นอนหลับง่าย: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

สวัสดี ฉันชื่อจาค็อบ ฉันแพ้ไรฝุ่นและเป็นโรคหอบหืด นี่คือแรงบันดาลใจสำหรับโครงการนี้ สำหรับ MCT ปีแรกของฉัน เราได้รับมอบหมายให้ทำโครงการตั้งแต่เริ่มต้นโดยใช้ความรู้ทั้งหมดที่เราได้รับในปีนี้

ฉันเลือกทำสิ่งที่เป็นประโยชน์กับฉันและคนอย่างฉันที่มีปัญหาเรื่องภูมิแพ้ ปกติผมไม่ค่อยมีปัญหาอะไรมากระหว่างวัน ปัญหาที่แท้จริงคือเวลาที่ฉันหลับและไม่สามารถควบคุมสิ่งแวดล้อมรอบตัวฉันได้ ในช่วงกลางคืน ความร้อนจะสูงขึ้น ความชื้นจะลดลง และคุณภาพอากาศจะแย่ลง สิ่งเหล่านี้ล้วนส่งผลต่อวิธีการนอนของคุณ

ฉันซื้อเครื่องฟอกอากาศมาซักพักแล้วและสังเกตเห็นทันทีว่ามีฝุ่นในอากาศน้อยกว่า ดังนั้นฉันจึงนอนหลับได้ดีขึ้น ฉันไม่มีอาการคัดจมูกเมื่อตื่นนอนและรู้สึกสบายตัว แต่ก็ไม่ได้สมบูรณ์แบบ ฉันยังคงต้องเปิดและปิดเครื่องฟอกอากาศทุกครั้งและไม่รู้จริงๆ ว่าจำเป็นเมื่อใด

นี่คือที่มาของโครงการนี้ ฉันตัดสินใจเริ่มวัดค่าต่างๆ กัน ส่วนใหญ่: ฝุ่น คุณภาพอากาศ อุณหภูมิ และความชื้น ด้วยค่าเหล่านี้ ฉันสามารถเปิดเครื่องฟอกอากาศโดยอัตโนมัติ และฉันจะมองเห็นสิ่งที่อาจเป็นสาเหตุของการนอนหลับไม่ดีได้ดีขึ้น

นี่เป็นโครงการแรกของฉันและฉันเรียกมันว่า Sleep Easy

เสบียง

ฉันตัดสินใจเพิ่มเครื่องทำความชื้นในอากาศในโครงการของฉันเนื่องจากความสำคัญของความชื้นต่อการนอนหลับที่ดีและสุขภาพโดยรวม ฉันมีปัญหาในการแฮ็คเครื่องฟอกอากาศด้วย ดังนั้นตอนนี้ฉันแค่ใช้พัดลมตัวเล็กเป็นตัวอย่าง

เพื่อสร้างโครงการนี้ขึ้นมาใหม่ นี่คือสิ่งที่คุณต้องการ หลัก:

• 1 x Raspberry Pi และอะแดปเตอร์
• 1 x Arduino และสาย USB
• 1 x การ์ด SD ขั้นต่ำ 8gb

แอคทูเอเตอร์:

• 1 x เครื่องฟอกอากาศ (พัดลม 12v ขนาดเล็ก)
• 1 x เครื่องเพิ่มความชื้นในอากาศ (Medisana UHW)

เซนเซอร์:

• 1 x DHT22
• 1 x Grove - คุณภาพอากาศ เซนเซอร์ v1.3
• 1 x Grove - เซ็นเซอร์วัดฝุ่น

ส่วนประกอบ:

• โมดูลรีเลย์ 1 x 5V
• 1 x จอแสดงผล LCD 16x02
• 1 x ปุ่ม
• 1 x เขียงหั่นขนม แหล่งจ่ายไฟและอะแดปเตอร์
• อะแดปเตอร์ 1 x 12v
• ปลั๊กไฟ 4 เส้น

ส่วนประกอบขนาดเล็ก:

• 1 x 10kOhm โพเทนชิโอมิเตอร์/ทริมเมอร์
• 1 x ทรานซิสเตอร์ bc337
• 1 x ตัวต้านทาน 470-220Ohm
• 1 x ไดโอด
• ประมาณ 10 สายจัมเปอร์ m/m
• สายจัมเปอร์ประมาณ 15 เส้น f/f
• ประมาณ 10 สายจัมเปอร์ m/f

กรณี:

ฉันใช้ไม้ที่ฉันนอนอยู่รอบๆ แต่คุณสามารถใช้อะไรก็ได้ทำกล่องเล็กๆ

เครื่องมือ:

• สายอีเธอร์เน็ต
• ค้อน
• หัวแร้ง
• กาวไม้
• เล็บเล็ก
• เจาะ
• ตะไบไม้
• เลื่อย
• เพ้นท์ (สีที่คุณต้องการ)

คุณสามารถค้นหา Bill of Materials ด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 1: การประกอบวงจร & Raspberry Pi

แนบคุณจะพบเขียงหั่นขนมและแผนผังอิเล็กทรอนิกส์

ส่วนประกอบหลักของวงจรนี้คือเซ็นเซอร์: DHT22 (อุณหภูมิและความชื้น) เซ็นเซอร์คุณภาพอากาศและฝุ่น และแอคทูเอเตอร์: พัดลมและเครื่องเพิ่มความชื้นในอากาศ

พัดลมถูกควบคุมโดยใช้ทรานซิสเตอร์ bc337 หากคุณใช้เครื่องฟอกอากาศจริง อาจมีรีเลย์เหมือนกับเครื่องเพิ่มความชื้นในอากาศ

เนื่องจากมีหมุด GPIO ฟรีจำนวนมาก ฉันจึงเชื่อมต่อ LCD โดยตรงกับ Raspberry Pi เพื่อการสื่อสารที่ชัดเจนและรวดเร็ว

หมายเหตุด้านข้าง:ฉันใช้ Arduino เพื่ออ่านค่าในเซ็นเซอร์ด้วยเหตุผลหลักที่เซ็นเซอร์ฝุ่นต้องใช้เวลาในการคำนวณปริมาณฝุ่นในอากาศ และ Arduino นั้นเหมาะกว่าสำหรับงานที่ต้องทำซ้ำๆ พื้นฐานเหล่านี้

ตอนแรกฉันเชื่อมต่อ Arduino และ Raspberry Pi กับตัวแปลงลอจิก แต่ฉันรู้ว่าฉันสามารถบันทึกอะแดปเตอร์และสายเคเบิลบางตัวได้โดยเชื่อมต่อ Arduino ด้วยสาย usb โดยตรงกับ Raspberry Pi

การตั้งค่า Raspberry Pi

เพื่อนร่วมงานของฉัน นักเรียน Killian Okladnicoff ได้ทำคำแนะนำที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับวิธีการตั้งค่า Raspberry Pi สำหรับโครงการเช่นนี้ ตรวจสอบขั้นตอนที่ 2 ของโปรเจ็กต์ของเขาสำหรับคำแนะนำ และดูโปรเจ็กต์ของเขาด้วย!

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างเคส

ในขั้นตอนนี้ คุณสามารถด้นสดได้มากว่าคุณต้องการสร้างเคสอย่างไร ฉันเลือกรูปทรงกล่องแบบเรียบง่ายพร้อมแผงเลื่อนเพื่อให้เข้าถึงภายในได้ง่าย สำหรับวัสดุฉันใช้เศษไม้เป็นหลัก

ในภาพคุณจะพบภาพสเก็ตช์แรกพร้อมการวัดทั้งหมด เป็นการออกแบบที่เรียบง่ายซึ่งใครก็ตามที่มีทักษะเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำได้

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่าเว็บไซต์และฐานข้อมูล

หลังจากตั้งค่า Raspberry Pi คุณสามารถใช้ Visual Studio Code กับส่วนขยาย ssh ระยะไกลเพื่อเชื่อมต่อกับ Pi ของคุณ แนบมาด้วย pdf ที่อธิบายวิธีรับไฟล์ในตำแหน่งที่ถูกต้องด้วยวิธีที่ง่ายและสะดวกมากโดยใช้ Github คุณสามารถค้นหาที่เก็บ Github ของฉันได้ที่นี่

ฐานข้อมูล:

จากที่เก็บ ให้ดาวน์โหลดโฟลเดอร์ฐานข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ของคุณ คุณจะต้องสร้างโครงสร้างฐานข้อมูลบน Pi ของคุณเพื่อบันทึกข้อมูลทั้งหมด สำหรับสิ่งนี้ให้ทำตามคำแนะนำใน pdf คุณจะต้องดาวน์โหลด Mysql Workbench

การทดสอบ:

หากคุณติดตาม pdf ทุกอย่างควรจะใช้งานได้ หากคุณเชื่อมต่อกับสายอีเทอร์เน็ต คุณสามารถท่องไปที่ 169.254.10.1 และคุณจะเห็นหน้าแรกของเว็บไซต์ อย่างไรก็ตาม แบ็กเอนด์ยังไม่ทำงาน ดังนั้นคุณจะไม่เห็นข้อมูลใหม่บนเว็บไซต์

หากคุณเปิดไฟล์ app.py ใน Visual Studio Code และเรียกใช้โดยคลิกที่สามเหลี่ยมสีเขียวที่มุมขวา ส่วนหลังจะเริ่มส่งข้อมูลไปยังฐานข้อมูล หากคุณรีเฟรชเว็บไซต์ในเวลาไม่กี่นาที คุณจะเห็นอุณหภูมิ ความชื้น คุณภาพอากาศ และปริมาณฝุ่นในปัจจุบัน

เว็บไซต์:

ในหน้าแรก คุณสามารถดูข้อมูลปัจจุบันได้

หากคุณไปที่หน้า 'Toestel' คุณสามารถเปิดและปิดพัดลม/เครื่องเพิ่มความชื้นในอากาศได้ด้วยตนเอง

ในหน้า 'ประวัติศาสตร์' คุณสามารถดูกราฟที่แสดงข้อมูลจากวันที่ต่างๆ

ขั้นตอนที่ 4: ระบบอัตโนมัติ

เพื่อให้ Pi ของคุณเริ่มต้นส่วนหลังโดยอัตโนมัติทุกครั้งที่เริ่มต้นใช้งาน คุณต้องตั้งค่าคำสั่งสองสามคำสั่ง

เปิด Pi ของคุณอีกครั้งใน Visual Studio Code และเปิดเทอร์มินัลที่ด้านล่าง

ป้อนคำสั่งแรก:

Sudo nano /etc/systemd/system/Sleepeasy.service

บันทึกด้วย Ctrl + O และออกด้วย Ctrl + X

คุณสามารถเปลี่ยนชื่อในตอนท้ายเป็นสิ่งที่คุณต้องการ

คัดลอกข้อความจากไฟล์ txt ด้านล่างไปยังเทอร์มินัล

จากนั้นป้อนคำสั่งต่อไปนี้:

• Sudo systemctl daemon-reload
• Sudo systemctl เปิดใช้งาน Sleepeasy.service
• Sudo systemctl เริ่ม Sleepeasy.service
• สถานะ Sudo systemctl Sleepeasy.service

ด้วยคำสั่งสุดท้าย คุณจะเห็นว่าบริการทำงานอยู่ ตอนนี้คุณสามารถลองรีสตาร์ทด้วย sudo reboot

หลังจากนั้นไม่กี่นาที บริการจะเริ่มขึ้น และคุณจะเห็นที่อยู่ IP ปรากฏบนจอ LCD

หมายเหตุด้านข้าง:

บริการอาจเริ่มช้า ในการแก้ไขปัญหานี้ คุณต้องลบ "ip=169.254.10.1" ออกจากไฟล์ boot/cmdline.txt

ใช้คำสั่งนี้เพื่อแก้ไข

sudo nano /boot/cmdline.txt

บันทึกด้วย Ctrl + O และออกด้วย Ctrl + X

ขั้นตอนที่ 5: ในที่สุด

ขอบคุณที่อ่านคำแนะนำของฉัน ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับมันและสามารถสร้างโครงการนี้ขึ้นมาใหม่ได้โดยไม่มีปัญหามากมาย

หากคุณมีคำถามหรือข้อเสนอแนะโปรดแสดงความคิดเห็นด้านล่าง ฉันจะพยายามตอบคำถามโดยเร็วที่สุด

ขอแสดงความนับถืออย่างสูง, จาค็อบ เซินส์