RFID + Renk Sensörü IoT Projesi: 7 Adım

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

Bu projenin amacı kahve fincanından içenleri ödüllendirmek ve uygun şekilde çöpe atmaktır. Örneğin Tim Hortons gibi bir şirketi ele alalım; 2014'te yılda 2 milyar fincan kahve servis ettiklerini kaydettiler. Bardakları geri dönüştürülebilir olsa da, şu anda her yerde geri dönüşüm için kabul edilmiyorlar. Web sitelerinde belirtildiği gibi, Şu anda Kanada'daki bir dizi restoranda kağıt bardağımızı (ve diğer ambalajları) geri dönüşüm veya kompostlama için topladığımız programlarımız var. Programımızı genişletmek için yerel atık yönetimi şirketleriyle birlikte çalışırken, mağaza içi geri dönüşüm sunduğumuz yerlerin sayısı artmaya devam ediyor…”

Bu nedenle çevreye duyarlı bir kurum olarak büyümeye ve sektörde yükselmeye devam ederken, teşvik ödül sistemi oluşturarak müşteri sayısını da artırabileceklerine ve farkındalık yaratabileceklerine inanıyoruz.

Bu proje, bu fikir etrafında temel bir sistem geliştirme girişimidir.

Adım 1: Parçalar

• Ahududu Pi 3
• arduino mega
• Mini ekmek tahtası
• Female.male atlama telleri
• 2 x LED (kırmızı ve yeşil)
• 2 x 330 Ohm Dirençler
• TCS3200 Renk Sensörü
• RC522 RFID Okuyucu ve Etiketleri
• USB 2.0 Kablo Tipi A/B
• Bilgisayar ve İnternet
• Kahve fincanı

2. Adım: Donanımı Kurma

TCS 3200'ü Arduino'ya bağlama

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

ÇIKIŞ 8

Raspberry Pi'ye RFID/LED'leri bağlayın

SDA 24

23

MOSI 19

21

GND 6

RST 22

3.3V 1

YEŞİL LED 12 ve 330 Ohm'dan GND'ye

KIRMIZI LED 11 ve 330 Ohm - GND

Adım 3: Renk Sensörünün Programlanması

TCS3200, dahili bir 8 x 8 fotodiyot dizisi aracılığıyla renkli ışığı algılar. Fotodiyottan okumayı, frekansı ışığın yoğunluğu ile orantılı olan bir kare dalgaya dönüştürmek için bir akım-frekans dönüştürücü kullanılır.

Fotodiyotların üç farklı renk filtresi vardır. 16 kırmızı filtre, 16 yeşil filtre, 16 mavi filtre ve filtresiz diğer 16 fotodiyot vardır.

Fotodiyotun rengi okuması için S2 ve S3 pinlerini kontrol etmemiz gerekiyor.

Renk Tablosu:

Renk S2 S3

Kırmızı DÜŞÜK DÜŞÜK

Mavi DÜŞÜK YÜKSEK

Yeşil YÜKSEK YÜKSEK

Her sensörün frekansı biraz değişebilir. Sensörü bardağa yaklaştırmak. Belirli fincanınız için doğru değerleri bulmak için Colour_Tester.ino kodunu kullanın ve Seri Monitörde verilen değerleri hatırlayın. Ardından sensör, Sensor_Data.ino'da gösterildiği gibi kabı algılıyorsa, "evet" veya "hayır" çıktısı verecek if ifadeleri yazın.

Tamamlandığında, Arduino'yu USB kablosuyla Raspberry Pi'ye bağlayın.

Adım 4: RFID RC522 için Raspbian Kurulumu

1. SPI'yi (Seri Çevre Birimi Arayüzü) etkinleştirin, terminali açın ve aşağıdaki komutu çalıştırın.

sudo raspi yapılandırması

2. “5 Arayüz Seçeneği”ni seçmek için ok tuşlarını kullanın ve Enter'a basın.

3. Ok tuşlarını kullanarak “P4 SPI“yi seçin ve Enter'a basın.

4. Şimdi size SPI Arayüzünü etkinleştirmek isteyip istemediğiniz sorulacak, ok tuşlarınızla Evet'i seçin ve devam etmek için Enter'a basın.

5. SPI arabirimi başarıyla etkinleştirildiğinde, ekranda aşağıdaki metnin görüntülendiğini görmelisiniz, “SPI arabirimi etkinleştirildi”. Raspberry Pi'yi Enter'a ve ardından ESC'ye basarak yeniden başlatın. Raspberry Pi'nizi yeniden başlatmak için Raspberry Pi'nizdeki terminale aşağıdaki komutu yazın.

sudo yeniden başlatma

6. Raspberry Pi'niz yeniden başlatmayı bitirdiğinde, gerçekten etkinleştirildiğinden emin olmak için kontrol edin. spi_bcm2835'in listelenip listelenmediğini görmek için aşağıdaki komutu çalıştırın.

lsmod | grep spi

7. Python-dev'i ve git'i komutla kurun.

sudo apt-get install python-dev git

8. Ana klasörünüzde ~/.node klasörü oluşturmak için Node-Red'i başlatın. komutu çalıştırın

düğüm-kırmızı-başlangıç

Tarayıcınızı kullanarak kullanıcı arayüzüne erişin, https://:1880 adresinin üzerine gelin. Örneğin, Pi'm 192.168.0.17 adresindeki ev ofis ağımda, bu nedenle Node-RED'e erişmek için https://192.168.0.17:1880/ adresine göz atıyorum.

Şimdi Node-Red Server'ı komutu ile durdurun.

düğüm-kırmızı-stop

9. Daemon düğümünü ve Seri düğümünü kurun.

cd ~./düğüm-kırmızı

npm i düğüm-kırmızı-düğüm-arka plan programı npm i düğüm-kırmızı-düğüm-seri bağlantı noktası

10. SPI-Py'yi kurun.

cd ~

git klon https://github.com.lthiery/SPI-Py.git cd SPI-Py/ sudo python setup.py kurulumu

11. Bu dosyaları, kullanıcınızın ana dizinindeki zip dosyasından çıkarın – ör. /home/pi.

12. Pi'yi yeniden başlatın ve Node-Red'i bir kez daha başlatın.

13. Komut satırından komut dosyasını çalıştırarak kart okuyucuyu test edin

cd ~

piton rfidreader.py

Kart okuyucunun ana alanının ~1cm yakınında bir etiketi salladığınızda, komut dosyası kartın benzersiz UID'sini ve türünü yazdıracaktır. Çeşitli kart türleri vardır, en yaygın olanı MIFARE 1KB olarak adlandırılır, ancak başkaları da vardır. Tüm kartlar aynı RF iletişim protokolünü kullanmaz, bu nedenle aldığınız rastgele bir kart tanınmazsa şaşırmayın. Etiketlerinizin UID'sini daha sonra hatırlayın.

Adım 5: RFID Etiketinizi ve Renk Sensörünüzü Okumak için Düğüm KIRMIZI Akışı Oluşturun

Başka bir bilgisayardan veya Pi'nin kendisinden bir tarayıcı kullanarak Pi'nizdeki Node-RED'e bağlanın.

1. Sağ üstteki kırmızı konuşlandırma düğmesinin yanındaki hamburger simgesine tıklayın.

2. İçe Aktar'a gidin ve Pano'ya tıklayın.

3. node-red-flow.txt dosyasındaki metnin tüm içeriğini kopyalayın ve panoya yapıştırın ve İçe Aktar'a basın.

4. Her şeyin doğru yapılandırıldığından emin olmalıyız. İlk olarak, turuncu seri düğüme tıklayın (sol üstte). Kalem simgesine ve ardından Vizör simgesine tıklayın ve Arduino'nun bağlı olduğu seri bağlantı noktasını seçin. Ardından kırmızı Güncelle düğmesini ve ardından kırmızı Bitti düğmesini tıklayın.

5. Sonra mor MQTT düğümünü yapılandıracağız (seri düğümün yanında). Kalem simgesine tıklayın. Aracının olmasını istediğiniz yerin IP adresini yazın. Tamamlandığında, kırmızı Güncelle düğmesini ve kırmızı Bitti düğmesini tıklayın.

6. Son olarak, RFIDReader düğümünün yanındaki Object'e JSON adlı turuncu işlev düğümünü yapılandırıyoruz. Fonksiyon bir switch ifadesi içerir. Bu, etiketlerin UID'sini alacak ve yeniden adlandıracaktır. Bizim durumumuzda, Kullanıcı 1 ve Kullanıcı 2 olarak yeniden adlandırdığımız iki etiketimiz vardı.

ÖNEMLİ NOT: İkiden fazla etiket kullanmayı düşünüyorsanız, komut dosyalarını/akışını değiştirmeniz gerekecektir.

6. Adım: Dağıtın ve Kontrol Paneli

Her şey ayarlandı ve gitmeye hazır. Sağ üstteki kırmızı Dağıt düğmesine basın.

Altındaki çubuk grafik simgesini ve ardından oklu bir kutu gibi görünen simgeyi tıklayın. RFID&SENSOR TABLE ve RFID-RC522 widget'ları ile yeni bir pencere görünmelidir.

Yeni bir tablo başlatmak ve etiketlerinizi test etmeye başlamak için Oluştur düğmesine basın. Farklı etiketlerin tespit edildiği nokta/saat sayısını ve tarih/saati gösteren tabloyu görmelisiniz. Bu arada breadboard üzerinde, bir etiket algılandığında yeşil led yanmalı, değilse kırmızı ışık yanacaktır. (Tabloyu temizlemek için Sil'e basın ve tabloyu silmek için Sil'e basın). Renk sensörü de aynı şekilde çalışmalıdır. Kupa algılanırsa siyah nokta yeşile döner.

7. Adım: Gelecek

• Daha iyi görünen kullanıcı arayüzü
• Daha Fazla Kullanıcı
• Daha doğru kahve fincanı tespiti için Kamera/Fotoğraf veritabanı
• Twitter hesaplarına puan güncellemeleri gönder