Smart Home op afstand: 5 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Materiaal:

dunne gelamineerde houtplaten.

1 x grondplaat met een diameter van 1 cm

kleine nagels

2 x broodplanken

plakband

veel kabels met diameter 0.3 cm

veel trui kabels

gereedschap:

boormachine

lijmpistool

soldeerbout

schroevendraaier

componenten

2 x relais boards met 4 relais er op

1 x Raspberry pi 3 van 4

1 x ethernetkabel (min 1 meter)

2 x voeding kabels voor 12 V(1 met jack en 1 met verbinding VCC en GND kabel)

1 x Raspberry pi voedingskabel

1 x druppelsensor met bijhorende omvormer

1 x MCP3208 (ADC)

1 x PCF8574 (voor lcd)

1 x I2C LCD-scherm

1 x arduino UNO

1x RFID (VMA405)

4 x led's

4x ledstrip (12V)

4 x LM35GZ(temperatuursensor)

1 x potentiometer

1 x Mb120 voeding module(3.3V en 5V)

De totale kost van het project is ongeveer 130 euro exclusief het verwerkte hout.

In de bestanden vindt u de BOM met alle links en prijzen van de componenten.

Stap 1: Elektronica Aanlsuiten

Begin met de T-cobbler van de raspberry pi om op het breadbord te eindigen en plaats de MB102(voeding) aan de andere kant van het breadbord. Zorg ervoor dat ze een gemeenschappelijke grond hebben. Later plaats je de mcp3208 en de PCF8574 sluit deze juist aan op de raspberry pi3. Vergeet niet van een pullup weerstand te plaatsen voor de i2C bus. Maak gebruik van de externe voeding als bron niet de Raspberry pi. Indien je het fout aansluit van als er problemen zijn is dit veiliger. sluit aan de pcf8574 de 8 datalijnen aan van de LCD en verbind alle andere kabels van de lcd met de raspberry pi. Je kan de achtergrondverlichting ook activeren maar gebruik hiervoor de externe voeding. Maak een spanningsdeler met een weerstand en de potentiometer om zo de licht te kunnen meten. Sluit deze 4 spanningsdelers dan aan op de MCP analoge ingangen. De LM35GZ temperatuursensor heeft 3 pins de gnd, vcc en de output. verbind deze met de externe voeding en de MCP. De RFID sluit je aan op de Arduino. Voed de arduino met de USB-kabel vanuit de Raspberry pi. Dit is de test omgeving volledig juist is en werkt volledig in de maquette. Verbind de relais borden met de 12 V voeding en sluit alles ingangen aan op de raspberry pi. Aan de uitgangen hangen je het slot, 2 leds en de 4 ledstrips. De overige leds sluiten je rechtstreeks aan op de raspberry pi met een voorschakelweerstand.

Stap 2: Maquette

Maak de maquette volgens de schetsen. Gebruik houtlijm om de muren vast te lijmen en nagels voor de dikkere grondplaten. Voorzie een extra achterkamer voor de hardware. Voorzie een 2 extra platen voor de achterkamer te kunnen bedekken en 1 voor de hardware later op te kunnen mogelijk. De houten plaat voor de achterkamer te bedekken voorzie je van 4 magneten om het huis dan gemakkelijk te kunnen sluiten. Aan de binnenkant van de achterkant monteer je een frame zodat de achterplaat ergens kan staan. Hierop plaats je ook nog 4 magneten. Monteer op de achterplaat ook nog 2 handvatten voor het gemakkelijk te kunnen openen van het huis.

Stap 3: Website En Code

Gebruik python voor het openzetten van een website op de raspberry pi en ook voor het inlezen en alle sensoren op de. Je kan deze website zelf maken van kiezen hoe deze eruit ziet. Maak gebruik van de talen HTML, CSS en javascript voor de frontend. Gebruik socketio voor het verzenden van data tussen de backend en frontend. Voor alle data op te slaan gebruik je mysqlworkbench en maak je een model op je Raspberry pi. Het Arduino gedeelte bestaat uit het lezen van de id's met de RFID en het doorsturen van de ingelezen waarden naar de Raspberry pi via seriële communicatie. Voor het gemak gebruik een externe bibliotheek voor het inlezen van de RFID. De Raspberry pi leest alle andere analoge sensoren in via de MCP3208. De druppel sensor kan je analoog en digitaal inlezen. De MCP maakt gebruik van de SPI bus om te communiceren met de Raspberry pi. Maak gebruik van threads om de software voor de sensoren en de website op hetzelfde moment te laten werken.

Hier vind u alle andere nuttige informatie voor het maken van dit project.(software en meer)

Stap 4: Monteren-hardware

Nadat alle software in orde is en de harware juist is aangesloten kan je testen al alles werkt. Indien alles werkt en vlot verloopt kan je beginnen aan het verwerken van alle componenten in de hardware kamer. Plaats de breadbords, relais, Raspberry pi en de arduino uno op een plaat. Verleng alle draden zodat de leds en ledstrips in de kamers passagier. Gebruik hiervoor een soldeerbout en krimpkous om de verlengingen mooi af te werken. Monteer ook alle temperatuur sensoren en licht sensoren in de muur en verleng de kabels waar nodig. Hang de RFID aan de linker zijkant van het huis en boor een gat van een diameter van 0,5 cm. Hier door passagiers alle kabels van de Arduino en het slot. Aan de andere kant van de maquette plaats je het LCD-scherm en hier boor je ook een gat van 1 cm. Verleng alle kabels van de PCF8574 en verbinder ze door het gat. Monteer een plastic L profiel aan de onder kant zodat de plaat met alle elektronica kan recht staan. Monteer in de bovenste kamer bij de convertor voor de regensensor een dikke plaat om daar op de plaat te kunnen komen. Verwijder ook 1 cm aan de onderkant van het frame met de magneet zodat alle kabels door kunnen. Gebruik dubbelzijdige plakband om de kabels te houden en om een overzicht te behouden over de schakeling. Aan de ledstrips hangt er een plakker trek de onderste laag van de strip en plak aan de bovenkant.

Stap 5: Afwerking

De maquette is nu zo goed als klaar. Je kan deze nu nog afwerken met verf of je kan deze beplakken met stickers om de kamers er wat leuker te laten zien. Als u de maquette wilt uitbreiden dan kunt u altijd de overige plaats op de zolder benutten als extra kamer.