Switch-it, автоматичен контакт с измерване на тока в реално време: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Много харесвам автоматизацията, способността да контролирам кога нещо трябва да се случи. Това ме накара да дойда на тази идея: самостоятелно изработен автоматичен контакт. Може да се използва за планиране, когато светлините трябва да бъдат включени, когато телефоните трябва да се зареждат или когато екранът трябва да се захранва. В допълнение към всичко това имате възможност да видите колко ток преминава през изхода.

Компонентите, необходими за този проект, са:

Консумативи

Преди да започнем, това са нещата, които определено ще трябва да изградите Switch-IT кутия като моята. Тези доставки ще струват около 50 до 100 евро в зависимост от вашия регион и текущите цени.

Хардуер

Електроника

• Малина пи 4
• 16 GB (или повече) Micro SD карта
• Arduino Uno
• 5V-3.3V Ниво превключвател
• 5V релеен модул
• ACS712 20A - текущ модул
• 1838 IR-приемник 37,9 kHz модул
• IR дистанционно (използвам едно Elegoo)
• общ катод RGB
• 3 * 330Ω резистори
• Натисни бутона
• RFID-RC522
• LCD 1602A-1
• Нико стенен контакт
• 10K Ω потметър
• Захранване от 230 до 5V - 7A

Кабели

• USB-B към USB-A кабел
• USB-C захранващ кабел
• Ethernet кабел

Различни

• Мъжко-женски джъмпери
• Мъжко-мъжки джъмпери
• Калай за запояване
• Свиваща се тръба

Части, специфични за калъфа (ОПЦИОНАЛНО)

• 50 * гайки и получер шрифт
• метален калъф 40х40х5 см с капак
• двустранна касета
• 6 * 1 см високи дистанционери
• LED-държач
• Велкро лента
• кабелни водачи

Софтуер

• balenaEtcher:
• PuTTy
• расиан
• Код на Visual Studio
• Arduino IDE

Стъпка 1: Настройка на Rasbian

Първо, ще прехвърлим Rasbian на SD-картата. Ще направим това с помощта на balenaEtcher.

1. Отворете balenaEtcher
2. Изберете изображението на Rasbian
3. Изберете вашата SD-карта
4. Натиснете Flash и изчакайте няколко минути, докато премигне

Добавяне на APIPA в зареждащата директория: Ще използваме APIPA адрес за програмиране и конфигуриране на настройките на RPI. Да го направя:

1. Осъществява достъп до зареждащата директория на SD-картата
2. Отворете „cmdline.txt“
3. Добавете „169.254.10.1“в края на документа и го запазете
4. Добавете файл, наречен "ssh", в зареждащата директория (НЕ ДАВАЙТЕ НА ТОЗИ ФАЙЛ РАЗШИРЕНИЕ)
5. След като направите това, можете да извадите SD картата от вашия компютър.

Достъп до RPI с помощта на PuTTy

Сега можем да включим SD картата в нашия RPI, да свържем RPI към вашия компютър с помощта на Ethernet кабел.

За да се свържем с RPI, ще използваме PuTTy с нашия APIPA адрес.

1. Отворете PuTTy
2. Попълнете нашия APIPA адрес като име на хост (169.254.10.1)
3. Уверете се, че портът е 22 и е избран SSH
4. Сега можете да отворите връзката
5. Потребителското име по подразбиране е: pi
6. С парола по подразбиране: малинка

настройки на raspi-config

Отворете raspi-config, като използвате:

sudo raspi-config

• Променете потребителската парола
• В опциите за локализация изберете вашата часова зона
• Настройте WiFi, като използвате мрежови опции, след това опция Wi-Fi, където трябва да попълните своя SSID и парола.

Инсталирайте Python 3

В този проект използваме Python, затова ще зададем по подразбиране Python3 insteat на Python2, като използваме следните команди

update-alternatives --install/usr/bin/python python /usr/bin/python2.7 1

update-alternatives --install/usr/bin/python python/usr/bin/python3 2

Пакети на Python

Ще ни трябват няколко пакета, за да работи всичко правилно, главно пакетите Flask и един, за да осъществим връзка с нашата база данни. Можем да инсталираме тези пакети, като използваме следните команди:

pip install Flask

pip install Flask_cors pip install Flask_socketio pip install Python-mysql-connecton

База данни

След това ще инсталираме нашата система за управление на бази данни (MariaDB), което ще направим, като използваме:

sudo apt инсталирате mariadb-сървър

Въведете „Y“и Enter, за да продължите. След няколко секунди процесът на инсталиране е завършен и MariaDB е почти готов за употреба.

За да зададете парола на базата данни, използвайте командата:

sudo mysql_secure_installation

След това натиснете Enter, тъй като текущата парола е празна. След това натиснете „Y“, за да зададете парола, сега можете да попълните всяка парола, която искате, не забравяйте да я запомните, защото имаме нужда от нея, за да осъществим правилна връзка между back-and-front-end.

Сега натиснете „Y“3 пъти, за да: премахнете анонимни потребители, да забраните отдалечено влизане в root и да премахнете тестовата база данни. Накрая натиснете отново „Y“, за да презаредите привилегиите.

Сега MariaDB и всички необходими пакети са успешно инсталирани.

Стъпка 2: Вземете кода и го настройте

Сега, когато сме инсталирали всички пакети, можем да вземем кода.

Кодът е достъпен в Github, така че можете да го клонирате, като използвате:

git clone

Това е фронтендът

git clone

Това е бекенда

Инсталиране на самата база данни

За да инсталирате базата данни, отидете на.sql файла, който е в задната папка, като използвате следните команди (уверете се, че сте го задали по свой собствен път.

mysql

създаване на комутатор на база данни Изход от mysql -u root -p switchit <Your_Path_to_Backend_Repo/switchit.sql

Инсталиране на Apache

Сега, когато имаме целия код и настройката на базата данни, можем да инсталираме Apache и да стартираме нашия бекенд върху него. Ще направим това, като използваме:

apt -get инсталирайте apache2 -y

След това заменете файловете в/var/ww/html с тези в папката от папката frontend.

Ако всичко е наред, трябва да можете да се свържете с вашия уебсайт, използвайки адреса на APIPA: 169.254.10.1 във вашия браузър.

Стъпка 3: Комуникация с Arduino

За да прочетете нашия текущ сензор и нашия RFID сензор, използваме arduino, за да направите това, използвайте кода arduino, даден по -долу. Качете го с помощта на USB-A към USB-B кабел и софтуера arduino IDE. Когато се качи, частта arduino е готова.

Сега трябва да намерим името на серийното устройство на PI. За да направите това, уверете се, че в /boot/config.txt "enable_uart = 1" е зададено правилно. Също така се уверете, че "console = serial0, 115200" е премахната от cmdline.txt.

След това проверете портовете с помощта

ls -l /dev

Тогава едно от серийните имена трябва да бъде Arduino. Попълнете това име във функцията arduinocom в app.py

ser = serial. Serial ('/dev/ttyS0', 9600)

Правете това само ако серийната комуникация не работи.

Стъпка 4: Окабеляване Switch-it

Окабеляването на всичко е доста лесно, въпреки че трябва да имате предвид следните неща:

• Внимавайте с контакта, 230 волта може да бъде смъртоносен.
• Уверете се, че използвате конвертор на ниво за комуникация между RPI и Arduino.
• Преди запояване на RGB, уверете се, че използвате червения и зеления щифт. Тествайте това предварително!
• Проверете дали няма късо съединение ПРЕДИ да включите веригата.

Стъпка 5: Стартирайте кода

Сега всичко е свързано правилно, можем да стартираме нашата програма.

За да го стартирате автоматично при стартиране, създайте файл, като използвате:

sudo nano myscript.service

След това поставете (не забравяйте да използвате своя собствена директория app.py:

[Единица] Описание = Switchit After = network.target [Service] ExecStart =/usr/bin/python3 -u app.py WorkingDirectory = // промяна в директория app.py // StandardOutput = наследяване StandardError = наследяване Рестартиране = винаги Потребител = pi [Инсталиране] WantedBy = многопотребителска цел

След това натиснете "ctrl + X" и го копирайте в/etc/systemd/system.

След това командата follwing за автоматично стартиране:

sudo systemctl активира myscript.service

Можете да намерите повече информация за това на сайта RaspBerry Pi.

Рестартирайте и готово

Сега рестартирайте PI, като използвате:

sudo рестартиране -h сега

Ето как правите Switch-it!

Благодаря за проследяването, надявам се това да е било полезно. Ако имате някакви съвети или обратна връзка, не се колебайте да оставите коментар.

Стъпка 6: (ОПЦИОНАЛНО) жилището

Можете да построите жилището изцяло по ваш вкус. Използвах метален корпус с размери 40х40х5 см с капак. Тъй като използвах метален, трябваше да пробивам дупки и да използвам дистанционни елементи, за да сваля всичко от земята. Избрах да използвам централна точка, където са налични 5V, 3.3V и gnd. Всяка електрическа връзка е запоена с парче свиваща се тръба отгоре. За управление на кабелите използвах подложки с носещи ленти.