ตู้เย็นอัจฉริยะ: 11 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

สวัสดี ในคำแนะนำสำหรับโรงเรียนนี้ ฉันจะแสดงวิธีสร้างตู้เย็นอัจฉริยะของคุณเองโดยใช้ Raspberry Pi ตู้เย็นอัจฉริยะจะนับเครื่องดื่มที่คุณนำออกไปโดยใช้ตราประจำตัวของคุณ

ข้อมูลทั้งหมดจะถูกบันทึกและรวบรวมในฐานข้อมูล Mysql และวางไว้บนเว็บไซต์ เว็บไซต์ตอบสนองและใช้งานได้บนสมาร์ทโฟน

ขั้นตอนที่ 1: เครื่องมือและส่วนประกอบ

เครื่องมือ:

• หัวแร้ง
• ประสาน
• เจาะ
• จิ๊กซอว์
• เลื่อย
• ไขควงหรือค้อน (หากต้องการใช้สกรูหรือตะปู)
• กระดาษทราย
• ไม้อัดไม้เนื้อแข็ง 2x (12 มม. 122 x 61 ซม.)

ส่วนประกอบ:

• 1x ราสเบอร์รี่ pi 3
• 1x8GB ไมโคร SD
• 1x แถบนำ (1m)
• ไฟ LED 3 ดวง (เขียว น้ำเงิน และแดง)
• 1x ปุ่ม
• 1x 6V / 12V ล็อคไฟฟ้า
• 1x เรอ 5V
• 6x LDR
• ตัวต้านทาน 9x
• 1x เขียงหั่นขนม
• 1x MCP3008
• 1x GPIO T-cobbler
• 1x สายเคเบิลอีเธอร์เน็ต
• 1x พลังงานภายนอก (ล็อค)
• 1x พลังงานสากล (pi)
• สายไฟฟ้า

นี่คือสิ่งที่ฉันใช้ แต่คุณสามารถเปลี่ยนบางส่วนหรือเพิ่มบางส่วนได้

ต้นทุนรวมสูงสุดที่ไม่มีเครื่องมือคือประมาณ 140 ยูโร

ขั้นตอนที่ 2: การตั้งค่า Raspberry Pi 3

เราจะเริ่มติดตั้งระบบปฏิบัติการบน Raspberry Pi ของเรา

ดาวน์โหลดรูปภาพ "Raspbian Jessie with pixel" จากเว็บไซต์ Raspberry Pi คุณจะเห็นว่านี่คือไฟล์ ZIP แตกไฟล์ ZIP นี้ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ

• ดาวน์โหลดเครื่องมือ Win32 Disk Imager ซึ่งสามารถดาวน์โหลดได้จาก Sourceforge
• คลิกที่ไอคอนโฟลเดอร์เพื่อเลือกภาพ
• จากนั้นเลือกที่ "อุปกรณ์" microSD. ของคุณ
• จากนั้นคลิกที่ "เขียน"

หลังจากที่เขียนรูปภาพบน microSD ของคุณแล้ว คุณสามารถเปิด microSD ใน Windows Explorer ได้

• เปิดไฟล์ "cmdline.txt"
• เพิ่มบรรทัดต่อไปนี้ก่อนคำว่า "rootwait": 169.254.10.0
• จากนั้นบันทึกไฟล์.

ใส่ microSD ใน RPi

จ่ายไฟให้กับ RPi ของคุณด้วย 5, 2V DC Adapter

เชื่อมต่อสายเคเบิลเครือข่ายกับ RPi และเสียบเข้ากับพอร์ตเครือข่ายของคอมพิวเตอร์ของคุณ

ราสเบอร์รี่ของคุณพร้อมใช้งานแล้ว

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อกับ Raspberry Pi 3

ในการเชื่อมต่อกับ RPi ของเรา เราจะใช้สีโป๊ว

1. ดาวน์โหลด Putty
2. สร้างการเชื่อมต่อ SSH (ดูภาพ)

3. เข้าสู่ระบบ

   • ชื่อผู้ใช้: pi
   • รหัสผ่าน: ราสเบอร์รี่

การตั้งค่า WIFI ขึ้น

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

ไปที่ด้านล่างของไฟล์และเพิ่มสิ่งต่อไปนี้:

network={ ssid="ชื่อของเครือข่ายไร้สาย"

psswrd="รหัสผ่านของเครือข่าย psk="รหัสผ่านของเครือข่ายไร้สาย" }

หากต้องการดูประเภทที่อยู่ IP ของคุณ:

ifconfig wlan0

ตอนนี้คุณสามารถเชื่อมต่อแบบไร้สายกับชื่อโฮสต์ Raspberry Pi ของคุณใน Putty = ที่อยู่ IP

หากมีปัญหาในการเชื่อมต่อกับ wifi คุณสามารถแก้ไขไฟล์ดังนี้:

"sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.config"

ขั้นตอนที่ 4: วงจรไฟฟ้า

ในขั้นตอนนี้ เราจะเชื่อมต่อทุกเซ็นเซอร์กับ Raspberry pi

เชื่อมต่อ T-cobbler กับหมุด GPIO บน raspberry pi แล้ววางลงบนเขียงหั่นขนม หรือคุณสามารถสร้าง PCB ของคุณเองและทำให้มีความทนทานมากขึ้น

MCP3008:

• เชื่อมต่อพิน VDD กับ 3v3Connect
• พิน VREF ไปที่ 3v3Connect
• พิน AGND ไปที่ GNDConnect
• พิน CLK ไปที่ SCLKConnect
• พิน Dout ไปที่ MISOConnect
• พิน Din ไปที่ MOSIConnect
• ขา CS ไปที่ CEOConnect
• พิน DGND ไปที่ GND

แอลดีอาร์:

เชื่อมต่อ LDR ทุกตัวที่คุณใช้ (สูงสุด 8) เข้ากับหนึ่งพินบน MCP3008

เชื่อมต่อพินแรกของ LDR กับ 3v3 และพินที่สองกับตัวต้านทานและตัวต้านทานกับ GND และเชื่อมต่อ de LDR ระหว่าง LDR และตัวต้านทานกับพินบน MCP3008

สำคัญมาก: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟทั้งหมดที่ไปยัง pi นั้นเชื่อมต่อกับพิน GPIO ที่ถูกต้อง ไม่เช่นนั้นโปรแกรมของคุณจะไม่ทำงาน

RFID

• พินซ้ายสุด (พินแรงดัน) กับพิน 3v3 ของ RPI
• ตัวที่สอง (RST) ไปยัง GPIO25
• พื้นดินสู่พื้นดิน
• IRQ ไม่ใช่
• MISO ถึง MISO ของ RPI
• MOSI กับ MOSI ของ RPI
• SCK ถึง SCLK ของ RPI
• SDA ถึง CEO ของ RPI

ปุ่มตู้เย็น:

• หนึ่งพินกับพิน 3v3 ของ RPI
• อีกอันไปยังพิน 13 ของ RPI

LED สามดวง:

• หนึ่งขาต่อตัวต้านทาน 220 โอห์มและต่อกราวด์ของ RPI
• พินอีกอันเป็น 23 พิน 24 พินและ 26 พิน

ไฟ LED ในตู้เย็น:

• ต่อหนึ่งพิน (+) กับ 5V
• หมุดอีกอันติดกับ GROUND

ล็อค:

• หนึ่งพินของล็อค (GROUND) ที่คุณเชื่อมต่อกับกราวด์ของอะแดปเตอร์ภายนอก
• หมุดอีกอันของล็อค (+) ที่คุณเชื่อมต่อกับ Relais
• ด้านบวกของอะแดปเตอร์ภายนอกที่คุณเชื่อมต่อกับ Relais

ดังนั้นตอนนี้คุณต้องเชื่อมต่อ Relais เท่านั้น

• พินเชิงลบของ Relais ที่คุณเชื่อมต่อกับ GROUND ของ RPI
• พินที่อยู่ตรงกลาง (+พิน) ที่คุณเชื่อมต่อกับพิน 5V ของ RPI
• พินอื่นๆ (พิน KY-1) ที่คุณเชื่อมต่อกับ 21 พินของ RPI

ขั้นตอนที่ 5: สร้างตู้เย็น

ในขั้นตอนนี้ เรากำลังสร้างตู้เย็น

ก่อนอื่น คุณจะต้อง:

- ไม้อัด

- จิ๊กซอว์

- เครื่องหมาย

ทำเครื่องหมายส่วนต่างๆ ทั้งหมดบนไม้อัดก่อนเริ่มเลื่อย

2. หลังจากที่คุณตรวจสอบว่าชิ้นส่วนทั้งหมดอยู่ในตลาดหรือไม่ คุณสามารถเริ่มเลื่อยได้ (โปรดจำไว้ว่าใบมีดก็มีความกว้างเช่นกัน)

3. หลังจากเลื่อยชิ้นส่วนทั้งหมดแล้ว คุณสามารถเริ่มเจาะรูสำหรับเซ็นเซอร์ของคุณได้

- ด้านล่างของตู้เย็นต้องมีรูใหญ่ 6 รูเพื่อให้ขวดอยู่นิ่งได้

- พื้นตู้เย็นต้องใช้ 6 รูเล็กกว่าสำหรับเซ็นเซอร์ LDR

- หลังคาต้องการ 3 รูเล็ก ๆ สำหรับ 3 ไฟ LED (สีน้ำเงิน สีแดง และสีเขียว)

- ตรวจสอบให้แน่ใจว่า rfid สามารถอ่านรางไม้ได้ ไม่เช่นนั้นคุณจะต้องทำให้ไม้บางลง

- ทำรูเล็ก ๆ ด้านหน้าด้านในสำหรับปุ่ม

สำหรับประตูคุณต้องทำ 2 รูเพื่อเชื่อมต่อประตูเข้ากับด้านในของตู้เย็น ในการเปิดและปิดประตูฉันได้ติดตั้งที่จับ

หลังจากที่คุณทำงานไม้เสร็จแล้ว คุณสามารถวางชิ้นส่วนไฟฟ้าในที่สำหรับเขียนได้

ขั้นตอนที่ 6: เชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับตู้เย็น

ในขั้นตอนนี้ เราตั้งค่าตู้เย็นด้วยส่วนประกอบทั้งหมดที่เราซื้อ

คุณสามารถเริ่มต้นด้วยการติดเขียงหั่นขนมและ Raspberry pi ที่ด้านหลังของตู้เย็นซึ่งเป็นที่ที่สายไฟทั้งหมดจะสิ้นสุด

วาง RFID, LED, LDR และปุ่มไว้ทางขวา และตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณสามารถเชื่อมต่อกับเขียงหั่นขนมได้

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเชื่อมต่อสายไฟทั้งหมดอย่างถูกต้อง คุณสามารถดูรูปภาพหรือขั้นตอนอื่นๆ ในการเขียนได้

หลังจากที่คุณใส่ส่วนประกอบทั้งหมดเข้าที่แล้ว คุณสามารถเริ่มขันส่วนต่างๆ เข้าด้วยกันดังที่คุณเห็นในภาพ สายไฟทั้งหมดสามารถซ่อนไว้ที่ด้านล่างแบบดับเบิ้ลหรือแบบดับเบิ้ลท็อป

ขั้นตอนที่ 7: การเข้ารหัสฮาร์ดแวร์

ฉันใช้โปรแกรม Pycharm เพื่อทดสอบทุกอย่างในขณะที่ฉันกำลังเขียนโค้ด รหัสทั้งหมดที่ฉันเขียน คุณสามารถหาได้ใน github. ของฉัน

ขั้นตอนที่ 8: Mysql

การปล่อยฐานข้อมูลช่วยให้คุณเริ่มใช้โปรเจ็กต์นี้ได้

การรับรู้โค้ด MySql แบบง่ายๆ จะเป็นประโยชน์ในการเปลี่ยนโปรเจ็กต์หากต้องการ

ฉันใช้ 4 ตาราง ผู้ใช้ เครื่องดื่ม การดำเนินการ และการบันทึก ตารางเหล่านี้เป็นวิธีที่ง่ายและถูกต้องที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าโครงการจะได้ผล

ขั้นตอนที่ 9: การเข้ารหัสเว็บไซต์

คุณสามารถดูรหัสทั้งหมดในโฟลเดอร์ต่อไปนี้บน Github

ฉันใช้โปรแกรม Pycharm เพื่อเขียนทั้งหมด เป็นวิธีที่ง่ายในการโค้ดและดูทุกสิ่งที่คุณทำในขณะที่คุณกำลังทำงาน

ขั้นตอนที่ 10: เริ่มโครงการอัตโนมัติ

ในขั้นตอนนี้ ฉันจะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการเริ่มต้นโปรเจ็กต์ของคุณโดยอัตโนมัติบน raspberry pi

ตอนนี้เราจะปล่อยให้รหัสของเราเริ่มทำงานอัตโนมัติเมื่อ pi ของเราบูทเพื่อให้สามารถทำงานได้ด้วยตัวเอง มีหลายวิธีในการทำเช่นนี้ แต่ฉันเลือกวิธี rc.local

เปิด /etc/rc.local ด้วยโปรแกรมแก้ไขข้อความที่คุณชื่นชอบ แล้ววางโค้ดนี้ไว้เหนือบรรทัด "exit 0"

"นอน 15 python3 /home/pi/files/app/RUN.py & python3 /home/pi/files/website/website.py & ในที่สุด"

เมื่อเราต้องการดูเว็บไซต์ของเรา คุณสามารถเรียกดูที่อยู่ IP ที่ระบุไว้ที่ด้านล่างของไฟล์ website.py (ค่าเริ่มต้นคือ 169.254.10.1:5000) นี่คือจุดสิ้นสุดของคำสั่งแรกของฉัน หากมีอะไรไม่ชัดเจน คุณสามารถแสดงความคิดเห็นหรือส่งข้อความถึงฉันได้

ขั้นตอนที่ 11: สิ้นสุด

ในขั้นตอนนี้ เราจะเตรียมตู้เย็นอัจฉริยะของเราให้พร้อมใช้งาน

เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟจาก Rasberry Pi ในซ็อกเก็ต รอจนกว่า Raspberry Pi จะบู๊ตจนสุด

เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟอื่นเข้ากับซ็อกเก็ต (สำหรับล็อค)

คุณสามารถดื่มได้โดยการสแกนป้าย ปิดประตูเพื่อให้เครื่องดื่มโทเค็นเข้าบัญชีของคุณ

หากต้องการดูเว็บไซต์ของคุณ: ค้นหาที่อยู่ IP ของคุณ ตามด้วย:5000

ตอนนี้ Smartfridge ของคุณพร้อมใช้งานแล้ว เพลิดเพลินกับเครื่องดื่มเย็น ๆ โดยไม่ต้องเครียดและจับตาดูการบริโภค