Mini-Serre: 11 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Som student har jeg en dårlig vane med å glemme ting. På grunn av det, hvis jeg vil dyrke en bestemt plantetype, glemmer jeg vanligvis det, og det dør fordi det ikke er noen som kan ta vare på det.

Jeg skal prøve å fikse dette problemet med Mini-Serre. Mini-Serre er et automatisert hagearbeidssystem som sender data om de forskjellige sensorene som er installert til en webserver som kjører på Raspberry Pi. På denne måten kan brukeren overvåke plantene sine på et nettsted uansett hvor de er. Dette konseptet utvikles som et avsluttende prosjekt innen det første året med multimedia og kommunikasjonsteknologi, på Howest Kortrijk, Belgia.

Trinn 1: Materialene

For å bygge dette prosjektet trenger du følgende elementer:

Elektronikk

1. Bringebær pi 3 - sett
2. Brødbrett
3. Mann-til-mann-kontakter
4. Mann-til-hunn-kontakter
5. Dallas 18B20 (temperatursensor)
6. Fotoresistordeteksjon Lysfølsom lyssensor
7. MCP3008
8. Potensiometer
9. LCD-skjerm
10. Motstander
11. Blå LED
12. RGB LED

Hylster:

13. Central Park kweekkas (https://www.brico.be/nl/tuin-buitenleven/moestuin/…) 14. Treplate (bunnen av saken) 15. Spiker 16. Skruer

Verktøy:

17. Hammer 18. Sag 19. Skrutrekker 20. Bor

Trinn 2: Lag kretsen

I trinn 2 skal vi lage kretsen for dette prosjektet. Dette er det absolutte minimumet du trenger hvis du vil at det skal fungere. Bruk frittetabellen og diagrammet for å lage en kopi av kretsen. Det er her du trenger alle de elektriske materialene fra trinn 1.

Informasjon om kretsen:

Vi har 2 sensorer koblet til MCP3008 som er lyssensoren og jordfuktighetssensoren. Temperatursensoren har en digital utgang og bruker en GPIO-pin på Raspberry Pi.

Ekstra:

Jeg implementerte også en LCD-skjerm som vil gjøre det lettere senere å koble til Raspberry Pi uten å måtte koble til den bærbare datamaskinen. Dette er ikke nødvendig, men det er sterkt foreslått.

Trinn 3: Lag en database

Det er veldig viktig å lagre dataene dine fra sensorene på en organisert, men også sikker måte. Derfor bestemte jeg meg for å lagre dataene mine i en database. På denne måten kan bare jeg få tilgang til denne databasen (med en personlig konto) og holde den organisert. På bildet over finner du opplegget mitt fra databasen min og under en fil for å eksportere databasen til et databaseprogram, for eksempel MySQL.

Databaseprogram Det er viktig at databasen vår kan fungere alene fra vår Raspberry Pi. Du kan gjøre dette ved å laste ned MySQL eller MariaDB for Raspberry Pi. Du vil først lage databasen på datamaskinen din i MySQL Workbench. Deretter eksporterer du denne databasen som en frittstående fil. Koble nå til din Raspberry Pi -database via MySQL Workbench og gjenopprett databasen her. Nå har du databasen kjørt på din Raspberry Pi!

Trinn 4: Skrive sensordata til databasen

Etter at databasen kjører på din Raspberry Pi, vil vi at sensorene våre skal kunne lagre dataene sine i den. Vi kan gjøre dette ved å lage 3 separate skript (som er gjort i PyCharm). En fin funksjon som er inkludert i PyCharm er at du kan koble deg til din Pi, og på denne måten kan du få tilgang til databasen din og skrive direkte til den. Dataene leses også direkte av Raspberry Pi, og LED -lampene lyser deretter opp til det du trenger.

Blå LED lyser: Jorda er ikke fuktig nok. RGB LED lyser grønt: alt er fint. RGB LED lyser rødt: det er for varmt, åpne taket for å kjøle det ned litt. RGB LED lyser blått: det er for kaldt, lukk taket hvis det er åpent.

Du kan laste ned alle skriptene fra github -depotet mitt:

Merk: Jeg brukte min personlige påloggingsinformasjon for databasene, så du må kanskje endre den for å passe din.

Merk: Mappen DB1 inneholder en klasse 'database' som importeres i koden som kobles til databasen din.

Trinn 5: Visning av IP -en din på skjermen

Displayet viser IP-adressen som din Raspberry Pi kjører på, på denne måten kan du enkelt koble til Raspberry Pi uten ledninger. Jeg skrev også et skript for dette som leser IP-en til pi-en din og viser den på skjermen (merk at GPIO-pinnene stemmer overens, ellers fungerer den kanskje ikke). Raspberry Pi kjører dette skriptet automatisk ved oppstart. Du kan gjøre dette ved å legge til kode til rc.local -filen på Raspberry Pi. Du kan komme dit ved å skrive 'sudo nano /etc/rc.local', før den siste kodelinjen du vil legge til 'Python3.5/home/user/filelocation &'.

Du finner skriptet her:

Merk: '&' på slutten, dette får skriptet til å kjøre en gang og umiddelbart stoppe det, slik at andre skript også kan kjøres.

Trinn 6: Måling av sensorene hvert tiende minutt

Vi vil ikke at databasen vår skal fylles av sensordata noen gang 0,001 sekunder, ellers vil dette gjøre det vanskelig for databasen å følge med på alle dataene som kommer inn, og det kan krasje. Dette er grunnen til at jeg la til et utklipp til 'crontab' på Raspberry Pi. Crontab er et program som holder oversikt over planlagte oppgaver, så på denne måten kan du bare kjøre skriptet hvert 10. minutt bare en gang.

Slik konfigurerer du det:

Du kan konfigurere dette ved først å skrive inn Raspberry Pi -kommandolinjen 'crontab -e', dette åpner redaktøren for crontab. Rull ned til bunnen av filen og legg til 3 linjer, en for hver sensor.

' */10 * * * * python3.5/home/user/filepath/sensor1'

Merk: '*/10' er de 10 minuttene vi ønsker å være mellom hver måling. Koden jeg skrev etter det er python -versjonen du kjører og filen du vil kjøre, så du må skrive en linje for hver sensor fordi de finnes av 3 forskjellige filer.

Trinn 7: Lag nettstedet

Jeg lagde nettstedet mitt i et program som heter Atom. Det er et veldig enkelt å bruke program og tilrådelig hvis du er ganske ny til å skrive HTML og CSS som meg.

Du finner all koden og bildene som brukes etter denne lenken:

Jeg laget front-end av nettstedet i Visual Studio Code, så hvis du ikke planlegger å lage HTML og CSS selv, kan du bare legge til filene i en ny mappe i Visual Studio Code i stedet for Atom.

Trinn 8: Opprette back-end

Back-end og front-end vil være de tingene som faktisk får noe til å skje på nettstedet vi nettopp har laget. I back-end kobler vi til databasen vår igjen og i stedet for å sette data i databasen. Vi vil nå lese alle dataene fra de forskjellige sensorene, og ved hjelp av Socket. IO sender vi dem til front-end, slik at vi kan vise dem på nettstedet.

Du finner koden til back-end her:

Merk: Vi bruker databaseklassen vi brukte tidligere før, så jeg inkluderte ikke dette i dette depotet.

Trinn 9: Opprette front-end

Front-end er her vi kombinerer vår HTML- og CSS-kode sammen med JavaScript og vår back-end. JavaScript jeg skrev prøver å opprette en forbindelse med back-end som må være Running. Nå sender Back-end oss alle dataene fra sensorene, og vi kan lage noen få funksjoner i JavaScript som redigerer HTML-filen slik at den passer til våre nåværende verdier.

JavaScript finner du her:

Merk: Sørg for at du kobler HTML -koden din til den riktige mappen for JavaScript -stedet, ellers fungerer det kanskje ikke.

Trinn 10: Lag drivhuset

Jeg kjøpte en ferdiglaget pakke fra Brico:

Bare følg trinnene som følger med pakken. Etter at dette er gjort, er vi ikke helt klare til å sette Raspberry Pi der. Først må vi lage et 'gulv' eller en bunn for drivhuset, du kan gjøre dette ved å ta en treplate og måle ut hvor stort det må være for å få det til å passe. Jeg lagde først treramme så treplaten har noe å hvile på.

Trinn 11: Sette alt sammen

Vi er nesten klare! Bare dette siste trinnet, og du er klar til å gå. Ta Raspberry Pi og drivhuset, lag noen hull slik at du kan sette lysdiodene gjennom den, lage et hull for displayet og et hull for Raspberry Pi -strømforsyningen. Sett alt i drivhuset, koble til Pi og du er klar! Du har ditt eget drivhus!