Akıllı Çalar Saat: 13 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Merhaba, benim adım Alexandra Christiaens ve Belçika'nın Kortrijk kentindeki Howest'te Medya ve iletişim Teknolojisi okuyorum.

Okul ödevi olarak bir IoT cihazı yapmamız gerekiyordu. Kendi hayatlarımızda veya tanıdığımız insanların hayatlarında fark yaratacak bir şey yapmaya teşvik edildik. Proje bulmakta oldukça zorlandım ve uygun bir proje bulmaya çalıştığımda sık sık “Bunun için çok yorgunum” diye düşündüm. Sonunda bunun benim projem olabileceğini anladım: Hem sabahları kalkmama hem de akşamları zamanında yatmama yardımcı olacak akıllı bir çalar saat yapardım. Bu görevin gereklilikleri, her şeyi çalıştırmak için bir Raspberry Pi kullanmamız gerektiğini gerektirdiğinden, cihazımı bir kelime oyunu olarak “Sleepi” olarak adlandırmaya karar verdim.

Bu cihazı kendiniz yapmak ve benim gibi düzgün bir uyku rutini edinmek istiyorsanız aşağıda yazdığım bu kullanışlı rehbere bir göz atın. Benim hakkımda ve yaptığım veya yapacağım diğer projeler hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız portföyümü inceleyin.

Adım 1: Adım 1: Bileşenlerin Toplanması

Bu yüzden, ilk önce, inşa etmeye başlamadan önce ihtiyacımız olan her şeye sahip olduğumuzdan emin olalım. En önemli bileşenlerin bir listesini yaptım. Aşağıda, bileşenler hakkında daha ayrıntılı bilgi içeren bir pdf bulabilirsiniz.

- 1 x Raspberry Pi 3 model B

- 1 adet (boş) microSD kart ve adaptör (16GB kartım var ancak 8GB yeterli)

- Raspberry Pi için 1 x 5V Güç kaynağı

- 1 x ethernet kablosu

- 2 x 9V pil

- 2 x 9V pil klipsi

- 1 x GPIO 40 pinli genişletme kartı ve gökkuşağı kablosu

- 2 x BB830 Lehimsiz Eklenti Breadbord

- 1 x Arduino Uno

- 1 x 0,56 inç 4*7 segment ekran

- 1x DS18B20 sıcaklık sensörü

- 1 x TSL2561 parlaklık sensörü

- 1 x 1602A LCD ekran

- 1 x seviye dönüştürücü

- 1 x SN74HC595N vardiya kaydı

- 1 x Döner Kodlayıcı

- 1 x potansiyometre

- 1 x Güç RGB LED'i

- 1 x hoparlör

- 4 x 337B Transistör

- 1 x diyot

- 1 adet düğme

- 3 x xl4005 31 LED sürücü

- 7 x direnç (2 x 10k Ohm, 4 x 1k Ohm, 1 x 470 Ohm)

- Çeşitli jumper kablolar (erkekten erkeğe ve erkekten dişiye)

İsteğe bağlı:

- 1 x multipleks ahşap panel (Aşağıdaki ölçülerde fazlasıyla yeterli olan birini kullandım: 860mm x 860mm x 5mm)

- Ağaç işleri için çeşitli aletler

- İstediğiniz renkte akrilik boya

Adım 2: Adım 2: Şemalar

Tüm bileşenleri topladıktan sonra her şeyi bağlamaya başlayabilirdim. İlk önce, herhangi bir bileşeni yanlış bağlayarak kızartmayacağımdan emin olmak için bir Fritzing şeması yaptım. Öğretmenlerimden gelen bazı geri bildirimlerden sonra, aşağıdaki şematik diyagram ve bağlantı şemasıyla sonuçlanan bazı düzeltmeler yaptım:

GPIO pinlerinin çoğu birbiriyle değiştirilebilir, yani isterseniz birkaç tanesini değiştirebilirsiniz. Yine de koddaki pin numaralarını buna göre değiştirmeyi unutmayın.

Ancak bazı elemanlar belirli pinlere bağlanmalıdır. Parlaklık sensörünün sırasıyla GPIO 23'e (SDA) ve GPIO 24'e (SCL) bağlı olduğundan emin olun. Bunun neden önemli olduğunu 5. adımda açıklayacağım.

Adım 3: Adım 3: Raspberry Pi Kurulumu

Şimdi Pi'mizi kurma zamanı:

1. MicroSD kartınızı adaptörün içine yerleştirin ve bilgisayarınıza takın.

microSD kartınız boş değilse, önce tercih ettiğiniz yöntemle biçimlendirin.

2. Raspberry pi web sitesinden Raspbian OS yazılımını yükleyin.

ZIP dosyasını indirin ve istediğiniz bir konuma çıkarın.

3. Win32 disk yöneticisini indirin.

Resmi seçmek için klasör simgesine tıklayın "Cihaz"da microSD'nizi seçin "Yaz"a tıklayın

Görüntü MicroSD kartınıza yazıldığında, Windows Gezgini'nde açabilirsiniz.

"cmdline.txt" dosyasını açın Dosyanın sonuna aşağıdaki metin satırını ekleyin: ip=169.254.10.1 Her şeyin aynı satırda olduğundan emin olun. Dosya 'yı kaydet.

Şimdi MicroSD kartı bilgisayarınızdan çıkarın. Pi'nizin gücünün kapalı olduğundan emin olun ve kartı Raspberry Pi'nize takın.

Pi'nize ve bilgisayarınıza bir ethernet kablosu bağlayın.

5, 2V güç adaptörüyle Pi'nize güç uygulayın.

4. Adım: 4. Adım: Raspberry Pi'yi Bağlama

Bağlanmak

Pi'yi bilgisayarımızla, Putty kullanacağız.

1. Putty'yi kurun ve açın.

2. IP adresini ve bağlantı noktasını resimde gösterildiği gibi doldurun ve 'aç'ı tıklayın.

3. Aşağıdaki varsayılanlarla oturum açın:

a. Kullanıcı adı: pi

B. Şifre: ahududu

4. WiFi'yi kurmak için:

a. Sudo nano /etc/wpa_supllicant/wpa_supllicant.conf

B. Dosyanın altına şu satırları ekleyin:

ben. Ağ = {

ii. ssid=”Kablosuz ağınızın adını girin”

iii. psk=”Kablosuz ağınızın şifresini girin”

iv. }

C. Dosyayı kapatın ve kaydedin

5. Pi'nizin IP adresini öğrenmek için aşağıdaki komutu girin: ifconfig wlan0

6. Artık bu IP adresini Putty'de kablosuz bağlantı kurmak için kullanabilirsiniz (yukarıya bakın).

Adım 5: Adım 5: Raspi-config ile Ayarları Değiştirin

Şimdi Pi'nin tüm bileşenlerimizle iletişim kurabildiğinden emin olmamız gerekiyor.

Raspi-config'de bazı ayarları değiştireceğiz

Raspi-config'i şu komutla açın:

sudo raspi yapılandırması

2. 4 Yerelleştirme Seçeneği'ni seçin.

3. I2 Saat Dilimi Değiştir'i seçin.

4. Saat dilimini yerel saat diliminize göre değiştirin ve raspi-config'e geri dönmek için bitirin.

5. 5 Arayüz Seçeneği'ni seçin.

6. P5 I2C'yi seçin.

7. I2C iletişimini etkinleştirin.

8. 5 Arayüz Seçeneği Seçin

9. P6 Seri Seçin

10. Oturum açma kabuğunu devre dışı bırakın.

11. Seri iletişimi etkinleştir

6. Adım: 6. Adım: /boot/config.txt içindeki Ayarları değiştirin

Şimdi /boot/config.txt dosyasındaki bazı şeyleri yeniden yapılandırmamız gerekiyor.

1. Dosyaya erişin:

sudo nano /boot/config.txt

2. Altta şunları görmelisiniz:

etkinleştirme_uart=1

Bunun nedeni, seri bağlantı noktasını daha önce etkinleştirmiş olmamızdır.

3. Aşağıdaki iki satırı ekleyin:

dtoverlay=pi3-miniuart-bt

dtoverlay=i2c-gpio, veri yolu=3

Raspberry Pi 3, 2 seri bağlantı noktasına sahiptir: donanım seri bağlantı noktası ve yazılım seri bağlantı noktası. İlk komutla yazılımın seri portunu Bluetooth fonksiyonuna atadık ve donanım seri portunu Arduino ile haberleşmek için kullanacağımız Rx ve Tx pinlerine atadık.

İkinci satır, Pi üzerinde bir yazılım I²C veri yolunu etkinleştirir. Bunun nedeni, donanım I²C veri yolunun bu I²C veri yoluna bağlı sensör saat gerdirme kullandığında bazen hata vermesidir. I²C veri yolu yazılımı, GPIO 23 (SDA) ve GPIO 4 (SCL) üzerinde otomatik olarak etkin olacaktır, bu nedenle veri göndermek için I²C kullanan parlaklık sensörünü doğru şekilde bağlamak çok önemliydi.

Adım 7: Adım 7: Kullanıcıyı Doğru Gruplara Ekleyin

Son olarak kullanıcıyı bazı gruplara ekleyin:

1. Mevcut kullanıcınızın hangi gruplara ait olduğunu kontrol edin:

gruplar your_username

2. Tüm işlevlerin çalışması için kullanıcının aşağıdaki gruplara ait olması gerekir:

adm çevirmeli sudo girişi netdev gpio i2c spi ·

Gerekirse kullanıcıyı uygun gruplara ekleyin:

sudo adduser kullanıcı adınız grup adı

Adım 8: Adım 8: Veritabanı

Kullanıcı tarafından ayarlanan farklı alarm zamanlarını ve sensörlerin farklı değerlerini saklayabilmek için bir veri tabanı oluşturmam gerekiyordu. Veritabanı şemasını yukarıda görebilirsiniz.

Veritabanını Raspberry Pi'ye eklemek için aşağıdaki adımları uygulayın:

1. Putty ile bağlantı kurun

2. MySQL'i Güncelleyin

sudo apt-get güncellemesi

sudo apt-get install mysql-server --fix-eksik -y

sudo yeniden başlatma

3. Güvenli MariaDB

sudo mysql_secore_installation

4. MariaDB'ye giriş yapın

sudo mysql -u kökü

5. Veritabanının şu anda kullanıcısı yok. Bu kodu bir kullanıcı oluşturmak için kullanıyoruz, sadece kullanıcıyı ve şifreyi girmeniz gerekiyor:

*.* ÜZERİNDEKİ TÜM AYRICALIKLARI 'fill_in_your_chosen_username'@'%' İÇİN VERİN

HİBE SEÇENEĞİ İLE 'fill_in_your_chosen_password' TARAFINDAN TANIMLANMIŞTIR;

FLUSH AYRICALIKLARI;ÇIKIŞ;

6. Veritabanını Github'dan indirin.

7. Tezgahı kurun.

8. Tezgahta pi'nizle bağlantı kurun ve dosyayı çalıştırın.

Adım 9: Adım 9: Python Kodu

1. Python dosyalarını Github'dan indirin ve kaydedin.

2. Pycharm'ı indirin ve açın.

3. Raspberry Pi'nize uygun bir yorumlayıcı ve dağıtım yapılandırması yapın.

4. mainCode1.py dosyasını Pycharm'da düzenleyin ve pin numaralarını ve veri tabanı ayarlarını önceki adımlardan kişisel ayarlarınıza göre değiştirin.

Adım 10: Adım 10: Python Kodunu Otomatik Çalıştırın

1. Pi'niz ile bir Putty bağlantısı kurun.

2. /etc/rc.local dosyasını açın:

sudo nano /etc/rc.local

3. Çıkıştan önce aşağıdaki satırları ekleyin:

uyku 60

python3 /path_from_root_to_your_pythonfile/name_of_your_pythonfile.py

Adım 11: Adım 11: Arduino Kodu

1..ino dosyasını Github'dan indirin ve kaydedin.

2. Arduino'nuzu dizüstü bilgisayarınıza USB üzerinden bağlayın.

3. Arduino'yu Raspberry Pi'ye bağlayan Rx ve Tx kablolarını ayırın.

4. Dosyayı açın ve Arduino'ya yükleyin.

5. Arduino'yu dizüstü bilgisayarınızdan ayırın ve Rx ve Tx kablolarını doğru şekilde yeniden bağlayın.

6. Arduino'ya Güç Verin. 4*7 segment ekranı şimdi 12:34'ü göstermelidir

Adım 12: Adım 12: Web sunucusu

1. Apache'yi yükleyin:

sudo apt apache2'yi yükleyin -y

2. /var/www/html dizininin sahibi olun:

sudo chown pi /var/www/html

3. Dizine gidin:

cd /var/www/html

4. Kök yerine sahip olup olmadığınızı kontrol edin:

ls -al

5. Filezilla'yı indirin ve açın

6. Pi'niz ile resimde gösterildiği gibi bağlantı kurun. (ya 169.254.10.1 ve bir ethernet kablosu kullanın ya da wi-fi ile bağlanın)

a. /var/www/html dizinine gidin

B. Varsayılan index.html sayfasını silin

C. Tüm ön uç dosyalarını bu dizine taşıyın

Adım 13: Adım 13: Dışarıyı İnşa Etme

Çalar saatin dışını istediğiniz gibi yapabilirsiniz! Çalar saatim için 5 mm genişliğinde multipleks ahşap panelli bir kutu yaptım. Benzer bir şey yapmak istiyorum, bunlar söz konusu kutunun adımları:

1. Multiplex panele aşağıdaki şekilleri çizin:

Kenarlar: 2 x kare (180 mm x 180 mm)

Üst ve alt: 2 x dikdörtgen (180 mm x 300 mm)

Ön ve arka: 2 x dikdörtgen (170 mm x 300 mm)

2. Her şekli kare ve dikdörtgeni testere ile zımparalayın

3. Biraz yedek tahta alın ve 20 mm yüksekliğinde ve 20 mm genişliğinde küçük tahtalar yapın.

4. Küçük plakaları, fotoğraflarda görüldüğü gibi multipleks'in iç kısımlarına (alt, ön ve arka) vidalayın.

5. LCD ekran, 4*7 segment ekran, hoparlör, parlaklık sensörü, RGB LED, döner kodlayıcı ve düğme için uygun delikleri nerede yapmak istediğinize karar verin.

6. Dışarıdan göstermek istediğiniz her bileşeni ölçün ve multipleks üzerine uygun boyutta şekiller çizin.

7. Gerekli parçaları kesin.

8. Üst ve arka tarafı birleştirerek kutunun dışına birkaç menteşe takın.

9. Ön tarafın iç tarafına bir mıknatıs ve üst tarafın iç tarafına küçük bir metal plaka takın.

10. Her şeyi istediğiniz yere vidalayın veya yapıştırın.

11. Tüm dış kısımlarını (üst kısım hariç) vidalayarak kutuyu monte edin.

Daha küçük vidalar kullanırsanız 3 ve 4'ü atlayabilirsiniz (12 mm vida kullandım). Ancak daha küçük vidaların kullanılması kutunun dengesini biraz azaltır.