IOT Coffeemaker (UFEE): 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Като доказателство за знанието трябваше да създадем IOT устройство, което да може да се управлява чрез самостоятелно изработен уеб интерфейс. Тъй като обичам кафето и консумирам много от него ежедневно, реших да си направя собствена кафемашина IOT.

Кафемашината UFEE: „кафемашината имайки предвид вас“

За да направя устройството напълно автоматично, използвам разтворимо кафе.

Стъпка 1: Какво ще ви трябва

- Raspberry Pi Модел 3

- серво мотор (ARD-T010051)

- RTC DS3231

-CJMCU-832 PAM8302 2.5W D-клас моно усилвател

- Сензор за тръстика

- 5V РЕЛЕ (10A)

- Реле в твърдо състояние (5V)

- Aux кабел

- Свиваща се тръба

- 2x медна дюза

- Биконно парче

- Силиконова тръба

- Котел Senseo 1400W

- Помпа Senseo 22W

- резервоар за вода Senseo

- тръстиков превключвател (нормално отворен)

- медна жица

- MCP3008

- 2x LDR

- 4ohm високоговорител (или друг вид)

- 2x 10KΩ резистор

- 5KΩ резистор

- Диод 1N4007

За случая избрах по -скоро индустриален вид, но има много начини да поставите компонентите, които може да изглеждат по -привлекателни, когато искате да го поставите в дома си.

Стъпка 2: Първи стъпки

Започнах с отварянето на кафемашината Senseo и проучих компонентите вътре. За да го отворите, отстранете 2 винта от гърба с помощта на отвертка torx и след това можете да го отворите в скобите за задържане.

След като се отвори, всичко, от което се нуждаете, е помпата, котелът и проводниците и тръбите, които държат всичко заедно.

Следващата стъпка е да монтирате котела и помпата в желания корпус, тъй като котелът и резервоарът за вода трябва да седнат точно, за да ги използват. Уверете се, че фитингът на резервоара за вода е изправен, стегнат и е лесно достъпен.

След като това приключи, можете да започнете да свързвате компонентите според схемата.

Стъпка 3: Дюзата (промишлен вид)

За накрайника използвах малък метален контейнер, в който пробих отвор, достатъчно голям, за да побере парчето бикон. Поставете тръбите към една от дюзите и затегнете дюзите към биконовото парче. След това пробийте съответни отвори в металния контейнер и корпуса и използвайте някои болтове и гайки, за да го затегнете към корпуса.

Стъпка 4: Дозатор за кафе (промишлен вид)

За да задържите кафето, ще ви е необходим контейнер с прозрачен капак, който можете да монтирате към тялото.

Пробийте 2 отвора с Ø5 мм в дъното:- Един в центъра на контейнера- един в средата между първия отвор и отстрани

поставете зъбното колело на серво през отвора по -близо до страната и завийте парчето (затворено със серво) с 6 крака. (виж снимка 1)

След това вземете метално парче и го огънете под формата на малка шина, а огънете ъглите и края на едно парче, за да можете да го монтирате на дъното на кутията над отвора в центъра. (виж снимка 2)

Използвайте подходяща скоба, за да монтирате серво по -здраво към тялото на контейнера. (виж снимка 3)

Накрая пробийте отвор с Ø5 мм в долната част на контейнера, за да се побере LDR и още няколко, за да монтирате контейнера към корпуса на машината. (виж снимка 4)

Стъпка 5: Подготовка и монтаж на сензорите

В котела има вграден NTC, който можете да свържете към MCP, като направите разделител на напрежение с издърпващ се резистор от 5KΩ.

LDR за проверка на кафе и чаша трябва първо да бъдат подготвени. Тъй като използвам метален корпус, е необходимо да го изолирам добре, за да не го скъся с кутията. Ако използвате и метален корпус, направете следното:- поставете изолираща лента около всеки от краката и го покрийте със свиваща се тръба. (виж снимка 1)

- следващо, запоявайте проводници към всеки от краката и също така покрийте връзките със свиваща се тръба, така че всички връзки са напълно покрити. (вижте снимки 2 и 3)

- повторете тези стъпки за втория LDR

- поставете главата на един от LDR през отвора, който сте пробили за него, в контейнера за кафе и огънете краката. (виж снимка 4)

- покрийте с изолационна лента, така че да не прониква светлина отзад.

- монтирайте другия LDR или към дъното на корпуса с парче тръба, което се покрива, когато се постави чаша, или директно в основата, където поставяте чашата. (Когато избирате за втория вариант, уверете се, че сензорът е покрит добре с прозрачен материал, който е водоустойчив!)

За да монтирате сензора за тръстика към резервоара за вода, напълнете го с вода, така че магнитът да е в най -високата си точка (водата трябва да е над минималната линия). След това можете или да слушате, когато елементът се превключва, или можете да го свържете към rpi или arduino и непрекъснато да отпечатате стойността.

Когато сте сигурни, че знаете точното място за сензора, монтирайте го много здраво към резервоара за вода и добавете голямо количество горещо лепило, за да сте сигурни, че стъклената тръба не се счупва (това е много чувствително). (виж снимка 5)

Стъпка 6: Окабеляване и калибриране

Монтирайте Raspberry pi и по -големите компоненти вътре в дървена кутия с дъска, монтирана отгоре (основата, където стоят машината и чашата). Използвал съм велкро за монтиране на pi и компонентите вътре в кутията. След това можете да монтирате всичко директно към ge GPIO щифтове или да използвате макет или платка, ако предпочитате.

За калибриране на сензорите проверете стойностите, които получавате в двете състояния и в различни светлини, и ги коригирайте в кода. (моят може или не може да работи). Същото важи и за NTC.

ЗАБЕЛЕЖКА: Начинът, по който се променят стойностите, зависи от това дали първо сте поставили падащия резистор или LDR/NTC. Когато за първи път добавите резистора с LDR, ще получите по -висока стойност за по -ниска експозиция на светлина. (1023 е напълно тъмно).

Когато искате да използвате алармената система от проекта, трябва да запоите aux кабел към + - и GND на усилвателя, а високоговорителя към изходните щифтове на усилвателя. След това също добавете 5V към платката. (Това се използва като референтно напрежение за усилване на звука). След това все още можете да регулирате силата на звука с потенциометъра на дъската.

Стъпка 7: Разгръщане на системата

Уверете се, че имате Raspberry Pi модел 3 с инсталиран Raspbian и zeroconf е конфигуриран, така че можете да го конфигурирате без глава през SSH тръбопровод.

Ако не знаете как да го направите, следвайте това ръководство, за да прехвърлите Raspbian на вашата SD карта. За да конфигурирате zeroconf, отворете SD картата на компютъра си и редактирайте cmdline файла и добавете следното в края на файла (трябва да е един ред)

ip = 169.254.10.1

За да можете да се свържете с вашия pi чрез ssh, трябва да го активирате. Можете да направите това, като добавите файл с име SSH в зареждащата директория без разширение (без.txt).

когато това е конфигурирано, можете да направите SSH тръба към вашия Raspberry Pi, като използвате командата ssh в терминал на UNIX, или като използвате Putty на компютър с Windows.

При първото влизане в pi, идентификационните данни са следните:

потребителско име: pipassword: малина

За да сте сигурни, че вашият малинов pi е напълно актуален, издайте следната команда в терминала:

sudo apt update && sudo apt upgrade

Сега можете да инсталирате необходимите пакети, като издадете следната команда:

sudo apt install -y python3-venv python3-pip python3-mysqldb mariadb-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3

След това добавете нова директория във вашата домашна директория с подходящо име (например ufee) и влезте в нея:

mkdir project1 && cd project1

След това искате да инсталирате виртуална среда, в която да се изпълнява приложението. Можете да направите това със следните команди:

python3 -m venv --system-site-packages env

източник env/bin/активира

python -m pip инсталиране на mysql-конектор-python argon2-cffi колба колба-HTTPAuth колба-MySQL mysql-конектор-python passlib

Сега вашата виртуална среда работи и работи. Сега можете да копирате кода от моя github там. Можете да го намерите тук. Можете също да го клонирате незабавно със следната команда:

git клонинг

След това ще конфигурираме базата данни:

sudo mariadb <ufee/sql/init_db.sql && sudo mariadb <ufee/sql/ufeedump.sql

Конфигурацията на NGINX и UWSGI:

Променете „Joshy“в конфигурационните файлове със собствено потребителско име със следната команда:

sed -i s/joshy/$ USER/g conf/*

добавете и активирайте услугите:

sudo cp conf/project1-flask.service/etc/systemd/system/

sudo systemctl демон-презареждане

sudo systemctl стартиране на проект1-flask.service

И накрая конфигурирайте NGINX:

sudo cp conf/nginx/etc/nginx/sites-available/ufee

sudo rm/etc/nginx/sites-enabled/default

sudo ln -s/etc/nginx/sites-available/ufee/etc/nginx/sites-enabled/ufee

sudo systemctl рестартирайте nginx.service

sudo systemctl активира project1-flask.service

Сега системата трябва да работи и да работи! Насладете се на кафето;)