Оглавление:

Проект Интернета вещей RFID + датчика цвета: 7 шагов
Проект Интернета вещей RFID + датчика цвета: 7 шагов

Видео: Проект Интернета вещей RFID + датчика цвета: 7 шагов

Видео: Проект Интернета вещей RFID + датчика цвета: 7 шагов
Видео: Протоколы Интернета вещей, или как общаются машины 2024, Ноябрь
Anonim
Проект Интернета вещей RFID + датчик цвета
Проект Интернета вещей RFID + датчик цвета

Идея этого проекта - вознаградить людей, пьющих из кофейных чашек, и правильно их утилизировать. Возьмем, к примеру, такую компанию, как Тим Хортонс; в 2014 году они ежегодно подавали 2 миллиарда чашек кофе. Хотя их чашки могут быть переработаны, в настоящее время они не принимаются для переработки повсеместно. Как указано на их веб-сайте, «в настоящее время у нас есть программы в ряде ресторанов по всей Канаде, где мы забираем наш бумажный стаканчик (и другую упаковку) для переработки или компостирования. Количество мест, где мы предлагаем услуги по переработке отходов в магазинах, продолжает расти, поскольку мы работаем с местными компаниями по переработке отходов, чтобы расширить нашу программу… »

Таким образом, по мере того, как они продолжают расширяться и подниматься в отрасли как корпорация, заботящаяся об окружающей среде, мы считаем, что они также могут увеличить количество клиентов и повысить осведомленность, создав систему поощрительных вознаграждений.

Этот проект - попытка разработать базовую систему вокруг этой идеи.

Шаг 1: Детали

Запчасти
Запчасти
Запчасти
Запчасти
Запчасти
Запчасти
Запчасти
Запчасти
  • Малина Pi 3
  • Ардуино Мега
  • Мини-макет
  • Female. male перемычки
  • 2 светодиода (красный и зеленый)
  • 2 резистора по 330 Ом
  • Датчик цвета TCS3200
  • RFID-считыватель RC522 и метки
  • Кабель USB 2.0 типа A / B
  • Компьютер и Интернет
  • Кофейная чашка

Шаг 2: Настройка оборудования

Настройка оборудования
Настройка оборудования
Настройка оборудования
Настройка оборудования

Подключение TCS 3200 к Arduino

VCC 5 В

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

ВЫХ 8

Подключите RFID / светодиоды к Raspberry Pi

ПДД 24

SCK 23

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3,3 В 1

ЗЕЛЕНЫЙ светодиод 12 и 330 Ом на GND

КРАСНЫЙ светодиод 11 и 330 Ом на GND

Шаг 3: Программирование датчика цвета

Программирование датчика цвета
Программирование датчика цвета

TCS3200 воспринимает цветной свет через внутреннюю матрицу фотодиодов 8 x 8. Преобразователь ток-частота используется для преобразования показаний фотодиода в прямоугольную волну, частота которой пропорциональна интенсивности света.

Фотодиоды имеют три разных цветовых фильтра. Есть 16 красных фильтров, 16 зеленых фильтров, 16 синих фильтров и другие 16 фотодиодов без фильтра.

Чтобы фотодиод считывал цвет, нам нужно управлять контактами S2 и S3.

Таблица цветов :

Цвет S2 S3

Красный НИЗКИЙ НИЗКИЙ

Синий НИЗКИЙ ВЫСОКИЙ

Зеленый ВЫСОКИЙ ВЫСОКИЙ

Частота каждого датчика может немного отличаться. Поднесение датчика к чашке. Используйте код Colour_Tester.ino, чтобы найти правильные значения для вашей конкретной чашки и запомнить данные значения в Serial Monitor. Затем напишите операторы if для вывода «да» или «нет», если датчик обнаруживает чашку, как показано в Sensor_Data.ino.

После завершения подключите Arduino к Raspberry Pi через USB-кабель.

Шаг 4: Настройка Raspbian для RFID RC522

Настройка Raspbian для RFID RC522
Настройка Raspbian для RFID RC522
Настройка Raspbian для RFID RC522
Настройка Raspbian для RFID RC522
Настройка Raspbian для RFID RC522
Настройка Raspbian для RFID RC522

1. Включите SPI (последовательный периферийный интерфейс), открыв терминал и выполнив следующую команду.

sudo raspi-config

2. С помощью клавиш со стрелками выберите «5 опций интерфейса» и нажмите Enter.

3. С помощью клавиш со стрелками выберите «P4 SPI» и нажмите Enter.

4. Теперь вас спросят, хотите ли вы включить интерфейс SPI, выберите Да с помощью клавиш со стрелками и нажмите Enter, чтобы продолжить.

5. После успешного включения интерфейса SPI вы должны увидеть на экране следующий текст: «Интерфейс SPI включен». Перезагрузите Raspberry Pi, нажав Enter, а затем ESC. Введите следующую команду в терминал Raspberry Pi, чтобы перезапустить Raspberry Pi.

перезагрузка sudo

6. После того, как Raspberry Pi завершит перезагрузку, убедитесь, что он действительно включен. Выполните следующую команду, чтобы проверить, есть ли в списке spi_bcm2835.

lsmod | grep spi

7. Установите Python-dev и git с помощью команды.

sudo apt-get install python-dev git

8. Запустите Node-Red, чтобы создать папку ~ /.node в вашей домашней папке. Запустите команду

узел-красный-старт

Войдите в пользовательский интерфейс с помощью браузера, укажите адрес https://: 1880. Например, мой Pi находится в сети моего домашнего офиса по адресу 192.168.0.17, поэтому для доступа к Node-RED я перехожу на

Теперь остановите сервер Node-Red с помощью команды.

узел-красный-стоп

9. Установите узел демона и последовательный узел.

компакт-диск ~. / узел-красный

npm я узел-красный-узел-демон npm я узел-красный-узел-последовательный порт

10. Установите SPI-Py.

cd ~

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

11. Извлеките эти файлы из zip-архива в домашний каталог вашего пользователя, то есть / home / pi.

12. Перезагрузите пи и снова запустите Node-Red.

13. Проверьте устройство чтения карт, запустив сценарий из командной строки.

cd ~

python rfidreader.py

Когда вы проводите меткой в пределах ~ 1 см от основной области устройства чтения карт, сценарий напечатает уникальный UID карты и ее тип. Существуют разные типы карт, самые распространенные - MIFARE 1KB, но есть и другие. Не все карты используют один и тот же протокол радиочастотной связи, поэтому не удивляйтесь, если случайная карта, которую вы взяли, не распознается. Запомните UID ваших тегов на будущее.

Шаг 5: Создайте поток Node-RED для считывания метки RFID и датчика цвета

Создайте Node-RED Flow для считывания метки RFID и датчика цвета
Создайте Node-RED Flow для считывания метки RFID и датчика цвета
Создайте Node-RED Flow для считывания метки RFID и датчика цвета
Создайте Node-RED Flow для считывания метки RFID и датчика цвета
Создайте Node-RED Flow для считывания метки RFID и датчика цвета
Создайте Node-RED Flow для считывания метки RFID и датчика цвета

Подключитесь к Node-RED на своем Pi с помощью браузера - либо с другого компьютера, либо на самом Pi.

1. Щелкните значок гамбургера рядом с красной кнопкой развертывания в правом верхнем углу.

2. Перейдите в «Импорт» и нажмите «Буфер обмена».

3. Скопируйте все содержимое текста в файл node-red-flow.txt, вставьте его в буфер обмена и нажмите «Импорт».

4. Мы должны убедиться, что все настроено правильно. Во-первых, щелкните оранжевый серийный узел (вверху слева). Щелкните значок пера, а затем значок видоискателя и выберите последовательный порт, к которому подключен Arduino. Затем нажмите красную кнопку «Обновить», а затем красную кнопку «Готово».

5. Далее мы настроим фиолетовый узел MQTT (рядом с последовательным узлом). Щелкните значок пера. Введите IP-адрес, в котором должен находиться брокер. По завершении нажмите красную кнопку «Обновить» и красную кнопку «Готово».

6. Наконец, мы настраиваем оранжевый функциональный узел под названием JSON to Object рядом с узлом RFIDReader. Функция содержит оператор переключения. Это возьмет UID тегов и переименует их. В нашем случае у нас было два тега, которые мы переименовали в User 1 и User 2.

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы собираетесь использовать более двух тегов, вам придется изменить скрипты / поток.

Шаг 6. Развертывание и панель мониторинга

Развертывание и панель мониторинга
Развертывание и панель мониторинга
Развертывание и панель мониторинга
Развертывание и панель мониторинга
Развертывание и панель мониторинга
Развертывание и панель мониторинга
Развертывание и панель мониторинга
Развертывание и панель мониторинга

Все настроено и готово к работе. Нажмите красную кнопку Deploy в правом верхнем углу.

Щелкните значок гистограммы под ним, а затем значок в виде прямоугольника со стрелкой. Должно появиться новое окно с виджетами RFID & SENSOR TABLE и RFID-RC522.

Нажмите кнопку «Создать», чтобы создать новую таблицу и начать тестирование ваших тегов. Вы должны увидеть таблицу, показывающую различные теги, количество точек / раз, когда они были обнаружены, а также дату / время. Между тем на макетной плате зеленый светодиод должен загораться всякий раз, когда обнаруживается метка, в противном случае загорается красный свет. (Чтобы очистить таблицу, нажмите «Очистить», а для удаления таблицы нажмите «Удалить»). Датчик цвета должен работать таким же образом. Если чашка обнаружена, черная точка станет зеленой.

Шаг 7: будущее

  • Лучше выглядящий интерфейс
  • Больше пользователей
  • База данных камеры / фото для более точного определения чашки кофе
  • Отправлять обновления баллов в учетные записи Twitter

Рекомендуемые: