RFID + színérzékelő IoT projekt: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A projekt ötlete az, hogy jutalmazza azokat az embereket, akik kávéscsészékből isznak, és megfelelően megsemmisítik azokat. Vegyünk például egy olyan céget, mint Tim Hortons; 2014 -ben 2 milliárd csésze kávét szolgáltak fel évente. Bár a csészéik újrahasznosíthatók, jelenleg nem mindenhol fogadják el újrahasznosításra. Amint azt a honlapjukon is megjegyezték, „jelenleg számos Kanadában található étteremben vannak programok, ahol papírpohárunkat (és egyéb csomagolásunkat) újrahasznosításra vagy komposztálásra gyűjtjük. Az üzletekben történő újrafeldolgozást kínáló helyek száma folyamatosan növekszik, miközben a helyi hulladékkezelő cégekkel együttműködve bővítjük programunkat …”

Tehát, mivel folyamatosan bővítik és felkapaszkodnak az iparágba, mint környezetbarát vállalat, úgy gondoljuk, hogy ösztönző jutalmazási rendszer létrehozásával növelhetik az ügyfelek számát és növelhetik a tudatosságot.

Ez a projekt egy kísérleti rendszer kidolgozása ezen elképzelés köré.

1. lépés: Alkatrészek

• Raspberry Pi 3
• Arduino Mega
• Mini kenyeretábla
• Női.férfi jumper vezetékek
• 2 x LED (piros és zöld)
• 2 x 330 Ohm ellenállás
• TCS3200 színérzékelő
• RC522 RFID olvasó és címkék
• A/B típusú USB 2.0 kábel
• Számítógép és internet
• Kávéscsésze

2. lépés: A hardver beállítása

A TCS 3200 csatlakoztatása az Arduino -hoz

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

KI 8

Csatlakoztassa az RFID/LED -eket a Raspberry Pi -hez

SDA 24

SCK 23

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3.3V 1

ZÖLD LED 12 és 330 ohm GND -ig

PIROS LED 11 és 330 Ohm GND -ig

3. lépés: A színérzékelő programozása

A TCS3200 érzékeli a színes fényt egy belső 8 x 8 fotodiódasoron keresztül. Az áram-frekvenciaváltóval a fotodióda leolvasását négyzethullámmá alakítják, amelynek frekvenciája arányos a fény intenzitásával.

A fotodióda három különböző színszűrővel rendelkezik. 16 piros szűrő, 16 zöld szűrő, 16 kék szűrő és további 16 szűrő nélküli fotodióda található.

Annak érdekében, hogy a fotodióda le tudja olvasni a színt, az S2 és S3 csapokat kell vezérelnünk.

Színes táblázat ：

Szín S2 S3

Piros LOW LOW

Kék LOW HIGH

Zöld HIGH HIGH

Az egyes érzékelők gyakorisága kissé eltérhet. Közelítse az érzékelőt a pohárhoz. Használja a Colour_Tester.ino kódot, hogy megtalálja a megfelelő értékeket az adott csészéhez, és emlékezzen a megadott értékekre a Soros monitorban. Ezután írja be, ha az állítások "igen" vagy "nem" kimenetet eredményeznek, ha az érzékelő érzékeli a csészét, amint azt a Sensor_Data.ino mutatja.

Ha elkészült, csatlakoztassa az Arduino -t a Raspberry Pi -hez USB -kábellel.

4. lépés: A Raspbian beállítása az RFID RC522 számára

1. Engedélyezze az SPI -t (soros perifériás interfész), nyissa meg a terminált, és futtassa a következő parancsot.

sudo raspi-config

2. A nyílbillentyűkkel válassza ki az „5 interfész opciót”, majd nyomja meg az Enter billentyűt.

3. A nyílbillentyűkkel válassza ki a „P4 SPI” lehetőséget, majd nyomja meg az Enter billentyűt.

4. Most megkérdezi, hogy engedélyezni szeretné -e az SPI interfészt, válassza a Yes (Igen) lehetőséget a nyílgombokkal, majd nyomja meg az Enter billentyűt a folytatáshoz.

5. Miután sikeresen engedélyezte az SPI felületet, a következő szöveg jelenik meg a képernyőn: „Az SPI felület engedélyezve”. Indítsa újra a Raspberry Pi -t az Enter, majd az ESC billentyű lenyomásával. A Raspberry Pi újraindításához írja be a következő parancsot a Raspberry Pi termináljába.

sudo újraindítás

6. Miután a Raspberry Pi befejezte az újraindítást, ellenőrizze, hogy valóban engedélyezve van -e. Futtassa a következő parancsot, hogy megnézze, szerepel -e a spi_bcm2835.

lsmod | grep spi

7. Telepítse a Python-dev és a git parancsot.

sudo apt-get install python-dev git

8. Indítsa el a Node-Red programot, és hozzon létre egy ~/.node mappát az otthoni mappában. Futtassa a parancsot

node-red-start

Nyissa meg a felhasználói felületet böngészőjével, mutasson a https://: 1880 címre. Például a Pi-m az otthoni irodai hálózatomon van a 192.168.0.17 címen, így a Node-RED eléréséhez keresse fel a https://192.168.0.17:1880/ címet

Most állítsa le a Node-Red szervert a paranccsal.

node-red-stop

9. Telepítse a Daemon csomópontot és a soros csomópontot.

cd ~./node-red

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

10. Telepítse az SPI-Py-t.

cd ~

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

11. Bontsa ki ezeket a fájlokat a felhasználó saját könyvtárában található ZIP fájlból - azaz /home /pi.

12. Indítsa újra a pi-t és indítsa újra a Node-Red-t.

13. Tesztelje a kártyaolvasót a parancsfájl parancssorból történő futtatásával

cd ~

python rfidreader.py

Ha egy címkét integet a kártyaolvasó fő területétől számított ~ 1 cm -en belül, akkor a szkript kinyomtatja a kártya egyedi azonosítóját és típusát. Különböző típusú kártyák vannak, a leggyakoribbak MIFARE 1KB, de vannak mások is. Nem minden kártya használja ugyanazt az RF kommunikációs protokollt, ezért ne csodálkozzon, ha a véletlenszerűen felvett kártyát nem ismeri fel. Ne feledje a címkék UID azonosítóját későbbi használatra.

5. lépés: Hozzon létre egy csomópont-piros folyamatot az RFID-címke és a színérzékelő olvasásához

Csatlakozzon a Node-RED-hez a Pi-n böngésző segítségével-akár egy másik számítógépről, akár magáról a Pi-ről.

1. Kattintson a jobb felső sarokban található piros telepítés gomb melletti hamburger ikonra.

2. Lépjen az Importálás pontra, és kattintson a Vágólapra.

3. Másolja a szöveg teljes tartalmát a node-red-flow.txt fájlba, illessze be a vágólapra, és nyomja meg az Import gombot.

4. Győződnünk kell arról, hogy minden megfelelően van konfigurálva. Először kattintson a narancssárga soros csomópontra (bal felső sarokban). Kattintson a Toll ikonra, majd a Kereső ikonra, és válassza ki azt a soros portot, amelyhez az Arduino csatlakozik. Ezután kattintson a piros Frissítés gombra, majd a piros Kész gombra.

5. Ezután konfiguráljuk a lila MQTT csomópontot (a soros csomópont mellett). Kattintson a toll ikonra. Írja be annak az IP -címét, ahol a közvetítőt szeretné elhelyezni. Ha elkészült, kattintson a piros Frissítés gombra és a piros Kész gombra.

6. Végül a JSON nevű narancssárga függvénycsomópontot az RFIDReader csomópont melletti objektumra konfiguráljuk. A függvény tartalmaz egy kapcsoló utasítást. Ez elveszi a címkék UID azonosítóját, és átnevezi őket. Esetünkben két címkével rendelkeztünk, amelyeket átneveztünk az 1. és a 2. felhasználóra.

FONTOS MEGJEGYZÉS: Ha kettőnél több címkét kíván használni, módosítani kell a szkripteket/folyamatot.

6. lépés: Telepítés és irányítópult

Minden össze van állítva és használatra kész. Nyomja meg a piros Telepítés gombot a jobb felső sarokban.

Kattintson az alatta lévő oszlopdiagram ikonra, majd az ikonra, amely látszólag egy nyíllal ellátott doboz. Új ablaknak kell megjelennie az RFID & ÉRZÉKELŐ TÁBLÁZAT és az RFID-RC522 modulokkal.

Nyomja meg a Létrehozás gombot új táblázat létrehozásához és a címkék teszteléséhez. Látnia kell a táblázatot, amely a különböző címkéket mutatja, az észlelt pontok/alkalmak számát és a dátumot/időt. Eközben a kenyértáblán a zöld LED -nek világítania kell, amikor címkét észlel, ha nem, a piros lámpa kigyullad. (A táblázat törléséhez nyomja meg a Törlés gombot, a törléshez pedig a Törlés gombot). A színérzékelőnek ugyanúgy kell működnie. Ha a csészét észleli, a fekete pont zöldre vált.

7. lépés: Jövő

• Jobb kinézetű felhasználói felület
• Több felhasználó
• Kamera/fénykép adatbázis a pontosabb kávéscsésze felismerés érdekében
• Pontfrissítések küldése a twitter fiókokhoz