Raspberry Pi เซ็นเซอร์คาร์บอนมอนอกไซด์: 6 ขั้นตอน

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

Internet of Things เป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตและมีคุณสมบัติในการปรับตัว กำหนดค่าเองได้ โปรโตคอลการสื่อสารระหว่างกัน และมีเอนทิตีทางกายภาพและเสมือนที่เป็นเอกลักษณ์ เซ็นเซอร์คืออุปกรณ์ที่ใช้วัดคุณสมบัติทางกายภาพและสิ่งแวดล้อม และส่วนใหญ่จะใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลในอุปกรณ์ IoT สำหรับวัตถุประสงค์ของโครงการนี้ เราเลือกเซ็นเซอร์คาร์บอนมอนอกไซด์เพื่อวัดระดับคาร์บอนมอนอกไซด์ที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์ที่เราสร้างขึ้นสามารถใช้ในรถยนต์เพื่อตรวจจับว่ามีคาร์บอนมอนอกไซด์อยู่ภายในรถ สิ่งนี้สำคัญมากในชีวิตจริง เนื่องจากการมีอยู่ของคาร์บอนมอนอกไซด์ในสภาพแวดล้อมแบบปิดนั้นเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์อย่างมาก

เสบียง

Raspberry Pi 3

MQ-7 เซ็นเซอร์คาร์บอนมอนอกไซด์

เขียงหั่นขนม

ตัวต้านทาน 1K โอห์ม

ตัวต้านทาน 470 โอห์ม

MCP3008 8 Channel, ADC 10 บิตพร้อมอินเทอร์เฟซ SPI

คอมพิวเตอร์

ขั้นตอนที่ 1: การตั้งค่า Pi

ทำตามแผนผังเพื่อตั้งค่าวงจรของคุณ สำหรับรูปภาพแบบโต้ตอบ โปรดไปที่ไดอะแกรมของ circuito.io

ขั้นตอนที่ 2: การติดตั้งแพ็คเกจที่จำเป็น

เนื่องจากคุณอาจยังไม่ได้ติดตั้งแพ็คเกจที่จำเป็นทั้งหมด เราจำเป็นต้องติดตั้งโดยใช้ pip:

pip ติดตั้งขวด flask_restful flask_wtf ร้องขอ

ขั้นตอนที่ 3: รหัส

คุณสามารถค้นหาซอร์สโค้ดทั้งหมดสำหรับโปรเจ็กต์นี้ในที่เก็บ github ของเรา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อคุณดาวน์โหลดมันลงในเครื่องคอมพิวเตอร์ของคุณ และเพื่อให้โครงสร้างไฟล์เหมือนกับที่คุณถ่ายโอนไปยัง pi

เปิดไฟล์ sensor.py และเปลี่ยนบรรทัดของรหัสที่มี localhost เป็นที่อยู่ IP ของคอมพิวเตอร์ของคุณ คุณสามารถค้นหาคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการค้นหาที่อยู่ IP ของคอมพิวเตอร์ของคุณได้ที่นี่

เราจำเป็นต้องย้ายไฟล์ sensor.py ไปยัง raspberry pi ดังนั้นให้รันคำสั่งนี้จากไดเร็กทอรี COSensor

scp sensor.py pi@"ป้อนที่อยู่ pi ip ที่นี่":.

ขั้นตอนที่ 4: การกำหนดค่าข้อความ

เนื่องจากโปรแกรมของเราแจ้งเตือนเราผ่านข้อความเมื่อระดับคาร์บอนมอนอกไซด์สูงเกินไป เราจึงต้องสามารถส่งข้อความจากหมายเลขกลางได้ ในการทำเช่นนี้ เราจะใช้แพลตฟอร์มที่เรียกว่า Twilio ขั้นแรก ลงชื่อสมัครใช้บัญชีทดลองใช้งานฟรี ต่อไป เราต้องดาวน์โหลดแพ็คเกจสองสามชุด หากคุณมี Node.js ติดตั้งเวอร์ชัน v8.0.0 ขึ้นไป ให้ข้ามไปยังขั้นตอนที่ 2 คุณสามารถตรวจสอบเวอร์ชันของคุณด้วย:

โหนด -v

แพ็คเกจแรกคือ Node.js ซึ่งสามารถดาวน์โหลดได้จากเว็บไซต์ของพวกเขาที่นี่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดตั้งระบบปฏิบัติการที่ถูกต้อง จากนั้นเปิดและปฏิบัติตามคำแนะนำที่ได้รับพร้อมท์

ต่อไป เราต้องติดตั้ง Twilio CLI มีการติดตั้งและอัพเดตด้วย Node package manager ด้วยคำสั่งต่อไปนี้:

npm ติดตั้ง twilio-cli -g

npm ติดตั้ง twilio-cli@latest -g

ณ จุดนี้ เราจำเป็นต้องเชื่อมต่อ Twilio CLI กับบัญชีของเรา ในการดำเนินการนี้ เราต้องการข้อมูลสองส่วน: Account SID และ Auth Token จาก Twilio Console จากนั้นเรียกใช้การเข้าสู่ระบบ twilio และป้อนข้อมูลที่ได้รับพร้อมท์

twilio เข้าสู่ระบบ

ตอนนี้เราได้เชื่อมต่อบัญชีของเราแล้ว แต่ยังต้องการหมายเลขโทรศัพท์ คุณสามารถซื้อผ่าน Twilio ด้วยเงินทดลองที่คุณได้รับ หลังจากพิมพ์คำสั่งด้านล่าง ตัวเลขจำนวนมากจะปรากฏขึ้น เลือกหนึ่ง.

หมายเลขโทรศัพท์ twilio:buy:local --country-code US --sms-enabled

ตอนนี้ เพื่อให้ Twilio ทำงานในโปรแกรมของเราได้ เราจำเป็นต้องติดตั้งแพ็คเกจ พิมพ์

pip ติดตั้ง twilio

ภายในไฟล์ keys.py เราจำเป็นต้องป้อนบัญชี SID และ Auth Token ของเราเพื่อใช้ในภายหลัง ควรมีจุดว่างสำหรับคุณในการคัดลอกและวางค่าเหล่านี้

รหัสผ่าน = {"twilio":{"account_sid": "วาง sid ของคุณที่นี่", "auth_token": "วางโทเค็นของคุณที่นี่"}}

เมื่อดำเนินการเสร็จแล้ว ก็ถึงเวลาตั้งค่าความเข้ากันได้ของอีเมลกับโปรแกรมของเราผ่าน Gmail API

ขั้นตอนที่ 5: การกำหนดค่า Gmail API

ในการกำหนดค่า gmail API ก่อนอื่นคุณต้องไปที่แดชบอร์ดของ Google ที่นี่คุณสามารถลงทะเบียนโครงการใหม่โดยใช้ตัวเลือก 'สร้างโครงการ' หลังจากสร้างโปรเจ็กต์ใหม่แล้ว จะมีข้อความแจ้งว่า “คุณยังไม่มี API ให้ใช้งาน ในการเริ่มต้น โปรดไปที่ API Library”

แล้วมาเที่ยวที่นี่ ในช่องค้นหาให้เลือก Gmail API หลังจากที่คุณคลิกตัวเลือก Gmail API จะมีตัวเลือกให้เปิดใช้งาน API นี้ หลังจากที่คุณเปิดใช้งาน Gmail API คุณจะต้องสร้างข้อมูลรับรองเพื่อให้สามารถใช้งานได้ ดังนั้นคลิกที่ "สร้างข้อมูลรับรอง" ซึ่งจะนำคุณไปยังหน้าต่างที่ขอให้คุณเลือก API ที่นั่น เลือก Gmail API จากนั้นเลือกตัวเลือกที่เหมาะสมที่คุณจะเรียก Gmail API นี้จากที่ใด หลังจากนี้ คุณจะต้องเลือกบทบาทของคุณ เช่น เจ้าของผลิตภัณฑ์ จากนั้นไฟล์ json จะถูกดาวน์โหลดลงในคอมพิวเตอร์ของคุณ ซึ่งจะเป็นบัญชีบริการของคุณ คัดลอกและวางไฟล์นี้ในโฟลเดอร์ cred ในไดเร็กทอรีโครงการของคุณ ไชโย API ของคุณถูกเปิดใช้งานและบัญชีของคุณลงทะเบียนเพื่อใช้ Gmail API นี้ มาถึงส่วนที่สนุกแล้ว สมมติว่าเราต้องการส่งอีเมลโดยใช้บัญชีของคุณที่ลงทะเบียนกับ Gmail API เยี่ยมชมเว็บไซต์นี้เพื่อดูข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับรหัสและวิธีการทำงานของรหัสในการส่งอีเมลจากบัญชีที่ลงทะเบียน สิ่งแรกที่ต้องจำคือการกำหนดขอบเขตที่อนุญาตให้คุณส่งอีเมล ขอบเขตในการส่งอีเมลมีลักษณะดังนี้: “https://www.googleapis.com/auth/gmail.send” คุณสามารถดูรายการขอบเขตการอนุญาตได้ที่นี่

ทุกสิ่งที่คุณทำโดยใช้ Gmail API เช่น เข้าถึงป้ายกำกับอีเมล หรือส่งอีเมล โทเค็น Pickle ใหม่จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะเกิดขึ้นเป็นครั้งแรกที่คุณเรียกใช้แอปพลิเคชัน ทุกครั้งหลังจากนั้น หากคุณเพิ่มขอบเขตใหม่ โทเค็น Pickle ใหม่จะถูกสร้างขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานฟังก์ชันทั้งหมดได้โดยใช้ gmail API ทุกครั้งที่คุณเรียกใช้แอปพลิเคชันของคุณโดยเปลี่ยนขอบเขต โทเค็น Pickle ใหม่จะถูกสร้างขึ้น

ขั้นตอนที่ 6: การเรียกใช้ Sensor

ในที่สุดเราก็สามารถรันโปรแกรมของเราได้แล้ว เปิดเซสชัน ssh ไปยัง raspberry pi ของคุณและเรียกใช้ครั้งเดียว:

python3 sensor.py

บนคอมพิวเตอร์ของคุณ ให้เรียกใช้

หลาม api.py

ตอนนี้เราสามารถเข้าถึงข้อมูลและสมัครรับการแจ้งเตือนจากหน้าเว็บได้แล้ว เปิดเว็บเบราว์เซอร์และพิมพ์ https://localhost:5000 เพื่อดูระดับ CO ปัจจุบัน ไปที่หน้าสมัครและป้อนข้อมูลของคุณเพื่อรับการแจ้งเตือน

เมื่อทุกอย่างได้รับการตั้งค่าแล้ว คุณควรได้รับการแจ้งเตือนหากพบ CO ซึ่งหวังว่าจะไม่เกิดขึ้น