Easy Wake-Up: ไฟปลุกอัจฉริยะที่สร้างด้วย Raspberry Pi: 6 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

บทนำ

สำหรับหลักสูตร Project1 ฉันต้องทำอะไรบางอย่าง ฉันรู้สึกทึ่งอยู่เสมอว่าไฟปลุกจะมีประโยชน์ต่อการตื่นขึ้นเหมือนแสงจากฟิลิปส์อย่างไร

ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจสร้างไฟปลุก

ฉันสร้างไฟปลุกด้วย Raspberry Pi เป็นฐาน แถบไฟ LED ลำโพง และเซ็นเซอร์สิ่งแวดล้อมสองสามตัวเพื่อรับการวัด

นี่คือคุณสมบัติของมัน:

• เว็บเซิร์ฟเวอร์ได้รับการโฮสต์บน Pi
• ข้อมูลถูกส่งออกไปยังฐานข้อมูล MySql
• หน้าเว็บที่แสดงข้อมูล
• หน้าเว็บที่รันคำสั่ง

โครงการนี้เป็นประสบการณ์การเรียนรู้ที่ยอดเยี่ยมสำหรับฉัน มันทำให้ฉันแก้ปัญหาที่ไม่คาดคิดได้ ฉันเรียนรู้เล็กน้อยเกี่ยวกับความสามารถของ Pi และวิธีที่ php สื่อสารกับทุกสิ่ง

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ

สำหรับโครงการของฉัน ฉันต้องการมันหลายส่วนซึ่งฉันจะแสดงรายการด้านล่าง นอกจากนี้ยังมีไฟล์ excel พร้อมราคาของส่วนประกอบทั้งหมดพร้อมเว็บไซต์ที่เกี่ยวข้องจากที่ที่ฉันสั่งซื้อ

ส่วนประกอบ:

• Raspberry Pi 3 รุ่น B+
• แหล่งจ่ายไฟ Raspberry Pi
• Raspberry Pi T-cobbler
• เครื่องขยายเสียงสเตอริโอ 3.7W Class D-Max98306
• 2 x ลำโพง - เส้นผ่านศูนย์กลาง 3" - 4 โอห์ม 3 วัตต์
• RGB แบ็คไลท์ LCD เชิงลบ 20x4
• Adafruit Dotstar Digital LED Strip - สีขาว 144 - 0.5 เมตร
• เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก HC-SR04
• เซ็นเซอร์ DHT11
• สายจัมเปอร์ (ม. ถึง ฉ) และ (ม. ถึง ม.)
• ตัวต้านทาน 470 โอห์ม & 330 โอห์ม

การออกแบบวัสดุ:

• ไม้MDF7mm
• พลาสติก

เครื่องมือ:

• หัวแร้ง
• ปืนกาว

โดยรวมแล้ววัสดุจะมีราคาประมาณ 210 ยูโร

ขั้นตอนที่ 2: การเดินสายไฟ Compenents ทั้งหมดเข้าด้วยกัน

ฉันสร้างวงจรโดยทำตามแบบแผน Fritzing ที่ฉันทำ คุณสามารถค้นหาเอกสาร pdf ของบอร์ดและแบบแผนทางไฟฟ้าด้านล่าง

วงจรนี้มีเซนเซอร์ ลำโพง จอ LCD และแถบ LED หลายตัวที่ทำงานร่วมกันเป็นหนึ่งเดียว ฉันจะแสดงรายการสำหรับแต่ละองค์ประกอบว่าคุณจะต้องเชื่อมต่อสิ่งเหล่านี้อย่างไรและสามารถค้นหาได้ในโครงร่าง

1. เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก: เซ็นเซอร์นี้คำนวณระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุที่อยู่ข้างหน้าเขา ด้วยฟังก์ชันนี้ เราสามารถทำให้ความสามารถบางอย่างเป็นแบบอัตโนมัติได้โดยการยื่นมือไปข้างหน้า มี 4 พิน: กราวด์, 5V, ทริกเกอร์และเสียงก้อง เอาต์พุตเสียงสะท้อนต้องการตัวต้านทานระหว่างกราวด์และพินเอคโค่
2. เซ็นเซอร์ DHT11: เซ็นเซอร์นี้วัดอุณหภูมิและความชื้น หากคุณซื้ออันที่มี PCB มากกว่าตัวต้านทาน 10k ที่บัดกรีด้วยเซ็นเซอร์แล้วและทำให้ง่ายต่อการต่อสาย
3. แถบไฟ LED: สำหรับแถบไฟ LED แหล่งจ่ายไฟภายนอกจำเป็นต้องใช้เพื่อจ่ายไฟ มิฉะนั้น คุณสามารถ dmg ราสเบอร์รี่ pi ของคุณโดยไม่ต้องใช้ สาย DI ไปที่พิน MOSI ของ pi และ CI ไปที่พิน SCLK
4. จอแสดงผล LCD: โดยเฉพาะจอแสดงผล rbg ต้องใช้สายไฟจำนวนมาก พินที่ใช้ทั้งหมดของ pi สามารถใช้กับ GPIO.pins ปกติได้ นอกจากนี้ยังมีโพเทนชิออมิเตอร์สำหรับเปลี่ยนความคมชัดของจอแสดงผล
5. ปุ่มกด: ฉันใช้เพื่อวางราสเบอร์รี่ในโหมดปิดเครื่องและกดอีกครั้งเพื่อเข้าสู่โหมดปลุก การเชื่อมต่อแบบเปิดตามปกติจำเป็นสำหรับมัน
6. ในที่สุดแอมพลิฟายเออร์กับลำโพง: เนื่องจากเราใช้ลำโพงเพียงอย่างเดียว เราจึงต้องการแอมพลิฟายเออร์เพื่อทำให้สัญญาณแรงพอที่จะสร้างเสียง มันเชื่อมต่อกับอินพุตเสียงของราสเบอร์รี่ pi

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่า Pi

ก่อนอื่นคุณต้องมี Raspbian ซึ่งคุณสามารถดาวน์โหลดได้ที่นี่

ฉันใช้จอภาพที่เชื่อมต่อกับ hdmi ของ raspberry pi หลังจากติดตั้งการ์ด sd ด้วยเมาส์และคีย์บอร์ดที่เชื่อมต่อกับพอร์ต usb ของ pi จากนั้นคุณทำตามการตั้งค่าเริ่มต้นบนหน้าจอเพื่อเริ่มต้น raspberry pi ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เปลี่ยนฟังก์ชั่นบางอย่างในแผงการกำหนดค่าเช่น SPI, I2C, … เพื่อเปิดใช้งาน

ป้อนคำสั่งต่อไปนี้ในพรอมต์คำสั่งบน Pi ของคุณ:

sudo apt-get update

อาจใช้เวลาสักครู่ ทำตัวให้สบาย หลังจากอัปเดตเราจะอัปเกรด

sudo apt-get อัพเกรด

ขั้นตอนที่ 4: การติดตั้งโมดูลและแพ็คเกจและการตั้งค่าเว็บเซิร์ฟเวอร์

เราติดตั้งแต่ละโมดูลสำหรับ python ด้วย:

sudo pip3 ติดตั้ง name_of_module

รายการโมดูลที่ต้องการ:

1. adafruit-circuitpython-charlcd
2. adafruit-dht
3. adafruit-circuitpython-dotstar
4. adafruit-blinka
5. RPI. GPIO

อาจมีมากกว่านี้ แต่ถ้าคุณได้รับข้อผิดพลาดที่ระบุว่าไม่พบโมดูล ให้ติดตั้ง

คำสั่งต่อไปนี้ด้วยเพราะคุณต้องการเวอร์ชัน 3.4 ไม่ใช่ 3.3!

python3 -m pip install --upgrade --force-reinstall spidev

สำหรับการตั้งค่าเว็บเซิร์ฟเวอร์ฉันใช้ขวด

ขั้นตอนที่ 5: การใช้รหัส

สำหรับรหัส คุณต้องแน่ใจว่าทุกอย่างอยู่ในโฟลเดอร์ของ /var/www/html

คุณสามารถรับรหัสจาก Github

ไซต์ยังตอบสนองเพื่อให้สามารถเปิดบนมือถือได้โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติหรืออย่างอื่น

ในขณะที่ Pi กำลังบูทเครื่องจะเริ่มเรียกใช้สคริปต์ไพ ธ อนหลักของฉัน จะเป็นการดูแลการนำข้อมูลมาแสดงบนเว็บไซต์ ในการเพิ่มสคริปต์ในการบู๊ตคุณต้องทำตามวิธีที่ดีกว่า ตรวจสอบลิงค์

สำหรับปุ่มคุณต้องใช้พินจริง 5 ของ pi และกราวด์ ใช้หมุดบนปุ่ม หมุดเปิดปกติ และหมุดทั่วไป ขั้ว Btw ไม่สำคัญ!

ทำคำสั่งต่อไปนี้ในเทอร์มินัลของ raspberry pi ของคุณและคุณจะสามารถปิดและเริ่มต้น pi ของคุณได้ด้วยการกดปุ่ม

โคลน git https://github.com/Howchoo/pi-power-button.git./pi-power-button/script/install

ขั้นตอนที่ 6: การสร้างที่อยู่อาศัย

สำหรับที่อยู่อาศัย ฉันใช้ไม้กวาดซึ่งฉันหั่นเป็นชิ้นๆ แล้วมัดด้วยกาว ในการทำให้หน้าเอียงเล็กน้อย ผมต้องคำนวณด้านเอียง เพราะเมื่อคุณไม่คำนวณมัน แม้ว่ามันจะไม่ใช่ส่วนเอียงมาก แต่ชิ้นไม้ก็เข้ากันไม่ได้

คุณต้องระมัดระวังอย่างมากกับการวัดบนชิ้นไม้ เพราะบางครั้งคุณอาจลืมความหนาของไม้

เจาะรูด้วยเครื่องเจาะและเลื่อย

เสร็จแล้วก็เริ่มทาสีได้ เลยใช้สีสเปรย์สีน้ำตาลทา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณทำภายนอกและพยายามยืนให้ห่างจากที่ที่มีควันพิษ

สำหรับลำโพงและด้านหลังฉันใช้สกรูเพื่อเชื่อมต่อ

ด้านบนฉันใช้พลาสติกที่ติดกาวไว้ด้วย

Finnaly ฉันเพิ่มฟุตอุปกรณ์บางส่วน