Projektadagoló: 14 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Mindig is szerette volna etetni háziállatait otthonról távol, vagy csak a kanapé kényelméből? Ha igen, ez a projekt az Ön számára! A Project Feeder egy nyílt forráskódú projekt, amely lehetővé teszi házi kedvenceinek etetését automatikusan, vagy manuálisan a telefonról vagy a számítógépről. Követheti az élő közvetítést is, és nyomon követheti kedvence étkezési szokásait.

Mielőtt elkezded!

Ez a projekt főiskolai feladat, és időhöz kötött, ezért nagyon "folyamatban van". Ezért vagyok tisztában azzal, hogy vannak olyan dolgok, amelyek javíthatók és a jövőben frissíthetők. Arra biztatlak, hogy legyél kreatív, fejleszd és bővítsd ezt a koncepciót.

Kezdésként áttekintjük a projekt megvalósításának követelményeit. Valóban szüksége lesz az alább felsorolt készségekre és eszközökre.

A készítő készségei:

• 3D nyomtatás vagy hozzáférés egy nyomtatási szolgáltatáshoz
• Forrasztás
• Alapvető elektronikai ismeretek

Eszközök:

• 3d nyomtató
• Forrasztópáka
• Forró ragasztópisztoly, vagy más ragasztó, amely 3D-nyomtatószálakat tartalmaz
• Csavarhúzók

Kellékek

A projekt építésének teljes költsége körülbelül 120 euró, attól függően, hogy hol vásárolja meg az alkatrészt, és milyen kedvezményeket kap.

Fontos:

Egyes részek "Unique" jelzéssel vannak ellátva, ami azt jelenti, hogy a konstrukció szerkezeti kialakítására jellemző, és szükség van az alkatrész pontos másolatára.

Raspberry Pi 4 B modell / 2 GB + 16 GB (minimum követelmény) Micro SD kártya

A Rasberry Pi készlete jelenleg nagyon korlátozott, ehhez némi körülnézésre van szükség.

12V 60W tápegység

www.banggood.com/AC-100-240V-to-DC-12V-5A-…

5,5 mm x 2,1 mm egyenáramú tápegység aljzat (egyedi)

www.banggood.com/10db-5_5-x-2_1mm-DC-Powe…

DC-DC 12V-5V 3A Buck Step Down Power modul (egyedi)

www.banggood.com/LM2596-DC-DC-Voltage-Regu…

42 mm -es 12 V -os Nema 17 kétfázisú léptetőmotor

www.banggood.com/42mm-12V-Nema-17-Two-Phas…

L298N Dual H Bridge modul

www.banggood.com/Wholesale-L298N-Dual-H-Br…

GY6180 VL6180X Repülési idő érzékelő

www.banggood.com/GY6180-VL6180X-Time-Of-Fl…

Infravörös akadálykerülő érzékelő (x3)

www.banggood.com/3Pcs-Infrared-Obstacle-Av…

USB kamera

www.banggood.com/Electronic-Camera-Module-…

Háttérvilágítás 16 × 2 LCD, 8051 I2C mikrovezérlő

www.hobbyelectronica.nl/product/1602-lcd-d…

Kétirányú szintváltó

www.banggood.com/nl/Two-Channel-IIC-I2C-Lo…

Közös értékű ellenállások (10k, 220R, 470R)

www.banggood.com/Wholesale-Geekcreit-600pc…

LED -ek (x2)

Diódák (x2)

12V ON/OFF kapcsoló (egyedi)

www.banggood.com/5pcs-12V-Round-Rocker-Tog…

Anyák: 3x8mm, 3x10mm, 3x12mm

1. lépés: Az SD -kártya villogása

Ehhez a lépéshez meg kell villannia az SD -kártyát a mellékelt képpel:

thomy.stackstorage.com/s/KbCfVgoU0t8gU3C

A kép előkészített apache webkiszolgálóval, adatbázissal és kóddal van ellátva a feederrel való interfészhez. Tehát nem kell semmit tennie, ami a szoftver beállítását jelenti.

Ha meg akarja nézni a kódot, az összes szükséges kódot beszerezheti:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Győződjön meg róla, hogy tudja megfelelően villogni az SD -kártyát, vagy ne szakítsa meg a folyamatot, mert ez kárt okozhat. A kártya villogásához a Win32DiskManager nevű szoftvert használtam. Egy másik program, amelyről tudom, hogy működik és egy kicsit felhasználóbarátabb, az úgynevezett Ethcer. Mindkettő egyformán jól működik.

2. lépés: SSH a Pi -be

Ha a villogás befejeződött, most behelyezheti az SD -kártyát a pi -be, és bekapcsolhatja. Győződjön meg róla, hogy Ethernet -kábellel csatlakozik a pi -hez. Most már képesnek kell lennie csatlakozni hozzá SSH használatával az ip 169.254.10.1 segítségével. A PuTTY nevű programot használom, de ha nincs kedve szoftvert telepíteni, akkor mindig írja be a következő parancsot a parancssorba:

ssh [email protected]

Most nyisson meg egy munkamenetet. Amikor először csatlakozik, figyelmeztetést kap, figyelmen kívül hagyhatja ezt, és folytathatja. A rendszer kéri, hogy jelentkezzen be felhasználóként, majd ezt követően a jelszót, ehhez a képhez használja a következő hitelesítő adatokat:

• Felhasználó: feederpi
• Jelszó: Redeef1

A „pi” felhasználó is aktív, de nem tud majd bejelentkezni. Ennek az az oka, hogy úgy van beállítva, hogy automatikusan bejelentkezzen a tápellátásról és futtassa a programot. Ezért jelentkezik be a következőkkel:

[sudo] jelszó a feederpi -hez:

Csak nyomja meg a crtl+c billentyűkombinációt, és most kapnia kell egy héjat.

Most írja be a következőt:

sudo -i

Most root felhasználóként jelentkezett be.

3. lépés: A Wifi beállítása

Most root felhasználóként jelentkezett be, és beírhatja:

wpa_passphrase "Az Ön SSID -je" "A jelszava" >> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

A konfiguráció helyes hozzáadásának ellenőrzéséhez írja be a következőt. A biztonság kedvéért törölheti a sima szöveges jelszót is, de kilépéskor mindenképpen mentse el a módosításokat.

nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Most újraindíthatja a pi -t, ha beírja:

most indítsd újra

Most hagyjon egy kis időt a pi -nek, hogy elinduljon, és jelentkezzen be újra az SSH -val, mint korábban, hogy megnézze, van -e kapcsolat a beírt wifivel:

ip a

A wlan0 interace alatt valami hasonlót kell látnia egy ip-címmel, ez azt jelenti, hogy sikeresen csatlakozott a wifi-hez. Később, amikor minden össze van kapcsolva, a szoftver ezt egy LCD -n fogja megjeleníteni.

4. lépés: Az alkatrészek nyomtatása

A projekthez szükséges alkatrészek itt találhatók:

www.thingiverse.com/thing:4459996

Mindezen részek nyomtatása eltart egy darabig, ezért türelemre lesz szüksége.

Ezeket a beállításokat használtam (PLA):

• Réteg magassága: 0,3 mm
• Nyomtatási sebesség: 50-60 mm/s
• A fúvóka hőmérséklete: 200 ° C
• Az ágy hőmérséklete: 60 ° C

Nincs sok mondanivalója erről, kivéve, jó szórakozást a nyomtatáshoz.

5. lépés: Az alkatrészek összeszerelése (bevezető)

Rendben, most folytatjuk az összeszerelést. Mielőtt elmagyaráznám az egészet, átnézek néhány dolgot, amelyeket szem előtt kell tartani, és amelyek segítenek ennek megvalósításában.

TIPP 1:

Úgy döntöttem, hogy az összes lyukat 2,5 mm -re készítem, kivéve a 3 mm -es csavarokat. Ezáltal a csavarok becsavarásával megérintheti a menetet, így nincs szükség anyákra. A csavar behelyezése meglehetősen nehéz, a forrasztópáka segítségével szélesítse ki a tetejét, ez megkönnyíti a csavar behelyezését és a csavarozás megkezdését.

TIPP 2:

Ha hozzám hasonlóan elfogy a csavar, csak csavarja be az átlós párokat. Ez sokat megment, és jól működik.

6. lépés: A teteje összeszerelése (adagoló)

Az alkatrészek úgy vannak elhelyezve, mint a képen.

Összefogják őket az úgynevezett „lemezek”. Az egyik lemez a léptetőmotorhoz szerelhető.

Győződjön meg arról, hogy a csavarok teteje egy síkban van a felülettel, különben az adagolás elzáródik. Ehhez és a "Stepper_offset" modellhez használja a 3x8 mm -es csavarokat a léptető és a lemez külső oldala között.

Most tegye a marót a léptetőre, elég könnyűnek kell lennie. Ha nem, használhat némi vazelint.

A többi elég egyenesen előre, csak vegyen egy csavart, ahol lyukat talál.

7. lépés: A fedél (konténer) összeszerelése

Itt láthatod, hogyan készítettem a tartályomat. A tartályt eredetileg szárított egyesítő darabokhoz használják.

Felül a TOF-érzékelőt szeretné rögzíteni, ezzel mérheti, hogy mennyi étel maradt a tartályban. A képeken látható, hogyan csatoltam. Először a forrasztópáka segítségével megolvasztottam a csapok lyukait, majd a kábeleket csatlakoztatva néhány ragasztóval a helyére ragasztottam az érzékelőt.

A tartály lezárásához forrasztópákammal 2 lyukat készítettem és 2 csavart becsavartam. A gumiszalag, a cipzáras nyakkendő vagy a huzal egyaránt használható a záráshoz.

8. lépés: Az aljzat összeszerelése

A különböző modulok elhelyezéséhez a képekre hivatkozva eléggé megmagyarázhatók. Ezeknek a képeknek egy része már tartalmaz vezetékeket, egyelőre érdemes túlnézni ezen. A képek a projekt fejlesztésének közepén készültek. Kezdetben az volt a terv, hogy beteszek egy mérőcellát, és lemérik az ételt, de mivel az utolsó pillanatban eltört a mérőcellás erősítőm, le kellett mondanom erről a funkcióról, és le kellett cserélnem egy videó élő közvetítésre, ami szintén nagyon ügyes. A lehetőség mindig ott van a terhelési cellák hozzáadásához, de be kell ásnia a kódot, és szerkesztenie kell néhány dolgot.

9. lépés: Elektronika, érzékelők és állítóművek

Most itt az ideje felhelyezni a forrasztópáka. Két ábrát mutattam be a tennivalókról, egy szabványos elektromos kapcsolási rajzot, egy vizuális ábrázolást. Erősen javaslom, hogy használja az elektromos kapcsolási rajzot, mert az sokkal jobban betekintést nyújt minden működésébe, és véleményem szerint össze van kapcsolva egymással. A másik csak azért van itt, mert kötelező volt. Ezt azért mondom, mert nincs sok hely a kábelek számára, ezért hatékonynak kell lennie a GND, +5V stb. Bekötésével, ami attól függ, hogyan szeretné vezetni a kábeleket. Tehát ne kössön mindent pontosan egymáshoz, mint a sematikus, ez működni fog, de nem illik.

A kapcsolónál látható, hogy mindhárom vezetéket bekötöttem, ez azért van, mert a kapcsoló beépített LED-del rendelkezik, amely jelzi, ha a készülék be van kapcsolva. A 2 színtelen vezeték kapcsolóként működik, a színes vezeték a GND -hez megy.

Általában ez a sorrend, amivel mindent bekötöttem:

1. Tápellátás: tápcsatlakozó, h-híd, boost buck konverter, kapcsoló
2. Raspberry Pi (további információkért lásd a következő lépést)
3. IR-érzékelők
4. LED -ek
5. Léptető bemenetek
6. I2C rész: 3.3V, SDA, SCL

Nem elengedhetetlen, de hasznos, ha egy prototípus -NYÁK -ot hegesztünk, mint én.

Ne felejtse el csatlakoztatni a kamerát a pi USB -portjához.

Fontos:

Mielőtt az áramkör 5 V -os részét csatlakoztatná, győződjön meg arról, hogy a boost buck konvertert 5 V -ra állítja. Ellenkező esetben fennáll annak a veszélye, hogy mindent megsüt. Ennek beállításához forgassa el a potenciométert, és nézze meg a feszültség leolvasását a képernyőn.

10. lépés: Elektronika, Raspberry Pi

A vázlatrajz rajzolására szolgáló szoftver korlátai miatt nem tudtam megrajzolni, hogyan kell bekötni a málna pi -t.

+5V esetén csak a pi 5V -os csatlakozójához lehet vezetéket kötni, de ez megkerüli a biztonságot, például a biztosítékot. Ha az aljára néz, akkor néhány betétet kell látnia, amelyek TPxx felirattal vannak ellátva, esetünkben TP1 vagy TP2 -t keresünk. Forrasztja a +5 V -os vezetéket az egyikhez, de ügyeljen arra, hogy ne kösse össze más nyomokkal. Ez nagy valószínűséggel a garanciát is érvényteleníti. Én személy szerint megpróbáltam mindkét tesztpárnához csatlakoztatni, és arra a következtetésre jutottam, hogy valószínűleg a legegyszerűbb és legbiztonságosabb a TP2 használata, távol a többi kitett párnától, és nincs sok nyom körülötte.

A GND esetében csak vegye fel az egyik csapot a tetején, mint a sematikus ábrák, ez most teljesen rendben van.

11. lépés: Az elektronika tesztelése

Ha minden megfelelően van csatlakoztatva, jó gyakorlat, ha először mindent tesztel, mielőtt mindent összeszerel.

Itt egy ellenőrző lista:

• Az IPV4 -cím megjelenik az LCD -n
• Képes kapcsolódni az IP -hez a böngészőn keresztül
• Képes elforgatni a léptetőt "etetéssel", és látni, hogy a LED -ek kigyulladnak
• A tároló állapota beolvasásra és frissítésre kerül
• Élő közvetítés a kamerából
• Étkezési események észlelése

Hibaelhárítás:

Az alábbiakban felsorolok néhány problémát, amelyekbe kerültem, és hogyan javíthatom őket.

- Az LCD kijelzőm világít, de nem jelenít meg semmit:

1) A cikk írásakor a pi -nek körülbelül 2 percre van szüksége a teljes indításhoz, így több időt kell hagynia.

2) Nem megfelelően csatlakoztatta az LCD -t. Láthatja, hogy helyesen csatlakoztatta -e, ha beírja a következő parancsot egy héjba:

sudo i2cdetect -y 1

Ennek két címet kell visszaadnia: 0x27 (= LCD) és 0x29 (= TOF érzékelő). Ha a 0x27 nem jelenik meg, ellenőriznie kell az LCD vezetékét. Ha mindkettő nem jelenik meg, ellenőriznie kell az SDA és az SCL csapok vezetékeit. Például. ellenőrizze, hogy véletlenül nem cserélte -e fel a kettőt. A legrosszabb esetben valamit rosszul csinált a 2 különálló komponenssel, vagy valami elromlott.

- Az LCD -n elakad a "Csatlakozás a WiFi -hez"

Ez azt jelenti, hogy a pi elakad, amikor megpróbál csatlakozni az egyik hálózathoz, amelyhez konfigurálta a csatlakozást. Ez azt jelenti, hogy vagy nem vagy a hozzáférési pont tartományában, vagy valamit rosszul csináltál, pl. elírás. Ebben az esetben menjen vissza a "WiFi beállítása" szakaszhoz, és nézze át újra.

A szoftver úgy is beállított, hogy otthoni hálózatokhoz csatlakozzon, amelynek IP -címe "192.168". Ha a hálózat más privát tartományt tartalmaz, például "10.0" vagy "172.16", akkor a /home/pi/project/main.py mappába kell lépnie, és a get_ips () függvényben módosítania kell: ha "192.168" ip, ha "Az Ön privát tartománya itt" az ip -ben.

- Az LCD -n megjelenik az ip, de nem tudok csatlakozni:

1) Győződjön meg arról, hogy a 192.168. X. X ip -hez csatlakozik, a másik ip 169.254.10.1 mindig úgy van konfigurálva, hogy Etherneten keresztül egyenesen a számítógéphez csatlakozzon. Ez nem működik, ha nincs csatlakoztatva.

2) Győződjön meg arról, hogy ugyanazon a hálózaton van, vagy engedélyezte a portátirányítást a hálózatán, ha a feeden kívülről szeretné elérni a feedet.

- A lépegető remeg, és nem fordul:

Ez azt jelenti, hogy nem megfelelően csatlakoztatta a kettős H-híd bemeneteit vagy kimeneteit. Próbálja meg kicserélni őket, amíg nem működik.

12. lépés: Befejezés

Most rájöttél, hogyan lehet mindent működtetni, itt az ideje mindent összehozni. A két részt ragasztószalaggal kellett összeraknom, mert a lyukak kialakítása nem elég erős ahhoz, hogy megtartsa a feszültséget, és nekem megrepedt. Ez a legfontosabb fejlesztendő dolog a jövőben. Tisztább megoldás, ha csak összeragasztja a két részt, de ez problémát okozhat, ha valami belül eltörik, és szeretne hozzáférni a belsejéhez. Ezért mentem a jó öreg elektromos szalaggal.

Amikor felkeresi a webhelyet, egy műszerfallal kell fogadnia, ahol olyan dolgokat végezhet, mint a kézi etetés, az állapot ellenőrzése, az adatok megtekintése és az előre beállított értékek hozzáadása.

13. lépés: Extra: Chrome -bővítmény

Ha nincs kedve böngészni az irányítópulton, és csak gyorsan szeretné ellenőrizni az állapotot vagy a hírcsatornát, használhatja a Chrome -bővítményt. Mivel nincs a hivatalos Chrome webáruházban, úgy kell betöltenie, mint egy ilyen csomagot.

Először győződjön meg róla, hogy letöltötte a Feeder Extension mappát a github könyvtárból:

github.com/VanIseghemThomas/ProjectFeeder

Lépjen a következő URL -re:

chrome: // extensions/

Ha ott van, engedélyezze a fejlesztői módot, és töltse be a kiterjesztés mappáját. Most bővítményként kell megjelennie.

Ha nem jelenik meg a Chrome -sávon, megtalálhatja a Chrome -menüben.

14. lépés: A szoftver

Ha szeretne barkácsolni a szoftverrel, vagy valamilyen okból szüksége van egy fájl új példányára, akkor az összes szükséges fájl megtalálható az általam készített GitHub -tárban:

Az adatbázishoz EER-sémát is készítettem, arra az esetre, ha úgy érzi, szeretne funkciókat hozzáadni az API-hoz. Az adatbázis kiíratása megtalálható a GitHub adattárban is. Az összes háttérkód Pythonban van írva. A lombikot az útválasztáshoz, a Socket.io -t pedig a websocketekhez használják.