RFID + fargesensor IoT -prosjekt: 7 trinn

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

Tanken med dette prosjektet er å belønne folk som drikker ut av kaffekopper og avhender dem på riktig måte. Ta et selskap som Tim Hortons for eksempel; i 2014 registrerte de servering av 2 milliarder kopper kaffe årlig. Selv om koppene deres kan resirkuleres, godtas de ikke for resirkulering overalt på dette tidspunktet. Som det står på nettstedet deres, har vi for tiden programmer på en rekke restauranter over hele Canada hvor vi fanger opp papirkoppen (og annen emballasje) for resirkulering eller kompostering. Antall steder der vi tilbyr resirkulering i butikk fortsetter å vokse når vi jobber med lokale renovasjonsselskaper for å utvide programmet vårt …”

Så når de fortsetter å ekspandere og klatre i bransjen som et miljøvennlig selskap, tror vi at de også kan øke antall kunder og øke bevisstheten ved å opprette et insentivpremiesystem.

Dette prosjektet er et forsøk på å utvikle et grunnleggende system rundt denne ideen.

Trinn 1: Deler

• Raspberry Pi 3
• Arduino Mega
• Mini brødbrett
• Kvinne. Jumper ledninger
• 2 x lysdioder (rød og grønn)
• 2 x 330 Ohm motstander
• TCS3200 fargesensor
• RC522 RFID -leser og etiketter
• USB 2.0 -kabel Type A/B
• Datamaskin og Internett
• Kaffe kopp

Trinn 2: Konfigurere maskinvare

Koble TCS 3200 til Arduino

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

UT 8

Koble RFID/LED til Raspberry Pi

SDA 24

SCK 23

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3.3V 1

GRØN LED 12 og 330 Ohm til GND

RØD LED 11 og 330 Ohm til GND

Trinn 3: Programmering av fargesensor

TCS3200 registrerer fargelys gjennom en intern 8 x 8 fotodioder. En strømfrekvensomformer brukes til å konvertere avlesningen fra fotodioden til en firkantbølge hvis frekvens er proporsjonal med lysets intensitet.

Fotodioder har tre forskjellige fargefiltre. Det er 16 røde filtre, 16 grønne filtre, 16 blå filtre og andre 16 fotodioder uten filter.

For å la fotodioden lese fargen, må vi kontrollere pinnene S2 og S3.

Fargetabell:

Farge S2 S3

Rød LAV LAV

Blå LAV HØY

Grønn HØY HØY

Hver sensor kan variere litt i frekvens. Å bringe sensoren nær koppen. Bruk Colour_Tester.ino -koden for å finne de riktige verdiene for akkurat din kopp og husk de gitte verdiene i Serial Monitor. Skriv deretter om uttalelser for å sende et "ja" eller "nei" hvis sensoren oppdager koppen som vist i Sensor_Data.ino.

Når du er ferdig, kobler du Arduino til Raspberry Pi via USB -kabel.

Trinn 4: Konfigurere Raspbian for RFID RC522

1. Aktiver SPI (Serial Peripheral Interface), åpne terminalen og kjør følgende kommando.

sudo raspi-config

2. Bruk piltastene til å velge “5 Grensesnittalternativer” og trykk Enter.

3. Bruk piltastene til å velge “P4 SPI“, og trykk Enter.

4. Du vil nå bli spurt om du vil aktivere SPI -grensesnittet, velg Ja med piltastene og trykk Enter for å fortsette.

5. Når SPI -grensesnittet er vellykket, bør du se følgende tekst vises på skjermen "SPI -grensesnittet er aktivert". Start Raspberry Pi på nytt ved å trykke Enter og deretter ESC. Skriv inn følgende kommando i terminalen på Raspberry Pi for å starte Raspberry Pi på nytt.

sudo omstart

6. Når Raspberry Pi er ferdig med å starte på nytt, må du kontrollere at den faktisk er aktivert. Kjør følgende kommando for å se om spi_bcm2835 er oppført.

lsmod | grep spi

7. Installer Python-dev og git med kommandoen.

sudo apt-get install python-dev git

8. Start Node-Red for å opprette en mappe ~/.node i hjemmemappen. Kjør kommandoen

node-rød-start

Få tilgang til brukergrensesnittet ved hjelp av nettleseren din, pek på adressen https://: 1880. For eksempel er min Pi på hjemmekontorens nettverk på adressen 192.168.0.17, så for å få tilgang til Node-RED blar jeg til

Stopp nå Node-Red Server med kommandoen.

node-rød-stopp

9. Installer Daemon -noden og Serienoden.

cd ~./node-rød

npm i node-red-node-daemon npm i node-red-node-serialport

10. Installer SPI-Py.

cd ~

git klon https://github.com.lthiery/SPI-Py.git cd SPI-Py/sudo python setup.py install

11. Pakk ut disse filene fra zip -filen i brukerens hjemmekatalog - dvs. /home /pi.

12. Start pi på nytt og Start Node-Red igjen.

13. Test kortleseren ved å kjøre skriptet fra kommandolinjen

cd ~

python rfidreader.py

Når du vinker med en tag innenfor ~ 1 cm fra hovedområdet til kortleseren, vil skriptet skrive ut den unike UID -en til kortet, og dens type. Det er forskjellige typer kort, de vanligste kalles MIFARE 1KB, men det er andre. Ikke alle kort bruker den samme RF -kommunikasjonsprotokollen, så ikke bli overrasket hvis et tilfeldig kort du plukker ikke blir gjenkjent. Husk UID for taggene dine for senere.

Trinn 5: Lag en node-RØD flyt for å lese RFID-taggen din og fargesensoren

Koble til Node-RED på Pi ved hjelp av en nettleser-enten fra en annen datamaskin eller på selve Pi.

1. Klikk på hamburgerikonet ved siden av den røde distribusjonsknappen øverst til høyre.

2. Gå til Import og klikk på Utklippstavle.

3. Kopier hele innholdet i teksten i filen node-red-flow.txt og lim den inn i utklippstavlen, og trykk på Importer.

4. Vi må sørge for at alt er riktig konfigurert. Klikk først på den oransje serienoden (øverst til venstre). Klikk på pennikonet og deretter på søkerikonet og velg den serielle porten Arduino er koblet til. Klikk deretter på den røde oppdateringsknappen etterfulgt av den røde knappen Ferdig.

5. Deretter konfigurerer vi den lilla MQTT -noden (ved siden av den serielle noden). Klikk på pennikonet. Skriv inn IP -adressen til hvor du vil at megleren skal være. Når du er ferdig, klikker du på den røde oppdateringsknappen og den røde knappen.

6. Til slutt konfigurerer vi den oransje funksjonsnoden kalt JSON til objekt ved siden av RFIDReader -noden. Funksjonen inneholder en switch -setning. Dette vil ta UID for tagger og gi dem nytt navn. I vårt tilfelle hadde vi to koder som vi ga nytt navn til bruker 1 og bruker 2.

VIKTIG MERK: Hvis du har tenkt å bruke mer enn to koder, må du endre skript/flyt.

Trinn 6: Distribuer og kontrollpanel

Alt er konfigurert og klart. Trykk på den røde distribusjonsknappen øverst til høyre.

Klikk på søylediagramikonet under det etterfulgt av ikonet som ser ut til å være en boks med en pil. Et nytt vindu skal vises med modulene RFID & SENSOR TABLE og RFID-RC522.

Trykk på Opprett -knappen for å starte en ny tabell og begynne å teste taggene dine. Du bør se tabellen som viser de forskjellige taggene, antall poeng/ganger den har blitt oppdaget og dato/klokkeslett. I mellomtiden på brødbrettet skal den grønne lysdioden lyse hver gang en etikett oppdages, hvis ikke det røde lyset lyser. (Trykk på Slett for å fjerne tabellen, og slett ved å trykke på Slett). Fargesensoren skal fungere på samme måte. Hvis koppen oppdages, blir den svarte prikken grønn.

Trinn 7: Framtid

• Flottere brukergrensesnitt
• Flere brukere
• Kamera/fotodatabase for mer nøyaktig oppdagelse av kaffekopper
• Send punktoppdateringer til twitter -kontoer