Airduino: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Noen få ord før jeg forklarer hvordan jeg lagde min Airduino. Hele prosjektet er faktisk et skolebasert prosjekt, og fordi vi hadde en streng tidsbegrensning, er mange ting ikke perfekte, men den grunnleggende funksjonaliteten fungerer.

Så hva er Airduino? Kort: det er en fancy trådløs luftmonitor. Lang: en Arduino måler luftkvaliteten, sender alle dataene til en Raspberry Pi via Bluetooth og lagrer den i en database. Jeg lagde et enkelt nettsted for visuelt å vise dataene. Men det viktigste, den har en kraftig, kontrollerbar RGB -ledning!

Hva måler den nøyaktig? Vel, jeg valgte å måle temperatur, fuktighet, lufttrykk, CO2 og CO. Du kan måle alt du vil, så lenge det er en kompatibel sensor for det.

Jeg har inkludert en detaljert liste over rekvisita med lenker til noen av produktene jeg kjøpte.

Rekvisita

Dette er alle komponentene jeg brukte:

Arduino

Bringebær Pi

LCD-skjerm

HC-05, en hvilken som helst Bluetooth-modul vil fungere

BMP-180 (lufttrykksensor)

DHT-11 (luftfuktighetssensor)

MQ-7 (CO-sensor)

MQ-135 (CO2-sensor)

9W RGB LED (3x3W)

XL4015 Step down buck -omformere (lenke) (2x)

XL6009E1 Step-up boost-omformer (lenke)

MH CD42 batterikort (lenke)

18650 battericelle (4x)

4 Bay 18650 batteriholder

BC337 transistorer (5x)

Motstander (1 kohm (5x), 10 kohm)

Bytte om

Knapp

Micro USB til DIP -adapter

Ledninger

Perfboard

Heatsink (fra en gammel datamaskin)

Trinn 1: Arduino Circuit

Den vanskeligste delen er delen av Arduino fordi den håndterer i utgangspunktet alt.

I den medfølgende skjematikken kan du se, vel, den skjematiske. Det kan se stort og vanskelig ut i begynnelsen, men det er ganske enkelt. Jeg bygde først hele kretsen uten kretser for ledningen, på et brødbord for å se om alt fungerte. Etterord jeg loddet alt av perfboard, jeg prøvde i det minste.

De fleste sensorene er ganske rett frem bortsett fra MQ-7. Denne sensoren er etter min erfaring vanskelig å innlemme i prosjektet. Jeg fulgte en av de eneste gode veiledningene jeg kunne finne, og det syntes å fungere hvis jeg bare koblet til sensoren. Hvis jeg koblet til de andre sensorene, fungerte det rart, så jeg måtte manipulere koden, mer om det senere.

Trinn 2: Arduino -kode

Hvis du har bygget kretsen din på et brødbrett, kan du teste det meste. Koble Arduino til en PC og last opp den inkluderte koden. Hvis du kobler fra tx- og rx -pinnene, kan du sende kommandoer via Arduino IDE Monitor. Hvis du sender 'BMPTemp', bør du få svar hvis du gjorde alt riktig.

Trinn 3: Raspberry Pi Circuit

Jeg la til en skjerm til Pi-en min for å vise IP-adressen siden ligger på. det vanskeligste var å finne ut de riktige pinnene.

Trinn 4: Raspberry Pi -kode

Det første du må gjøre er å konfigurere innebygd Bluetooth. Jeg gjorde alt ved hjelp av kommandolinjen, det kan gjøres ved hjelp av en GUI, men jeg vil ikke dekke det. Jeg antar at du kjenner det grunnleggende i en Raspberry PI og Rasbian, operativsystemet.

Det går som følger:

Trinn 1: koble til din Pi via SSH, jeg bruker Putty.

Trinn 2: Skriv inn følgende kommandoer i terminalen:

1. 'sudo bluetoothctl'
2. 'strøm på'
3. 'agent på'
4. 'skann på'

Trinn 3: Vent nå til HC-05 er oppdaget, du må slå den på.

Trinn 4: Nå må du koble til og stole på enheten. Skriv inn følgende kommandoer:

1. 'par xx: xx: xx: xx: xx: xx', med mac-adressen til HC-05-modulen i stedet for x'ene.
2. 'koble xx: xx: xx: xx: xx: xx', men dette vil mest sannsynlig gi en feil.
3. 'tillit xx: xx: xx: xx: xx: xx'

Trinn 5: Nå som modulen er paret og klarert, må vi binde den til en seriell port. Dette kan gjøres med følgende kommando: 'sudo rfcomm bind 0 xx: xx: xx: xx: xx: xx', igjen med x'ene som representerer mac-adressen til HC-05-modulen. Normalt bør du se 'rfcomm0' hvis du ser i '/dev' hvis du ikke prøver å starte på nytt.

Problemet er nå at du må utføre kommandoen manuelt hver ting du starter Pi. For å gjøre det automatisk la jeg kommandoen til '/etc/rc.local' før 'exit 0'. Nå vil den automatisk binde modulen.

Nå som du har konfigurert Bluetooth, kan du kjøre koden jeg inkluderte. Vær oppmerksom på at jeg har satt en MariaDB -database på min Pi, jeg vil ikke dekke hvordan jeg konfigurerer det, jeg vil bare inkludere en modell av databasen min og en dumbfile. Hvis du vil kjøre koden uten databasen og nettstedet, inkluderte jeg et enkelt program for å gjøre det.

Kopier innholdet i zip -filen til Pi og kjør dem med følgende kommando: 'python3 airduino.py', forutsatt at du er i samme mappe. Hvis Arduino er slått på og tx- og rx -pinnene er koblet til, bør du se noen meldinger om å sette inn data i databasen. Hvis du vil starte programmet automatisk, kan du legge til denne linjen i '/etc/rc.local': 'python3 //arduino.py', og erstatte den med den faktiske banen.

For nettstedet installerte jeg en appache -server for å være vert for nettstedet. Kopier filene fra zipfilen til '/var/www/html/'. Hvis du går til IP-adressen til PI-en din, bør du se nettstedet og dataene hvis alt fungerte riktig.

Trinn 5: Bygg en sak og lodding

Arduino

Nå som alt fungerer, bortsett fra ledet, er det på tide å sette alt i et fint etui. Jeg bestemmer meg for å lage et tårn der alle komponentene er koblet til, og omgir det med en enkel sak.

Men først loddet jeg alle komponentene til perfboard og festet noen ledninger til Ground og Vcc. Jeg la stort sett en eller to komponenter på ett stykke og plasserte dem rundt tårnet.

Batteriholderen har lengre ledninger og er ikke festet på plass, den kan gli inn og ut for å bytte celler.

På dette tidspunktet plasserte jeg driverne for ledet på det siste nivået i tårnet mitt. Jeg skrudde ned utgangsspenningen til driverne til 2,2 for den røde lysdioden og 3,2 for den grønne og blå lysdioden. Jeg festet ledningen til kjøleribben og viften min med glidelåser. Deretter brukte jeg litt tre for å holde det på plass.

Jeg koblet de fleste jordkabler og Vcc -ledninger med skrueterminaler.

Sørg for at du gjør bunnplaten stor nok til at den ytre esken står pent på linje. Ytterhuset er bare en squire -boks av tre. På toppen la jeg en gjennomsiktig plastheks som jeg pusset litt for å gjøre lyset mykere. Jeg har også lagt til strømknappen.

Bringebær Pi

For Raspberry Pi har jeg nettopp laget en enkel trekasse med LCD på toppen og knappen på siden.

Trinn 6: Avslutt

Etter at du har loddet alt og bygget kabinettet, er det på tide å gjøre den siste testen. Slå på alt og besøk nettstedet. Hvis alt gikk som det skulle, burde du se noen live data.

Om batteriene:

Hvis du bruker mer enn 1 batteri parallelt, må du sørge for at spenningsnivået er det samme eller nær.

Github:

Her er en lenke til mitt Github-depot hvor alle de oppdaterte filene er plassert.