phạm vi ủy quyền tại đây

Mọi thứ bạn làm bằng Gmail API như truy cập nhãn email hoặc gửi email, mã thông báo pickle mới được tạo, điều này xảy ra lần đầu tiên bạn chạy ứng dụng. Mỗi lần sau đó nếu bạn thêm một phạm vi mới, bộ chọn mã thông báo mới sẽ được tạo, cho phép tất cả các chức năng bạn có thể thực hiện bằng cách sử dụng API gmail. Mỗi lần bạn chạy ứng dụng của mình thay đổi phạm vi, mã thông báo pickle mới sẽ được tạo.

Bước 6: Chạy cảm biến

Bây giờ cuối cùng chúng ta cũng có thể chạy chương trình của mình. Mở một phiên ssh cho raspberry pi của bạn và trong một lần chạy:

python3 sensor.py

Trên máy tính của bạn, chạy

python api.py

Bây giờ, chúng tôi có thể truy cập dữ liệu và đăng ký nhận thông báo từ trang web. Mở trình duyệt web và nhập https:// localhost: 5000 để xem mức CO hiện tại. Điều hướng đến trang đăng ký và nhập thông tin của bạn để nhận thông báo.

Bây giờ mọi thứ đã được thiết lập, bạn sẽ nhận được thông báo nếu tìm thấy CO, hy vọng điều này không xảy ra.