Otthoni automatizálás a Raspberry Pi segítségével a relé tábla használatával: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Az emberek nagy része nagy kényelmet szeretne, de elfogadható áron. Lustán érezzük magunkat, hogy minden este megvilágítsuk a házakat, amikor lemegy a nap, és másnap reggel, újra lekapcsolva a lámpákat Vagy be-/kikapcsolni a légkondicionálót/ventilátort/fűtőtestet, akárcsak az időjárást vagy a szobahőmérsékletet.

Egy olcsó megoldás, hogy elkerülje ezt a többletmunkát, amikor szükség esetén kikapcsolja a készülékeket. Az egyszerű plug and play termékek használatával viszonylag alacsony költségek mellett automatizálja házát. Úgy működik, amikor a hőmérséklet emelkedik vagy csökken, bekapcsolja a légkondicionálót vagy a fűtést. Továbbá, ha szükséges, segít az otthoni lámpák bekapcsolásában anélkül, hogy manuálisan bekapcsolná őket. És még sok más készülék vezérelhető. Automatizálja a világot. Kezdjük otthonát.

1. lépés: Hardver szükséges

A következőket fogjuk használni:

Raspberry Pi

A Raspberry Pi egy magányos, Linux alapú PC. Ez a kis számítógép nagy teljesítményt nyújt a teljesítmény regisztrálásában, amelyet elektronikai feladatokként használnak, és olyan PC -műveleteket végeznek, mint a táblázatkezelés, szövegszerkesztés, internetes szörfözés, e -mail és játékok

I2C Shield vagy I2C fejléc

Az INPI2 (I2C adapter) biztosítja a Raspberry Pi 2/3 és I²C portot, amely több I2C eszközzel használható

I2C relévezérlő MCP23008

A Microchip MCP23008 egy integrált portbővítő, amely nyolc relét vezérli az I²C buszon keresztül. Az integrált I²C bővítőport segítségével további reléket, digitális I/O -kat, analóg -digitális átalakítókat, érzékelőket és egyéb eszközöket adhat hozzá

MCP9808 hőmérséklet -érzékelő

Az MCP9808 egy nagy pontosságú hőmérséklet-érzékelő, amely kalibrált, linearizált érzékelőjeleket biztosít digitális, I²C formátumban

TCS34903 fényerő -érzékelő

A TCS34903 egy színérzékelő család termék, amely a fény és a szín RGB összetevőjének értékét biztosítja

I2C csatlakozó kábel

Az I2C összekötő kábel egy 4 vezetékes kábel, amely az általa csatlakoztatott két I2C eszköz közötti I2C kommunikációra szolgál

Micro USB adapter

A Raspberry Pi bekapcsolásához szükségünk van egy Micro USB kábelre

12 V -os hálózati adapter relé kártyához

Az MCP23008 relévezérlő 12 V -os külső tápellátással működik, és ez 12 V -os tápegységgel is ellátható

A termékre kattintva vásárolhat. Ezenkívül további remek anyagokat talál a Dcube Store -ban.

2. lépés: Hardver csatlakoztatása

A szükséges kapcsolatok (lásd a képeket) a következők:

1. Ez működni fog I2C -n. Vegyen egy I2C pajzsot a Raspberry pi számára, és óvatosan csatlakoztassa a Raspberry Pi GPIO csapjaihoz.
2. Csatlakoztassa az I2C kábel egyik végét a TCS34903 bemeneti portjához, a másik végét pedig az I2C árnyékoláshoz.
3. Csatlakoztassa az MCP9808 érzékelő edényét a TCS34903 kimenetéhez I2C kábellel.
4. Csatlakoztassa az MCP23008 edényét az MCP9808 érzékelő kimenetéhez I2C kábellel.
5. Csatlakoztassa az Ethernet kábelt a Raspberry Pi-hez. A Wi-Fi útválasztó szintén használható.
6. Ezután táplálja a Raspberry Pi -t Micro USB adapter és az MCP23008 relé kártya segítségével 12 V -os adapter segítségével.
7. Végül csatlakoztassa a lámpát az első relével és a ventilátort vagy a fűtést a második relével. Bővítheti a modult, vagy több eszközt csatlakoztathat a relékhez.

3. lépés: Kommunikáció az I2C protokoll használatával

A Raspberry Pi I2C engedélyezéséhez az alábbiak szerint járjon el:

1. A terminálban írja be a következő parancsot a konfigurációs beállítások megnyitásához: sudo raspi-config
2. Itt válassza a „Speciális beállítások” lehetőséget.
3. Válassza az „I2C” lehetőséget, majd kattintson az „Igen” gombra.
4. Indítsa újra a rendszert, és állítsa be az újraindítás paranccsal végrehajtott módosítások szerint.

4. lépés: A modul programozása

A Raspberry Pi használatának jutalma az, hogy rugalmasan választhatja ki azt a programozási nyelvet, amelyen programozni szeretne az érzékelőeszköz és a Raspberry Pi között. A Raspberry Pi ezen előnyét kihasználva bemutatjuk a Java programozását.

A Java környezet beállításához telepítse a „pi4j libraby” fájlt a https://pi4j.com/1.2/index.html fájlról. A Pi4j egy Java bemeneti/kimeneti könyvtár a Raspberry Pi számára. Egyszerű és legelőnyösebb módszer a „pi4j” telepítésére library”az alábbi parancs végrehajtása közvetlenül a Raspberry Pi -ben:

curl -s get.pi4j.com | sudo bash

VAGY

curl -s get.pi4j.com

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus; import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException; osztály MCP23008 {public static void main (String args ) dobja Kivétel {int állapot, érték, érték1 = 0x00; // I2C busz létrehozása I2CBus busz = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // I2C eszköz beszerzése, MCP23008 Az I2C cím 0x20 (32) I2CDevice device = bus.getDevice (0x20); // I2C eszköz beszerzése, MCP9808 Az I2C cím 0x18 (24) I2CDevice MCP9808 = bus.getDevice (0x18); // I2C eszköz beszerzése, TCS34903 Az I2C cím 0x39 (55) I2CDevice TCS34903 = bus.getDevice (0x39); // Várakozási idő beállítása regiszter = 0xff (255), várakozási idő = 2,78 ms TCS34903.write (0x83, (byte) 0xFF); // Hozzáférés engedélyezése az IR csatornához TCS34903.write (0xC0, (byte) 0x80); // Állítsa az Atime regisztert 0x00 (0) értékre, maximális szám = 65535 TCS34903.write (0x81, (byte) 0x00); // Bekapcsolás, ADC engedélyezve, Várakozás engedélyezve TCS34903.write (0x80, (byte) 0x0B); Téma.alvás (250); // 8 bájt adat olvasása tiszta/ir adatokkal LSB első bájt adat1 = új bájt [8]; // Hőmérsékleti adatok olvasása byte adatok = új bájtok [2]; állapot = eszköz.olvasás (0x09); // Az összes csap OUTPUT eszközként lett konfigurálva.write (0x00, (byte) 0x00); Téma.alvás (500); míg (igaz) {MCP9808.read (0x05, adatok, 0, 2); // Adatok konvertálása int temp = ((data [0] & 0x1F) * 256 + (data [1] & 0xFF)); if (temp> 4096) {temp -= 8192; } dupla cTemp = temp * 0,0625; System.out.printf („A hőmérséklet Celsius -ban: %.2f C %n”, cTemp); TCS34903.read (0x94, data1, 0, 8); dupla ir = = ((data1 [1] & 0xFF) * 256) + (data1 [0] & 0xFF) * 1,00; dupla piros = ((adatok1 [3] és 0xFF) * 256) + (adatok1 [2] és 0xFF) * 1,00; kettős zöld = ((adat1 [5] & 0xFF) * 256) + (adat1 [4] és 0xFF) * 1,00; dupla kék = ((adatok1 [7] és 0xFF) * 256) + (adatok1 [6] és 0xFF) * 1,00; // A megvilágítás kettős megvilágításának kiszámítása = (-0,32466) * (piros) + (1,57837) * (zöld) + (-0,73191) * (kék); System.out.printf („A megvilágítás: %.2f lux %n“, megvilágítás); ha (30 -as megvilágítás) {érték = érték1 | (0x01); } else {érték = érték1 & (0x02); } device.write (0x09, (bájt) érték); Téma.alvás (300); }}}

5. lépés: Fájl létrehozása és a kód futtatása

1. Egy új fájl létrehozásához, ahol a kód írható/másolható, a következő parancsot kell használni: sudo nano FILE_NAME.javaEg. sudo nano MCP23008.java
2. A fájl létrehozása után ide írhatjuk be a kódot.
3. Másolja ki az előző lépésben megadott kódot, és illessze be az ablakba.
4. A kilépéshez nyomja meg a Ctrl+X, majd az „y” billentyűt.
5. Ezután fordítsa össze a kódot a következő paranccsal: pi4j FILE_NAME.javaEg. pi4j MCP23008.java
6. Ha nincsenek hibák, futtassa a programot az alább említett paranccsal: pi4j FILE_NAMEEg. pi4j MCP23008.java

6. lépés: Alkalmazások

Ez a rendszer lehetővé teszi az eszközök vezérlését anélkül, hogy a fali kapcsolókhoz menne. Ez kiterjedt képességekkel rendelkezik, mivel az eszközök be- és kikapcsolási ideje automatikusan ütemezett. Ennek a modulnak egy maroknyi alkalmazása van, a házaktól az iparig, a kórházakig, a vasútállomásokig és még sok más helyen, amelyek plug-and-play összetevői megfizethető és egyszerű módon automatizálhatók.

7. lépés: Erőforrások

Ha többet szeretne megtudni a TSL34903, MCP9808 MCP23008 relévezérlőről, nézze meg az alábbi linkeket:

• TSL34903 Adatlap
• MCP9808 Adatlap
• MCP23008 Adatlap