Anti-ijsvormingssysteem: 8 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Dit project heeft tot doel de vorming van ijs of sneeuw te voorkomen door pekel als anti-ijsmiddel te gebruiken. Gebruikmakend van de vochtigheids- en temperatuursensor om de omgevingsomstandigheden te detecteren, verspreidt de sprinkler het pekelwater dat wordt geregeld door Raspberry Pi. IR-sensor wordt gebruikt om mensen en dieren te detecteren. Wanneer het mensen detecteert, wordt de sprinkler uitgeschakeld.

de volledige set instructies om het project te bouwen en te gebruiken staat op mijn GitHub-pagina.

GitHub:Anti-ijsvormingssysteem

Stap 1: GitHub-link

Bezoek onze GitHub-pagina om de verschillende componenten, tools en pakketten te begrijpen die zijn gebruikt om het systeem te bouwen.

Anti-ijs systeem

raadpleeg de bovenstaande link om meer te weten over het project, aangezien het verschillende pagina's heeft, waaronder readme en wiki, die eraan zijn gekoppeld om u beter te helpen bij het eenvoudig bouwen van uw eigen anti-icing-systeem.

Ik zal de stapsgewijze instructies vanaf de derde stap geven om het voor RPi-enthousiastelingen gemakkelijker te maken om het te bouwen vanuit de instructables:)

Stap 2: Live demonstratie op YouTube

zie onze YouTube-pagina voor een live demonstratie. onderstaande link:

YouTube-demo voor Anti-Icing-systeem

Stap 3: Vereiste componenten

Hardware:

1. IR-sensor: HC-SR501 PIR Bewegingsdetector Spanning: 5V – 20V Stroomverbruik: 65mATTL-uitgang: 3,3V, 0VLock-tijd: 0,2 sec Triggermethoden: L – herhaal trigger uitschakelen, H herhaal trigger inschakelen Detectiebereik: minder dan 120 graden, binnen 7 metersTemperatuur: – 15 ~ +70 Afmeting: 32*24 mm, afstand tussen schroef 28mm, M2, Lens afmeting in diameter: 23mm

2. Vochtigheids- en temperatuursensor: DHT22 (AM2302)

Lage kosten 3 tot 5 V stroom en I/O 2,5 mA max stroomverbruik tijdens conversie (tijdens het opvragen van gegevens) Goed voor 0-100% vochtigheidsmetingen met een nauwkeurigheid van 2-5% Goed voor -40 tot 80 °C temperatuurmetingen ±0,5 °C nauwkeurigheidNiet meer bemonsteringsfrequentie van meer dan 0,5 Hz (eenmaal per 2 seconden) Single-bus-gegevens worden gebruikt voor communicatie tussen MCU en DHT22, het kost 5 ms voor eenmalige communicatie.

3. Borstelloze DC-motorpomp Decdeal QR50E

Lage kosten en veelzijdige 12V 5W nominale pomphoeveelheid van 280 l/u kan verschillende soorten oplossingen aan, waaronder zout water (pekel) en olie bij verschillende temperaturen

4. DC 12V-batterij / voeding

Stap 4: Hoe code en verbindingen te implementeren

Code:

1. Kloon de opslagplaats.
2. Kopieer de code/html naar /var/www/html
3. In de Code-map kan het hoofdbestand worden uitgevoerd.
4. Als u het invoer-/uitvoerpinnummer hebt gewijzigd, kunt u CMake gebruiken om het hoofdbestand opnieuw op te bouwen.
5. Open browser voer het adres van raspberryPi in om toegang te krijgen tot de gebruikersinterface.

Aansluitingen:

We gebruiken WiringPi-nummering in onze code, vandaar:

vermogen GPIO: 4.

motor-GPIO: 3.

PIR-sensor GPIO: 0.

DHT22-sensor GPIO: 7.

Stap 5: Installatie

Omdat ons project Mysql, Php, webserver omvatte, zijn er verschillende commando's om de werkomgeving als volgt in te stellen:

Controleren of het Raspberry Pi-systeem up-to-date is

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Apache2, php, mysql installeren ondersteunt

sudo apt-get install apache2 -y

sudo apt-get install php7.0

sudo apt-get install mysql-server

sudo apt-get install mysql-client

sudo apt-get default-libmysqlclient-dev

Na het installeren van ondersteuningen voor de omgeving, moeten de database en de relevante tabel worden gemaakt om gegevens te kunnen lezen en schrijven.

Als u een specifiek inlogaccount wilt maken in plaats van de 'root' te gebruiken, kunt u eenvoudig de volgende opdrachten uitvoeren:

Een nieuwe gebruiker maken met de naam 'pi'

sudo mysql -u root voor het invoeren van de mysql-database.

mysql> GEBRUIK mysql;

mysql> MAAK GEBRUIKER 'pi'@'localhost' GEDENTIFICEERD DOOR '';

mysql> VERLENEN ALLE PRIVILEGES OP *.* AAN 'pi'@'localhost';

mysql> UPDATE gebruiker SET plugin='mysql_native_password' WAAR Gebruiker='pi';

mysql> FLUSH PRIVILEGES;

mysql> afsluiten;

service mysql opnieuw opstarten

Een database maken voor raspberry pi

mysql>databasesensor maken;

mysql>gebruik sensor;

mysql>tabel maken th_sensor (naam char (20) niet null primaire sleutel, waarde float (10, 2) niet null, value2 float (10, 2);

mysql>afsluiten;

Nu kunt u de map /Code/html naar de standaard localhost-map kopiëren als /var/www/html.

Een opstartscript maken om het systeem te starten zodra de pi is geopend.

Maak bijvoorbeeld een bestand met de naam boot.desktop onder de directory:.config/autostart/

De inhoud van het bestand als volgt:

[Bureaubladinvoer]

Type=Toepassing

Naam=testboot

NoDisplay=true

Exec= xxx/xxx/xx./main

De "xxx/xxx/xx" is de map van uw hoofdbestand.

Eindelijk, nadat je je pi opnieuw hebt opgestart, kun je je webbrowser openen om de interface te zien.

Stap 6: PCB-ontwerp

Schema en PCB We hebben Orcad capture en PCB-editor gekozen om de PCB te tekenen.

Sensoren Circuit:

Het originele bestand van het schema. Open dit bestand door Orcad Capture.

Het originele bestand van de PCB. Open dit bestand door PCB Editor.

Het schema van het sensorcircuit wordt hierboven samen met de PCB-bestanden gegeven. 16 pinnen zijn genoeg voor ons project, dus we hebben alleen een header met 16 pinnen gebruikt.

J2 is voor PIR-sensor

J3 is voor vochtigheids- en temperatuursensor;

J4 is voor GPIO

R1 en R2 zijn de pull-up weerstanden

D1 LED is voor de motortest. Dit signaal wordt gebruikt om de motor aan te sturen.

D2 LED is voor observatie. Het zal laten zien of het circuit werkt.

Motorbesturingscircuit:

Het originele bestand van het schema. Open dit bestand door Orcad Capture.

Het originele bestand van de PCB. Open dit bestand door PCB Editor.

Schema en PCB voor motoraandrijving

Het schema van het motorstuurprogramma is hierboven samen met de PCB-bestanden weergegeven

J1 is voor stroombron.

J2 is voor Motor.

J3 is voor stuursignaal dat van de GPIO komt.

J4 is voor schakelaar.

Q1 is om de motor te besturen.

D2 LED is om te controleren of het circuit goed werkt.

Stap 7: Gedetailleerde controlestroomgrafiek van het systeem

Een detaillering van de signaalstroom in het gehele systeem samen met de tijdvertragingen, bemonsterings- en verversingsfrequenties en de gebruikte busprotocollen wordt hierboven gegeven voor een beter begrip van het systeem.

zoals altijd zijn verdere suggesties voor verbetering en aanpassingen zeer welkom:)

Stap 8: Coderen

Het codepakket is geüpload in een.zip-bestand dat u kunt gebruiken om uit te pakken en te compileren in uw raspberry pi.

We gebruiken GitHub als onze versiebeheersoftware, omdat het gratis en gemakkelijk te onderhouden is en nieuwere versies vrijgeven waarin alle wijzigingen in het programma worden geregistreerd.

Het proces van het klonen van het pakket en het compileren met behulp van het 'make'-commando zou eenvoudiger moeten zijn in vergelijking met het coderen van elke regel (het is moeilijk om verschillende soorten code voor verschillende componenten en taken in verschillende talen in verschillende bestanden te schrijven).

Disclaimer: dit mag op geen enkele manier worden opgevat als een advertentie of een demotivatie voor een andere website, omdat ik geloof dat we een ruimdenkende en volwassen gemeenschap zijn die samenwerkt om beetje bij beetje aan een betere toekomst te bouwen:)

Ik hoop dat je net zoveel plezier beleeft aan het bouwen van dit project als wij deden:)

Proost!