Интелигентен дом на GroupONE: 27 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Добре дошли! Този проект на Raspberry Pi е система за управление на „интелигентен дом“, която е в състояние да измерва различни данни като температура, влажност и светлинни стойности в различни части на къщата. Тази инструкция ще обхваща настройките за входа и хола, както и 1 спалня.

Данните се изпращат и обработват през IBM Bluemix, преди да бъдат върнати в Node-Red, след което след това извършва необходимите действия, като например включване на светлините, когато е тъмно и се открие движение.

Потребителите могат да преглеждат данните, събрани чрез табло за управление в Node-Red, което показва текущите измервателни стойности в допълнение към графично представяне на манометър и историческа графика. Таблото за управление включва и допълнителни функции като часовник, който показва текущите данни и час и превключва за дистанционно управление на различни електрически уреди, които са представени като светодиоди и зумер.

И накрая, има домашна алармена система, състояща се от четец на RFID карти MFRC 522, зумер, сензор за движение и 16x2 LCD дисплей. Състоянието на домашната алармена система RFID се показва и на таблото за управление. Това, което прави тази домашна алармена система специална, е, че тя може да чете съобщения, дадени й, като „Добре дошли у дома“, за да покаже, че достъпът е предоставен или „Достъпът е отказан“, за да покаже, че достъпът е отказан. Когато има открито движение, докато светлините са изключени, зумерът ще звъни и имейл ще бъде изпратен на потребителя. Когато алармата бъде отхвърлена, ще бъде изпратен друг имейл.

Стъпка 1: Подготовка на необходимия хардуер

Уверете се, че имате всичко от изброеното, преди да продължите. Количеството на всеки необходим артикул е поставено в скоби.

1. Raspberry Pi 3 Модел B (3 единици)
2. Платка (3 единици)
3. Половин макет (1 единица)
4. Комплект T-Cobbler (3 единици)
5. DHT11 сензор за температура и влажност (3 единици)
6. LED (5 единици)
7. 220 ома резистор (5 единици)
8. 10K ома резистор (7 единици)
9. HC-SR501 PIR сензор за движение (2 единици)
10. Звуков сигнал (1 единица)
11. I2C LCD екран (1 единица)
12. Модул за четец на карти RFID / NFC MFRC522 (1 единица)
13. RFID карта (2 единици)
14. Резистор, зависим от светлина (LDR) (2 единици)
15. Аналогово-цифров конвертор (3 единици)
16. Джъмперни кабели от мъжки към мъжки (поне 80 единици)
17. Джъмперни кабели от мъжки към женски (Най -малко 10 единици)
18. Захранващ адаптер / USB към микро USB кабел (3 единици)
19. RJ45 LAN кабел (3 единици)

Стъпка 2: Входен хардуер #1

Сега, когато събрахме основните елементи, е време да започнем настройката на хардуера за първата част на нашия проект - входа. Свържете сензора DHT11, 10k ohm резистор и джъмпера, както е показано.

Стъпка 3: Входен хардуер #2

След това инсталирайте LED крушката, още 2 кабела за джъмпер и резистор от 220 ома.

Стъпка 4: Входен хардуер #3

Свържете зумера и неговите 2 джъмперни кабела, както е показано.

Стъпка 5: Входен хардуер #4

Използвайки 7 джъмперни кабела от мъжки към женски, инсталирайте модула за четец на карти RFID / NFC MFRC522.

Стъпка 6: Входен хардуер #5

Добавете I2C LCD екрана и неговите 4 джъмперни кабела от мъжки към женски. Това завършва настройката на хардуера за входа.

Стъпка 7: Хардуер за хол #1

Започнете с друг комплект Raspberry Pi, платка и T-Cobbler за тази стъпка. Оранжевият проводник е за захранване 3v3, докато сивият проводник е за захранване GND. Използвайте резистора 330Ω за светодиодите, свържете зелените проводници на жълтия светодиод към GPIO23 и червения светодиод към GPIO24. Свържете кафявите проводници на двата светодиода към същия ред като сивия проводник (GND).

Стъпка 8: Хардуер за хол #2

Свържете сензора DHT11, както е показано на снимката по -горе. Използвайте този път 10k Ω резистор за сензора DHT11, свържете синия проводник към GPIO4. Свържете червения проводник към същия ред като оранжевия проводник (3v3) и черния проводник към същия ред като сивия проводник (GND).

Стъпка 9: Хардуер за хол #3

Свържете сензора DHT11. Използвайте този път 10k Ω резистор за сензора DHT11, свържете синия проводник към GPIO4. Свържете червения проводник към същия ред като оранжевия проводник (3v3) и черния проводник към същия ред като сивия проводник (GND).

Стъпка 10: Хардуер за хол #4

Сега инсталирайте резистора, зависим от светлината, неговия 10k ом резистор заедно с необходимите джъмперни кабели.

Стъпка 11: Хардуер за хол #5

Свържете PIR сензора за движение, както е показано на снимката по -горе. Свържете жълтия проводник към GPIO26. Свържете червения проводник към същия ред като оранжевия проводник (3v3) и черния проводник към същия ред като сивия проводник (GND). Вече сте готови с настройката на хардуера за хола. Още един за тръгване!

Стъпка 12: Хардуер за спалня #1

Отново започнете с друг комплект Pi, макет и T-Cobbler. Преминаване към спалнята: започнете с добавяне на джъмперните кабели мъжки към мъжки, 10k ома резистор и DHT11 сензор съгласно схемата по-горе.

Стъпка 13: Хардуер за спалня #2

Сега добавете LED крушката, още 2 джъмперни кабела и 220 ома резистор.

Стъпка 14: Хардуер за спалня #3

Свържете аналогово-цифровия преобразувател MCP3008 и съответните му джъмперни кабели. Добавете и резистора, зависим от светлината, и неговия резистор от 10 k ома.

Стъпка 15: Хардуер за спалня #4

Свържете сензора за движение с помощта на 3 кабела от мъжки към женски джъмпер и сте готови с хардуерната настройка за спалнята!

Стъпка 16: Инсталирайте IBM Watson Node-RED възли на RPi

Отворете прозорец на терминала и

инсталирайте следните възли Node-RED на вашия RPi:

sudo npm i -g node-red-contrib-ibm-watson-iot

След като инсталацията е успешна, рестартирайте RPi

sudo рестартирайте сега

Стъпка 17: Актуализирайте Node-RED на RPi

Отворете прозорец на терминала и актуализирайте Node-RED на вашия RPi

sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

Стъпка 18: Инсталирайте допълнителни модули с червен възел на RPi

За да могат потоците, внесени в следващата стъпка, да работят, трябва да бъдат инсталирани и следните модули.

node-red-contrib-moment (за форматиране на времето)

node-red-dashboard (за табло)

node-red-contrib-telegrambot (за телеграм бот)

node-red-node-daemon (за RFID, следвайте връзката по-долу за инструкции)

developer.ibm.com/recipes/tutorials/reading-rfid-mifare-cards-into-watson-iot-platform-using-your-raspberry-pi-3/

node-red-contrib-i2clcd (за LCD, следвайте връзката по-долу за инструкции)

github.com/johnty/node-red-contrib-i2clcd

Стъпка 19: Стартиране на Node-Red и Mosquitto

Отворете прозорец на терминала и стартирайте Node-RED на вашия RPi

комар

Отворете друг прозорец на терминала и стартирайте Node-RED на вашия RPi

възел-червен старт

Стъпка 20: Импортирайте потоци за вход RPi

Кликнете върху менюто за хамбургер и отидете на Импортиране> Буфер

Поставете кода в връзката по -долу и щракнете върху Импортиране

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

Кликнете върху MQTT изходен възел

Кликнете върху иконата на химикалка

Въведете IP адреса на входния RPi в полето Server

Кликнете върху Актуализиране. Всички други MQTT възли в същия поток ще бъдат актуализирани.

Стъпка 21: Импортирайте потоци за хол RPi

Щракнете върху менюто за хамбургер и отидете на Импортиране> ClipboardPaste в кода в линка по -долу и щракнете върху Импортиране

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

Кликнете върху MQTT изходен възел

Кликнете върху иконата на химикалка

Въведете IP адреса на RPi за хола в полето Server

Кликнете върху Актуализиране. Всички други MQTT възли в същия поток ще бъдат актуализирани.

Стъпка 22: Импортирайте потоци за спални RPi

Кликнете върху менюто за хамбургер и отидете на Импортиране> Буфер

Поставете кода в долната връзка и щракнете върху Импортиране

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

Кликнете върху MQTT изходен възел

Кликнете върху иконата на химикалка

Въведете IP адреса на Bedroom RPi в полето Server

Кликнете върху Актуализиране. Всички други MQTT възли в същия поток ще бъдат актуализирани.

Стъпка 23: Импортирайте потоци за Bluemix

Кликнете върху менюто за хамбургер и отидете на Импортиране> Буфер

Поставете кода в долната връзка и щракнете върху Импортиране

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

Стъпка 24: Разгърнете приложението

Щракнете върху бутона Разгръщане, за да разгърнете приложението.

Ако MQTT не успее да се свърже след разгръщането, въведете следните 2 команди (една по една), за да спрете и рестартирате Mosquitto, след което опитайте отново.

sudo /etc/init.d/mosquitза спиране

комар

Стъпка 25: Преглед на таблото за управление

Отидете на: 1880/ui (напр. 169.254.43.161:1880/ui)

Трябва да видите екрана по -горе.

Стъпка 26: Преглед на таблото за управление №2

Можете да получите достъп до таблото за управление за другите 2 RPi (показано по -горе), като щракнете върху иконата на менюто на хамбургер и изберете RPi, за който искате да видите таблото за управление.

Стъпка 27: Използване на Chatbot

Приложението включва и Telegram бот. Името на бота е groupONEbot. Списък с команди може да бъде показан с помощта на командата help, както е показано по -долу. По -горе са някои примери за възможните случаи на употреба.