Konsollkjøler: 11 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Har du en gammel konsoll?

Er du redd for at konsollen din kan bli overopphetet om sommeren?

Da er dette prosjektet for deg!

Mitt navn er Thibeau Deleu og jeg er en student fra multimedia og kommunikasjonsteknologi ved Howest Kortrijk.

Navnet på dette prosjektet heter 'Console Cooler'. Som navnet sier, er det en enhet som hjelper deg med å holde konsollen kald! Avkjølingen skjer gjennom en vifte på toppen av saken, noe som skaper en ekstra luftstrøm.

Dette prosjektet er for folk som har en gammel konsoll som varmes opp ganske fort, spesielt om sommeren. Du vil også kunne se statusen til konsollen på et (selvlaget) nettsted.

Trinn 1: Hovedkomponentene (sensorer og LCD)

Hva trenger vi egentlig for å bygge denne enheten?

La oss starte med å gi en oversikt over hva hovedkomponentene er:

• LDR -motstand
• ML35 temperatursensor
• Jtron DC 5V 0.23a 3 5 cm Kjølevifte.
• PIR bevegelsessensor
• Ultra Sonic sensor

For spørsmålet om begynnelsen av dette trinnet, vil jeg plassere 2 excel -bilder med alle komponentene du trenger. Men jeg vil dekke de viktigste delene i de følgende trinnene, så det blir lettere å forstå.

Først og fremst trenger vi hovedkomponenten for å få dette til å fungere, og det er Raspberry Pi med minst 16 GB micro SD -kort. Uten det fungerer ingenting.

For det andre er komponentene som registrerer viktige parametere for å se temperaturen inne i saken og statusen til konsollen. For dette trenger vi en temperatursensor og en lyssensor. De jeg skal bruke i dette prosjektet er:

• LDR -motstand
• LM35 temperatursensor

Når det gjelder selve viften, bruker jeg en Jtron DC 5V 0.23a 3 5 cm kjølevifte.

Det er noen ekstra komponenter på dette prosjektet, fordi det var interessant å legge dem til i prosjektet (for meg personlig).

Den første komponenten er en PIR -bevegelsessensor som fungerer som en knapp for å aktivere viften. Den andre komponenten er en ultralydssensor for å måle avstanden mellom saken og veggen. Jeg implementerte denne siste sensoren, fordi det er viktig at luften lett kan slippe ut av saken.

Endelig har vi en LCD -skjerm for å vise nettstedets IP -adresse. Dette nettstedet viser verdiene til sensorene, og du kan kontrollere viften fra dette nettstedet.

Trinn 2: Elementene som skal få kretsen til å fungere (transsistorer, motstander, …)

Følgende transistorer / motstander ble brukt for å få dette prosjektet til å fungere.

Transistorer:

NPN -transistor: PN2222 (1 nødvendig)

Motstander:

• 10k ohm (3 nødvendig)
• 1k ohm (2 nødvendig)
• 2k ohm (2 nødvendig)

Strømforsyning:

Breadboard powermodule 3V / 5V (1 nødvendig)

Kabler:

• mann/mann (minst 30-40)
• hunn/hann-kabler (rundt 10-20 for LCD, LDR og vifte)
• hunn/hunnkabler (rundt 10-20 hvis du vil forlenge noen kabler for saken).

Annen:

• 1 potensiometer (for lysregulering på LCD -skjermen)
• 1 MCP3008 (for å konvertere analog verdi LDR til digital verdi)
• 2 brødbrett for å legge alt på.

Trinn 3: Kablingskjemaet med forklaringer

Dette trinnet er en forlengelse av det forrige. Her viser jeg hele skjemaet for elektriske ledninger for å gjøre konsollen kjøligere. Klikk på de vedlagte filene for å se hvordan du kobler til alt.

Trinn 4: Saken: Komponenter

Selvfølgelig må denne elektriske kretsen beskyttes mot forskjellige krefter som kan få den til å slutte å fungere. Med krefter mener jeg ting som regn, gjenstander som kan treffe enheten etc.

Av denne grunn er en sak nødvendig.

For å lage denne saken trenger vi følgende komponenter:

Tre:

• Ett stort fiberplate (1,2 cm tykt) for å kutte følgende stykker:

  • 2 stykker på 14 cm på 20 cm (forsiden / baksiden av saken)
  • 2 stykker på 45 cm på 12 cm (sider av saken)
  • 2 stykker på 20 cm på 45 cm (topp / bunn av saken)
  • 2 barer (å bruke som føtter for saken)

Hengsler:

• 2 hengsler for å åpne fronten (hengslene er nederst på forsiden)
• 2 hengsler for å åpne toppen

Håndtak:

1 håndtak (for å åpne fronten)

Lim:

1 stort rør med TEC -lim (for å lime bitene sammen)

Sag:

Atlantic Saw (for å kutte de nødvendige hullene i brikkene for sensorene, LDR og vifte)

Sander:

Black & Decker for å glatte ut bitene når de er kuttet

Bore:

1 drill med en skruediameter på 0,6 cm (for å lage hullene)

Maling / grunning:

• 1 gryte med hvit Levis primer (0,25L)
• 1 gryte med hvit Levis -maling (0,25L)

Magneter:

2 magneter (som holder døren til saken)

Børster:

• 1 rulle (for å male de større overflatene)
• 1 børste (for detaljer)

Skruer:

• 8 små skruer for hengslene (maks 1,1 cm lang, siden platen er 1,2 cm tykk)
• 2 små skruer for håndtaket (maks 1,1 cm langt)
• 4 små skruer for magneter (maks 1,1 cm lange)

Trinn 5: Case: Creation

Nå er det på tide å gjøre saken.

1. For den øverste delen av saken. Skjær tallerkenen i to, fordi den bakre halvdelen må åpnes slik at vi kan komme til sensorene/elektronikken
2. Skjær de følgende hullene i trefiberplatene- På halvdelen på toppen. Klipp 3 hull: - 1 rektangelhull (6,8 cm på 3,5 cm for LCD -skjermen) - 1 sirkelhull (diameter 2,5 cm for viften) - 1 firkantet hull (2,5 cm på 2,5 cm for PIR -bevegelsessensoren)
3. Skjær et hull i bakstykket i form av en sirkel. Det er her strømkablene kommer gjennom.
4. Bor små hull med boret med en skrue med en diameter på 0,6 cm på baksiden (rundt hullet for kablene) og venstre side av saken. Vi gjør dette for at det skal være nok luftsirkulasjon i saken.
5. På høyre side av saken. Skjær et hull på baksiden (5,5 cm på 3,5 cm) for den ultralydssensoren (slik at den kan fungere skikkelig).
6. Lim alle bitene sammen med TEQ -limet. Om nødvendig kan du legge til fiberplater for å styrke sidene av saken. Plasser disse stengene inne i etuiet. EFTER ALT ER TØRKET
7. Skru håndtaket på forsiden av saken. Skru den på toppen av forstykket (IKKE toppstykket der vi lagde de 3 hullene => se bildene for avklaring om nødvendig).
8. Skru 2 hengsler (4 skruer) på høyre side (på baksiden) av saken slik at den øvre bakre halvdelen kan åpnes.
9. Skru 2 hengsler (4 skruer) på bunnen av frontstykket slik at forsiden av saken kan åpnes.

10. Skru magnetene på innsiden av saken:- 2 magneter foran det øverste forstykket inni

    - 1 metallstykke på toppen av forstykket slik at det kobles til magneter

11. Lim fiberplatestengene på bunnen av saken slik at fronten enkelt kan åpnes med håndtaket.
12. Legg primer til saken
13. Legg hvit maling til saken
14. Gratulerer! Saken din er ferdig!

Trinn 6: Plasser komponentene i saken

For plassering av komponentene i saken, følgende:

1. LCD -skjermen og viften skrus på toppen av saken på utsiden.
2. PIR -bevegelsessensoren vil limes på toppen av saken på innsiden.

Grunnen til at vi gjør dette for bevegelsessensoren og ikke for resten, er for å forhindre at bevegelsessensoren registrerer seg.

Brettbrettene (med det meste av elektronikken på) limes inne i saken og plasseres på baksiden. Vær oppmerksom på at de Ultra sonic -sensoren er synlig gjennom hullet på høyre side.

Raspberry Pi vil bli plassert i den fremre halvdelen av saken. Siden Pi er konsollen som må kjøles ned, trenger den ikke limes/skrues (siden vi ikke ville gjort det med en ekte konsoll).

Trinn 7: Sett opp bringebær

Før vi begynner å kode, må vi sette opp riktig miljø.

Hvordan gjør vi det? Ved å laste ned raspbian buster -bildet for bringebær pi og skrive det på bringebæret ved å bruke Win 32 disk imager. Før du begynner å skrive bildet til Pi, må du lage en SSH-fil (uten utvidelse) i bildet for å aktivere SSH på Raspberry Pi.

Oppsett på pi

Etter at du har gjort dette, kan du bruke kitt til å logge på bringebæret ditt slik at du kan konfigurere det riktig. Vær oppmerksom på at du må koble Pi -en til datamaskinen med en ethernet -kabel.

Standardbrukeren og passordet for Pi er følgende:

bruker: pi

passord: bringebær

Du kan endre dette ved hjelp av raspi-config.

Vi må legge til et nettverk på Pi -en din, slik at andre enheter kan se på nettstedet ditt når de er på samme nettverk. Skriv inn følgende kommandoer på kitt.

1. sudo iw dev wlan0 scan | grep SSID

2. wpa_passphrase "NAMEOFYOURNETWORK"

   Skriv inn passordet til nettverket ditt

3. sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
4. sudo omstart
5. ifconfig (for å sjekke om wifi -oppsettet ditt fungerte)

Du må sørge for at Pi er oppdatert ved å bruke følgende kommandoer mens Pi er koblet til internett:

• sudo apt-get oppdatering
• sudo apt-get oppgradering

Deretter kan du aktivere eller installere pakkene for at prosjektet skal fungere, enten gjennom raspi-config eller kommandoer. Siden vi snakker om raspi-config, kan vi aktivere en-leders grensesnittet her, slik at bringebæret kan lese sensoren med én tråd. Gå til grensesnittalternativene, velg én ledning og trykk på aktiver. Du må også installere SocketIO med:

pip installere flask-socketio

Nå som vi har internett, må vi lage vår database. Men først må vi laste ned MariaDB (på pi) og Mysql Workbench (på pc), slik at vi kan jobbe med MariaDB.

Trinn 8: Oppsett Pc

Mysql arbeidsbenk

Etter at alt er installert, kan vi få tilgang til MariaDB via Mysql Workbench på vår pc.

Når vi oppretter en ny database, må vi konfigurere denne databasen som bildet ovenfor (den med tilkoblingsnavnet 'raspi'). Mens vi konfigurerer denne databasen, trenger vi brukernavn / passord for både databasen og bringebæret. standard bruker og passord er 'mysql' / 'mysql' i databasen og 'pi' / 'rapsberry' på Pi. Hvis det er en advarsel om tilkobling, kan du bare trykke 'Fortsett uansett'

Visual Studio -kode

Den andre programvaren vi trenger er Visual Studio Code.

Når den er installert, må du installere følgende utvidelse.

Denne utvidelsen lar deg skrive pi -programmene dine på PCen. Gjør følgende når dette er installert:

1. Trykk på F1 og skriv inn SSH
2. Velg ekstern tilgang: legg til ny SSH -vert
3. Skriv inn følgende data

   ssh 169.254.10.1 -A

4. Trykk enter

Etter dette blir du koblet til bringebærpi.

Det siste vi trenger, er å installere python -utvidelsen på den eksterne maskinen. Uten dette kan vi ikke kjøre programmene vi skriver på vår pc.

Trinn 9: La kodingen begynne

Nå som maskinvaren er klar, er det på tide å starte med programvaren.

Før vi begynner, begynner vi å legge til litt struktur for filene våre. I dette tilfellet oppretter vi en mappe for frontend, backend og databasen. Det vil være en lenke til Git Repository (i de følgende trinnene) med alle filene hvis dette virker forvirrende. Du kan bare ta over filene derfra om nødvendig.

Nå som vi har litt struktur, gir jeg en kort oversikt over hvordan kodingen vil fortsette.

1. Opprettelse av database Når vi ønsker å lage en database for verdiene til sensorene våre, trenger vi en god modell for å lagre dataene våre. Når vi har denne modellen, kan vi videresende denne modellen til å lage vår database. For å lage modellen vi jobber med Mysql Workbench, vennligst sjekk bildet i dette trinnet for å se hvordan modellen ser ut.

Gjør følgende for å lage en modell / fremoveringeniør:

• For å lage en modellpressfil (venstre på toppen)
• Trykk på ny modell
• For mer informasjon, trykk på følgende lenke
• For fremadrettet prosjektering, pressemodell
• Trykk fremover ingeniør
• Trykk ja/fortsett til slutten av prosessen.

2. Bakside

Baksiden vil være stedet der kodingen vil være for alle enhetene og sensorene. Det vil bli delt mellom hjelperklasser som vil inneholde koden for komponentene og hovedkoden (app.py) der alt kommer sammen.

Databasefilene vil også være i denne mappen siden bakenden får informasjonen fra databasen gjennom datarepository.py -filen i depotmappen. Config.py -filen er bare for å koble backend til databasen.

3. Frontenden

Frontenden er for nettstedet. Denne mappen inneholder HTML/CSS/JAVA -koden. Nettstedet skal være tilgjengelig via IP fra Rapsberry Pi. Så hvis din pi har følgende IP: 192.168.0.120, kan du besøke nettstedet ditt via denne IP-adressen. Hvis du vil vite IP -en til pi -en din, kan du skrive inn 'ip a' i kitt og se på WLAN0 -adressen.

Trinn 10: Backend

Som nevnt i forrige trinn, er bakenden hvor all koden er skrevet for komponentene. Det jeg ikke nevnte var hvordan du får dataene fra databasen og hvordan du sender dem til fronten av nettstedet vårt.

Følgende trinn bør utføres for å gjøre dette:

1. Lag mysql -spørringer for å få/oppdatere/sette inn data i databasen din. Filen som inneholder disse spørringene er Datarepository.py -filen. Databasen.py -filen er filen som vil kommunisere med databasen og vil bruke forespørslene fra datarepository.py for å få dataene du vil ha. For å sikre at du kan koble deg til databasen, må du kontrollere at konfigurasjonsfilen har samme passord / bruker som databasen din. Sørg også for at riktig database er valgt.
2. Når vi kan kommunisere med databasen, må vi lage en rute (app.route (endepunkt …)). Denne ruten er forbindelsen mellom frontenden og bakenden. En annen tilkobling som kan brukes er Socketio.
3. Sørg for å importere alle de riktige bibliotekene (i app.py) for å få dette prosjektet til å fungere. Du kan se githuben min, hvis du vil vite hvilke biblioteker jeg brukte for appen. Py.

For å sikre at databasen vil bli fylt med oppdaterte data, er det viktig å gjøre konstante avlesninger fra sensorene. Den beste måten å gjøre dette på er gjennom en while-loop og å kjøre while-loop i en tråd. Ellers blir programmet sittende fast i de while-loop.

Trinn 11: Frontend

I frontenden er det

3 html sider:

• home.html
• light.html
• temperatur.html

3 css -filer:

• screen.css (som er en fil jeg fikk av skolen min.)
• normalize.css (som hjelper å implementere til css i forskjellige nettlesere.)
• main.css (som inneholder hoved-css for HTML-sidene.)

2 javascript -filer:

• app.js (som tar dataene fra bakenden og plasserer dem på forsiden.)
• datahandler.js (som håndterer dataene fra backend slik at app.js kan jobbe med det.)

Jeg vil også legge til lenken til githuben min her, for sikkerhets skyld.