Спи спокойно: 5 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Привет, меня зовут Якоб. У меня аллергия на клеща домашней пыли, и у меня астма. Это вдохновение для этого проекта. На мой первый год работы в MCT нам было поручено создать проект с нуля, используя все знания, полученные в этом году.

Я решил сделать что-то, что могло бы принести пользу мне и людям вроде меня, страдающим аллергией. Обычно днем у меня не бывает особых проблем. Настоящая проблема - это когда я сплю и не могу контролировать окружающую среду. Ночью может повыситься температура, снизиться влажность и ухудшиться качество воздуха. Все это может повлиять на ваш сон.

Некоторое время назад я купил очиститель воздуха и сразу заметил, что в воздухе меньше пыли, и поэтому я могу лучше спать. Когда я проснулся, у меня не было заложенного носа, и я чувствовал себя хорошо отдохнувшим, но это было не идеально. Мне все еще приходилось каждый раз включать и выключать очиститель воздуха, и я толком не знал, когда это было необходимо.

Вот тут-то и пришел в голову этот проект. Я решил начать измерять разные значения, в основном: пыль, качество воздуха, температуру и влажность. С этими значениями я мог бы включить очиститель воздуха автоматически, и у меня было бы лучшее представление о том, что могло быть причиной моего плохого сна.

Это мой первый проект, я назвал его Sleep Easy.

Запасы

Я решил добавить в свой проект увлажнитель воздуха из-за важности влажности для хорошего сна и всего здоровья. У меня также были проблемы со взломом очистителя воздуха, поэтому сейчас я просто использую небольшой вентилятор в качестве примера.

Это то, что вам понадобится для воссоздания этого проекта. Главный:

• 1 х Raspberry Pi и адаптер
• 1 x Arduino и USB-кабель
• 1 x SD-карта минимум 8 ГБ

Приводы:

• 1 х очиститель воздуха (маленький вентилятор 12 В)
• 1 х увлажнитель воздуха (Medisana UHW)

Датчики:

• 1 х DHT22
• 1 x Grove - Датчик качества воздуха v1.3
• 1 x Grove - датчик пыли

Компоненты:

• 1 релейный модуль 5 В
• 1 x ЖК-дисплей 16x02
• 1 х кнопка
• 1 x источник питания макетной платы и адаптер
• 1 х 12 В адаптер
• 4 блока розеток

Мелкие компоненты:

• 1 потенциометр / подстроечный резистор 10 кОм
• 1 х транзистор bc337
• 1 х резистор 470-220Ом
• 1 х диод
• Около 10 перемычек м / м
• Около 15 перемычек ж / ж
• Около 10 перемычек м / ж

Случай:

Я использовал немного дерева, которое у меня было, но вы можете использовать что угодно, чтобы сделать небольшую коробку.

Инструменты:

• Сетевой кабель
• Молоток
• Паяльник
• Клей для дерева
• Маленькие гвозди
• Дрель
• Напильник по дереву
• Пила
• Краска (цвет, который вы предпочитаете)

Вы можете найти список материалов внизу.

Шаг 1: Сборка схемы и Raspberry Pi

В приложении вы можете найти макет и электронные схемы.

Основными компонентами этой цепи являются датчики: DHT22 (температура и влажность), датчик качества воздуха и пыли, а также исполнительные механизмы: вентилятор и увлажнитель воздуха.

Вентилятор управляется транзистором bc337. Если вы используете настоящий очиститель воздуха, он, вероятно, будет с реле, таким как увлажнитель воздуха.

Поскольку есть много свободных контактов GPIO, я подключил ЖК-дисплей напрямую к Raspberry Pi для четкой и быстрой связи.

Боковое примечание: я использовал Arduino для считывания данных с датчиков по основной причине, что датчику пыли требуется некоторое время для расчета количества пыли в воздухе, а Arduino лучше подходит для таких основных повторяющихся задач.

Сначала я подключил Arduino и Raspberry Pi с помощью логического преобразователя, но я понял, что могу сэкономить адаптер и некоторые кабели, подключив Arduino с помощью кабеля USB напрямую к Raspberry Pi.

Настройка Raspberry Pi

Мой коллега, студент Киллиан Окладникофф сделал замечательное руководство о том, как настроить Raspberry Pi для такого проекта, как этот. Ознакомьтесь с шагом 2 его проекта для руководства, а также ознакомьтесь с его проектом!

Шаг 2: Создание дела

На этом этапе вы можете много импровизировать в том, как вы хотите построить корпус. Я выбрал простую форму коробки с раздвижными панелями, чтобы я мог легко получить доступ к внутренней части. В качестве материалов я в основном использовал обрезки древесины.

На картинках вы можете найти первые эскизы со всеми размерами. Это довольно простой дизайн, который может создать любой человек с небольшими навыками.

Шаг 3. Настройка веб-сайта и базы данных

После настройки Raspberry Pi вы можете использовать Visual Studio Code с удаленными расширениями ssh для подключения к вашему Pi. В приложении есть PDF-файл, в котором объясняется, как легко и удобно разместить файлы в нужном месте с помощью Github. Вы можете найти мой репозиторий на Github здесь.

База данных:

Из репозитория загрузите папку Database на свой компьютер. Вам нужно будет создать структуру базы данных на вашем Pi, чтобы сохранить все данные. Для этого следуйте инструкциям в pdf. Вам нужно будет скачать Mysql Workbench

Тестирование:

Если вы следили за pdf, все должно работать. Если вы подключены с помощью кабеля Ethernet, вы можете перейти на страницу 169.254.10.1, и вы увидите домашнюю страницу веб-сайта. Однако серверная часть еще не запущена, поэтому вы не увидите никаких новых данных на веб-сайте.

Если вы откроете файл app.py в Visual Studio Code и запустите его, щелкнув зеленый треугольник в правом углу. Серверная часть начнет отправлять данные в базу данных. Если вы обновите веб-сайт через несколько минут, вы должны увидеть текущую температуру, влажность, качество воздуха и количество пыли.

Веб-сайт:

На первой странице вы можете увидеть текущие данные.

Если вы перейдете на страницу «Toestel», вы можете вручную включать и выключать вентилятор / увлажнитель воздуха.

На странице «Historiek» вы можете увидеть график, показывающий данные за разные даты.

Шаг 4: автоматизация

Чтобы ваш Pi автоматически запускал серверную часть при каждом запуске, вам необходимо настроить несколько команд.

Снова откройте Pi в Visual Studio Code и откройте терминал внизу.

Введите первую команду:

Судо нано /etc/systemd/system/Sleepeasy.service

Сохраните с помощью Ctrl + O и выйдите с Ctrl + X

Вы можете изменить имя в конце на все, что захотите.

Скопируйте текст из текстового файла ниже в терминал.

Затем введите следующие команды:

• Судо systemctl демон-перезагрузка
• Sudo systemctl включить Sleepeasy.service
• Sudo systemctl запустить Sleepeasy.service
• Sudo systemctl статус Sleepeasy.service

С помощью последней команды вы должны увидеть, что служба запущена и работает. Теперь вы можете попробовать перезапуск с помощью sudo reboot.

Через несколько минут служба запустится, и вы увидите IP-адрес, отображаемый на ЖК-дисплее.

Примечание:

Служба может запускаться медленно. Чтобы исправить это, вам нужно удалить «ip = 169.254.10.1» из файла boot / cmdline.txt.

Используйте эту команду для редактирования.

судо нано /boot/cmdline.txt

Сохраните с помощью Ctrl + O и выйдите с Ctrl + X

Шаг 5: Наконец

Спасибо, что прочитали мои инструкции. Надеюсь, вам понравилось, и вы смогли воссоздать этот проект без особых проблем.

Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения, пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Я постараюсь ответить на вопросы как можно скорее.

С наилучшими пожеланиями, Якоб Соенс