GroupONE Smart Home: 27 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Välkommen! Detta Raspberry Pi -projekt är ett "smart home" -hanteringssystem som kan mäta olika data som temperatur, luftfuktighet och ljusvärden i olika delar av huset. Denna instruktionsbok täcker installationen för entrén och vardagsrummet samt 1 sovrum.

Data skickas ut och bearbetas via IBM Bluemix innan de återförs till Node-Red, varefter de utför de nödvändiga åtgärderna som att tända lamporna när det är mörkt och rörelse detekteras.

Användare kan se data som samlats in via en instrumentpanel i Node-Red som visar de aktuella mätvärdena utöver en grafisk representation av en mätare och en historisk graf. Instrumentpanelen innehåller också ytterligare funktioner som en klocka som visar aktuell data och tid och växlar för att fjärrstyra olika elektriska apparater, som representeras som lysdioder och en summer.

Slutligen finns det ett huslarmsystem bestående av en MFRC 522 RFID -kortläsare, en summer, en rörelsesensor och en 16x2 LCD -display. Status för RFID -huslarmsystemet visas också på instrumentpanelen. Det som gör detta huslarmsystem speciellt är att det kan läsa meddelanden som ges till det, till exempel "Välkommen hem" för att visa att åtkomst beviljas eller "Åtkomst nekad" för att visa att åtkomst nekas. När det upptäcks rörelse medan lamporna är släckta ringer summern och ett e -postmeddelande skickas till användaren. När larmet larmas kommer ytterligare ett e -postmeddelande att skickas.

Steg 1: Förbereda den nödvändiga hårdvaran

Se till att du har allt följande innan du fortsätter. Mängden av varje artikel som krävs placeras inom parentes.

1. Raspberry Pi 3 Model B (3 enheter)
2. Brödbräda (3 enheter)
3. Half breadboard (1 enhet)
4. T-skomakare kit (3 enheter)
5. DHT11 temperatur- och fuktsensor (3 enheter)
6. LED (5 enheter)
7. 220 ohm motstånd (5 enheter)
8. 10K ohm motstånd (7 enheter)
9. HC-SR501 PIR rörelsesensor (2 enheter)
10. Summer (1 enhet)
11. I2C LCD -skärm (1 enhet)
12. RFID / NFC MFRC522 kortläsarmodul (1 enhet)
13. RFID -kort (2 enheter)
14. Ljusberoende motstånd (LDR) (2 enheter)
15. Analog-till-digital-omvandlare (3 enheter)
16. Jumperkablar från man till han (minst 80 enheter)
17. Manliga till kvinnliga bygelkablar (minst 10 enheter)
18. Strömadapter / USB till mikro USB -kabel (3 enheter)
19. RJ45 LAN -kabel (3 enheter)

Steg 2: Ingångshårdvara #1

Nu när vi har samlat de viktigaste föremålen är det dags att börja installera hårdvaran för den första delen av vårt projekt - entrén. Anslut DHT11 -sensorn, 10k ohm motstånd och bygelkablar enligt bilden.

Steg 3: Ingångshårdvara #2

Installera sedan LED -lampan, ytterligare 2 bygelkablar och ett 220 ohm motstånd.

Steg 4: Ingångshårdvara #3

Anslut summern och dess 2 bygelkablar enligt bilden.

Steg 5: Ingångshårdvara #4

Installera RFID / NFC MFRC522 kortläsarmodul med hjälp av sju han-till-hona-kablar.

Steg 6: Ingångshårdvara #5

Lägg till I2C LCD-skärmen och dess fyra han-till-hona-bygelkablar. Detta avslutar installationen av hårdvaran för entrén.

Steg 7: Vardagsrumshårdvara #1

Börja med en annan Raspberry Pi, breadboard och T-Cobbler kit för detta steg. Den orange tråden är för 3v3 -matning medan den grå tråden är för GND -matning. Använd 330Ω -motståndet för lysdioderna, anslut de gröna ledningarna till den gula lysdioden till GPIO23 och den röda lysdioden till GPIO24. Anslut de bruna ledningarna på båda lysdioderna till samma rad som den grå tråden (GND).

Steg 8: Vardagsrumshårdvara #2

Anslut DHT11 -sensorn enligt bilden ovan. Använd ett 10k Ω motstånd den här gången för DHT11 -sensorn, anslut den blå ledningen till GPIO4. Anslut den röda tråden till samma rad som den orangea tråden (3v3) och den svarta tråden till samma rad som den grå tråden (GND).

Steg 9: Vardagsrumshårdvara #3

Anslut DHT11 -sensorn. Använd ett 10k Ω motstånd den här gången för DHT11 -sensorn, anslut den blå ledningen till GPIO4. Anslut den röda tråden till samma rad som den orangea tråden (3v3) och den svarta tråden till samma rad som den grå tråden (GND).

Steg 10: Vardagsrumshårdvara #4

Installera nu det ljusberoende motståndet, dess 10k ohm motstånd tillsammans med de nödvändiga bygelkablarna.

Steg 11: Vardagsrumshårdvara #5

Anslut PIR -rörelsesensorn enligt bilden ovan. Anslut den gula ledningen till GPIO26. Anslut den röda tråden till samma rad som den orangea tråden (3v3) och den svarta tråden till samma rad som den grå tråden (GND). Du är nu klar med att installera vardagsrummet. En till att gå!

Steg 12: Sovrumshårdvara #1

Återigen, börja med en annan Pi, breadboard och T-Cobbler kit. Gå vidare till sovrummet: börja med att lägga till man-till-hanskabeln, 10k ohm motstånd och DHT11-sensor enligt diagrammet ovan.

Steg 13: Sovrumshårdvara #2

Lägg nu till LED -lampan, ytterligare 2 bygelkablar och ett 220 ohm motstånd.

Steg 14: Sovrumshårdvara #3

Anslut MCP3008 Analog-to-Digital-omvandlaren och dess respektive bygelkablar. Lägg även till det ljusberoende motståndet och dess 10k ohm motstånd.

Steg 15: Sovrumshårdvara #4

Anslut rörelsessensorn med tre han- till honkablar och du är klar med hårdvaruinställningen för sovrummet!

Steg 16: Installera IBM Watson Node-RED Nodes på RPi

Öppna ett terminalfönster och

installera följande Node-RED-noder på din RPi:

sudo npm i -g nod-röd-bidrag-ibm-watson-iot

När installationen är lyckad startar du om din RPi

sudo starta om nu

Steg 17: Uppdatera Node-RED på RPi

Öppna ett terminalfönster och uppdatera Node-RED på din RPi

sudo npm install -g --unsafe-perm nod-röd

Steg 18: Installera ytterligare nod-röda moduler på RPi

För att flöden som importeras i nästa steg ska fungera måste följande moduler också installeras.

nod-röd-bidrag-ögonblick (för att formatera tid)

nod-röd-instrumentpanel (för instrumentpanel)

nod-röd-bidrag-telegrambot (för telegrambot)

nod-röd-nod-daemon (för RFID, följ länken nedan för instruktioner)

developer.ibm.com/recipes/tutorials/reading-rfid-mifare-cards-into-watson-iot-platform-using-your-raspberry-pi-3/

node-red-contrib-i2clcd (för LCD, följ länken nedan för instruktioner)

github.com/johnty/node-red-contrib-i2clcd

Steg 19: Starta Node-Red och Mosquitto

Öppna ett terminalfönster och starta Node-RED på din RPi

mygg

Öppna ett annat terminalfönster och starta Node-RED på din RPi

nodröd start

Steg 20: Importera flöden för ingångs -RPi

Klicka på hamburgermenyn och gå till Importera> Urklipp

Klistra in koden i länken nedan och klicka på Importera

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

Klicka på en MQTT -ut nod

Klicka på pennikonen

Ange IP -adressen för Entrance RPi i fältet Server

Klicka på Uppdatera. Alla andra MQTT -noder på samma flöde kommer att uppdateras.

Steg 21: Importera flöden för RPi för vardagsrum

Klicka på hamburgermenyn och gå till Importera> Urklipp Klistra in koden i länken nedan och klicka på Importera

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

Klicka på en MQTT -ut nod

Klicka på pennikonen

Ange IP -adressen för Living Room RPi i fältet Server

Klicka på Uppdatera. Alla andra MQTT -noder på samma flöde kommer att uppdateras.

Steg 22: Importera flöden för sovrum RPi

Klicka på hamburgermenyn och gå till Importera> Urklipp

Klistra in koden i länken nedan och klicka på Importera

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

Klicka på en MQTT -nod

Klicka på pennikonen

Ange IP -adressen för sovrummet RPi i fältet Server

Klicka på Uppdatera. Alla andra MQTT -noder på samma flöde kommer att uppdateras.

Steg 23: Importera flöden för Bluemix

Klicka på hamburgermenyn och gå till Importera> Urklipp

Klistra in koden i länken nedan och klicka på Importera

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

Steg 24: Distribuera appen

Klicka på knappen Distribuera för att distribuera appen.

Om MQTT inte lyckas ansluta efter distributionen anger du följande två kommandon (ett i taget) för att stoppa och starta om Mosquitto och försök igen.

sudo /etc/init.d/mosquitto stoppa

mygg

Steg 25: Visa instrumentpanelen

Gå till: 1880/ui (t.ex. 169.254.43.161:1880/ui)

Du borde se skärmen ovan.

Steg 26: Visa instrumentpanelen #2

Du kommer åt instrumentpanelen för de andra 2 RP: erna (visas ovan) genom att klicka på hamburgermenyikonen och välja den RPi du vill visa instrumentpanelen för.

Steg 27: Använda Chatbot

Applikationen innehåller också en Telegram -bot. Botens namn är groupONEbot. En lista med kommandon kan visas med hjälpkommandot, enligt nedan. Ovan är några exempel på möjliga användningsfall.