Paneli i motorit Raspberry Pi: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:14

Si student i teknologjisë Multimedia & Komunikimi në Howest Kortrijk, më duhej të bëja projektin tim IoT. Kjo do të kombinonte të gjitha modulet e ndjekura në vitin e parë në një projekt të madh. Për shkak se unë ngas motorin tim shumë në kohën time të lirë, vendosa të përdor aftësitë e mia të fituara në MCT dhe të ndërtosh diçka për motorin tim: Një pult të zgjuar.

MotoDash është një pult i fuqizuar me Raspberry Pi i krijuar për motoçiklistë fanatikë që i jep kalorësit aftësinë për të ndjekur performancën e tyre.

Cilat janë tiparet e këtij pulti?

• Këndi i shikimit të pjerrësisë aktuale
• Duke parë përshpejtimin aktual
• Aftësia për të monitoruar temperaturën e vajit
• Kaloni automatikisht në temë të errët kur hipni në errësirë
• Regjistroni të dhënat e udhëtimeve tuaja dhe shikoni statistikat tuaja

Furnizimet

Njësia kryesore e llogaritjes:

Raspberry Pi Ky është kontrolluesi kryesor i sistemit

Elektronikë:

• Ngarkues USB për motor 12V-5VFurnizimi kryesor me energji për RPi
• Rele 4 Pin Fused 12V Ndërroni për të ndezur/fikur qarkun e energjisë të RPi
• Tabela e bukës me tela kërcyes (opsional) Për testim dhe prototipim

Një grup rezistencash

Ngjyra të ndryshme të telit 0.2mm

• Breakout Pi plusKjo është një tabelë prototipimi ku mund të lidhni të gjithë përbërësit tuaj. Shtë bërë që të përshtatet drejtpërdrejt në majë të Raspberry Pi, kështu që dimensionet e projektit qëndrojnë në minimum.

Sensorë dhe module:

• I papërshkueshëm nga uji DS18B20 1-Wire Temperatura sensorSensor i temperaturës së vajit
• 3 Akse Gyro Accelerometer MPU6050 Sensori i pjerrësisë/rritjes
• Rezistencë e varur nga drita (LDR)

MCP3008-ADC 8-kanalësh 10-bitësh me ndërfaqe SPI

Ekran TFT SPI (ose ndonjë ekran tjetër LCD që i përshtatet nevojave tuaja)

RGB LED

Zorrë:

• Kuti plastike
• Rasti i mjedrës pi

Mjetet:

• Saldim dhe saldim
• Vida dhe ndarës 2.5mm
• Lidhës kabllor të papërshkueshëm nga uji
• Super ngjites
• …

Hapi 1: Prototipizimi

Para se të bëjmë gjithçka të përhershme, ne do ta bashkojmë projektin në një dërrasë buke. Ky hap mund të anashkalohet nëse jeni absolutisht të sigurt se nuk do të bëni gabime. Skema elektrike/bordi i bukës mund të gjendet në PDF më poshtë. Vendoseni qarkun saktësisht siç përshkruhet. Sigurohuni që të përdorni vetëm kunjin 3.3V dhe jo pinin 5V në RPi. Gjithashtu para se të aktivizoni mjedrën Pi kontrolloni dy herë qarkun tuaj. Sigurohuni që të mos ketë pantallona të shkurtra!

Hapi 2: Përgatitja e Raspberry Pi

Para së gjithash, ne do të krijojmë Raspberry Pi. Raspberry Pi është një mini kompjuter i aftë për të drejtuar sistemin e tij operativ. Për këtë projekt, ai është përgjegjës për përpunimin e sensordatave, pritjen e faqes në internet, drejtimin e sfondit dhe bazës së të dhënave,…

1. Instaloni Raspbian Image me porosi

Imazhi i ofruar tashmë përmban paketat softuerike të nevojshme për të filluar këtë projekt:

• Apache për faqen e internetit të përparme
• MariaDB për bazën e të dhënave
• PhpMyAdmin për të manipuluar bazën e të dhënave
• Lejet e personalizuara për të shmangur problemet

Imazhi i personalizuar mund të shkarkohet nga këtu.

Një udhëzues për instalimin e imazheve mund të gjendet këtu:

Pasi të jetë instaluar imazhi, lidhni Raspberry Pi me kompjuterin tuaj me një kabllo ethernet. Tani mund të përdorni një klient SSH për t'u lidhur me të në adresën IP 169.254.10.1

Practiceshtë praktikë e mirë të vendosni menjëherë një fjalëkalim të ri duke përdorur komandën passwd

2. Konfigurimi i AP pa tel

Kur të përfundojë projekti, ne duam të jemi në gjendje të lidhemi me RPi përmes wifi, kështu që le ta kthejmë atë në një AP pa tel. Një tutorial për këtë mund të gjendet këtu.

Ju duhet vetëm ta ndiqni këtë tutorial deri në hapin 7. Hapi 8 nuk kërkohet pasi nuk kemi nevojë të lidhim një lidhje interneti, por të krijojmë një rrjet të pavarur.

3. Mundësimi i ndërfaqeve

Shkoni në raspi-config

sudo raspi-config

Shkoni te opsionet e ndërlidhjes dhe aktivizoni 1-tela, SPI dhe I2C dhe rindizni Pi

3. Konfigurimi i drejtuesve për ekranin

Fillimi i shfaqjes

Ndryshoni skedarin /etc /modulet

sudo nano /etc /module

Shtoni 2 rreshtat e mëposhtëm

spi-bcm2835fbtft_device

Tani redaktoni /etc/modprobe.d/fbtft.conf

sudo nano /etc/modprobe.d/fbtft.conf

Shtoni rreshtin e mëposhtëm

opsionet fbtft_device name = tm022hdh26 gpios = reset: 25, dc: 24, led: 18 rrotullohen = 90 shpejtësi = 80000000 fps = 60

Rinisni Pi. Nëse shihni dritën e prapme të dritës së ekranit, gjithçka ka shkuar mirë. Kjo do të inicializojë ekranin sa herë që Pi ngrihet, megjithatë do të shfaqë vetëm një ekran të zi tani. Për të marrë përmbajtjen e Pi në ekran, ne duhet të kopjojmë përmbajtjen e ekranit kryesor në LCD të vogël. Ne do të përdorim një shërbim të quajtur 'fbcp' për këtë.

Instalimi i shërbimit fbcp

sudo apt-get install cmake

git klon

cd rpi-fbcp

mkdir ndertoj

cd build/

cmake..

bëj

sudo instaloni fbcp/usr/local/bin/fbcp

Tani ne kemi instaluar shërbimin. Sidoqoftë, meqenëse po përdorim Pi pa kokë, nuk ka asnjë ekran në dispozicion për të kopjuar përmbajtjen nga. Për ta detyruar Pi të nxjerrë përmbajtje në ekran, redaktoni /boot/config.txt

sudo nano /boot/config.txt

Gjeni dhe mos komentoni ose shtoni rreshtat e mëposhtëm në këtë skedar:

hdmi_force_hotplug = 1

hdmi_cvt = 640 480 60 0 0 0 0

rrotullimi i ekranit = 0

hdmi_group = 2

hdmi_mode = 87

Rinisni RPi dhe provoni shërbimin fbcp duke shtypur fbcp në tastierë. Tani duhet të shihni përmbajtjen e ekranit në LCD.

Drejtimi i fbcp gjatë fillimit

Ndryshoni /etc/rc.local dhe shtoni rreshtin e mëposhtëm midis adresës ip dhe vijës së daljes

fbcp &

Tani ekrani duhet të ndizet sa herë që RPi fillon

Hapi 3: Baza e të dhënave

Për të regjistruar dhe ruajtur sensordata kam krijuar bazën time të të dhënave e cila përmban 4 tabela. Diagrami EER është treguar në imazhin e mësipërm.

1. Pajisjet

Kjo tabelë përmban çdo sensor. Ai përshkruan emrin e sensorit, përshkrimin dhe njësinë matëse. Kjo tabelë ka një marrëdhënie një me shumë me veprimet e tabelës, pasi në rastin tim, sensori i përshpejtimit mund të kryejë detyra të ndryshme.

2. Veprimet

Kjo tabelë ruan veprimet për sensorë të ndryshëm. Një veprim lidhet gjithmonë me një sensor të veçantë. Për shembull: veprimi 'TEMP' është i lidhur me pajisjen që mat temperaturën. Ky do të ishte sensori i temperaturës me 1 tela.

3. Historia

Kjo tabelë përmban të gjitha regjistrat e sensorëve. Çdo regjistër ka një ID veprimi, një vlerë, një vulë kohore dhe një udhëtim

4. Udhëtime

Kjo tryezë ruan udhëtime të ndryshme. Sa herë që përdoruesi fillon një udhëtim të ri, bëhet një hyrje e re në këtë tabelë

Për të marrë këtë bazë të dhënash në Raspberry Pi tuaj, shkoni te GitHub im dhe klononi/shkarkoni depon. Nën bazën e të dhënave do të gjeni 2 skedarë.sql. Drejtojini këto në tryezën e punës PhpMyAdmin ose MySQL. Tani baza e të dhënave duhet të jetë në RPi tuaj.

Hapi 4: Përmbajtja

Nëse nuk e keni bërë ende, shkoni te GitHub im dhe klononi/shkarkoni depon. Nën dosjen Backend do të gjeni backendin e plotë për projektin.

Dosja përmban klasa për leximin e sensorëve nën /ndihmësit, skedarë për të komunikuar me bazën e të dhënave nën /depot, dhe aplikacioni kryesor ndodhet në rrënjë nën emrin app.py.

Instalimi i paketave Python

Para se të përpiqemi të ekzekutojmë diçka, së pari duhet të instalojmë disa pako për python. Shkoni në terminalin e RPi tuaj dhe shkruani komandat e mëposhtme:

pip3 instaloni mysql-connector-python

pip3 instaloni flaks-socketio

pip3 instaloni balona-cors

pip3 instaloni gevent

pip3 instaloni gevent-websocket

SH NOTNIM I RORTNDSISHM: nëse keni ndryshuar fjalëkalimin tuaj Mariadb/Mysql, ndryshoni fjalëkalimin në config.py!

Provoni sfondin

Drejtoni aplikacionin.py duke përdorur përkthyesin python3 (/usr/bin/python3). Sigurohuni që nuk ka gabime.

Drejtimi i sfondit në bagazhin

Ndryshoni motoDash_backend.service dhe ndryshoni YOURFILEPATH në rrugën ku ruhet depoja.

Tani kopjoni këtë skedar në/etc/systemd/system/

sudo cp motoDash_backend.service /etc/systemd/system/motoDash_backend.service.

Tani backend do të fillojë automatikisht sa herë që çizmet RPi.

Hapi 5: Përpara

Drejtohuni në GitHub Repo. Kopjoni përmbajtjen e drejtorisë Frontend në/var/www/html.

Kjo është e gjitha që duhet të bëni për ta bërë frontend -in të funksionojë. Kjo dosje përmban të gjitha faqet në internet, stilin dhe skriptet për ndërfaqen në internet. Ajo gjithashtu komunikon me backend. Për të provuar nëse gjithçka funksionon ashtu siç duhet, sigurohuni që jeni të lidhur me RPi -në tuaj dhe shkruani adresën IP të RPi në një shfletues. Ju duhet të shihni faqen kryesore të ndërfaqes në internet.

Shënim: Faqja e internetit është e përgjegjshme, kështu që mund ta përdorni si në celular ashtu edhe në desktop

Hapi 6: Shfaqja e pultit në ekran

Fronti ka uebfaqen e tij të fshehur të përdorur vetëm për ekranin e vogël. Ne do ta bëjmë boot Pi automatikisht në këtë faqe në internet në modalitetin e ekranit të plotë.

Sigurohuni që RPi të jetë vendosur në autologin e desktopit në konfigurimin raspi nën opsionet e nisjes

sudo raspi-config

Tani shkoni në dosjen e fshehur të konfigurimit dhe krijoni një skedar të ri atje

cd.konfiguro

sudo mkdir -p lxsession/LXDE -pi

sudo nano lxsession/LXDE-pi/autostart

Shtoni rreshtat e mëposhtëm në këtë skedar dhe ruani

@xscreensaver -no -splash

@xset s fikur

@xset -dpms

@xset s noblank

@chromium-browser --noerrors --disable-session-crashed-flluskë-disabable-infobars --kiosk --incognito

Tani Pi duhet të fillojë në këtë faqe në internet çdo herë

Hapi 7: Saldimi i pajisjeve elektronike

Merrni tabelën e shpërthimit dhe vendosni përbërësit tuaj në të në një mënyrë të strukturuar. Unë nuk do të diskutoj paraqitjen se si i bashkova përbërësit në të, pasi bëra një punë mjaft të dobët në të. Kam përdorur tituj të veçantë të kunjave në tabelë në mënyrë që të kem nevojë vetëm për të lidhur sensorët dhe modulet në kunjin e djathtë. Sigurohuni që e dini se cila kunj është për çfarë!

Disa këshilla gjatë bashkimit:

• Përdorni tela të izoluar kur kaloni distanca më të mëdha. Gjëja e fundit që dëshironi është pantallona të shkurtra në qarkun tuaj
• Pas bashkimit të një komponenti ose teli, kontrolloni vazhdimësinë e tij me një multimetër. Gjithashtu kontrolloni rregullisht për qarqe të shkurtra.
• Mos përdorni saldim shumë ose shumë pak!
• Nëse nuk dini si të bashkoni, praktikojeni së pari në një tabelë tjetër prototipi. Një tutorial mbi saldimin mund të gjendet këtu.

Tani lidhni telat mjaftueshëm për sensorët dhe vendosni një mbështjellës që zvogëlohet rreth tyre për t'u siguruar që gjithçka nuk është e shkurtër dhe e pastër.

Kur të keni mbaruar, kontrolloni dy herë për çdo pantallona të shkurtra ose lidhje të këqija dhe kontrolloni çdo lidhje me skemën elektrike nëse është lidhja e duhur. Pasi të jeni të sigurt se gjithçka është bërë në mënyrë korrekte, shkoni përpara dhe vendosni tabelën e shpërthimit në RPi, në fund vidhoseni fort me disa vida 2.5mm.

Hapi 8: Furnizimi me energji elektrike

Për të fuqizuar Raspberry Pi ne do të përdorim një përshtatës usb 12V-5V. Ky përshtatës do të lidhet me baterinë e motorit. Për t'u siguruar që RPi fuqizohet kur ndizet çelësi i ndezjes, ne do të përdorim një stafetë. Rele do të mbyllë qarkun e energjisë RPi kur zbulon një tension nga drita e pasme (drita e pasme ndizet gjithmonë kur ndizni ndezjen).

Për një mësim më të detajuar në lidhje me këtë, shikoni këtë faqe: https://www.hondagrom.net/threads/2017-gromsf-msx125sf-wire-up-auxiliary-power-for-pcv-wb2-and-other-fuel -kontrolluesit.16921/

Hapi 9: Strehimi

Shfaqja e Strehimit

Për ekranin, kapni vetes një kuti të fortë plastike nga madhësia e ekranit. Pritini një vrimë katrore në të sa madhësia e ekranit, dhe vrima që përputhen për të vidhosur ekranin. Në pjesën e përparme ju duhet të shponi 2 vrima të tjera për LED RGB dhe LDR.

Unë e vendosa këtë kuti në krye të mbajtësit të një smartphone duke përdorur një rrufe në qiell.

Sensor temperature

Për vendosjen e sensorit të temperaturës, unë printova 3D një matës vaji që i përshtatet motorit tim.

Mjedër Pi

Montoni mjedrën Pi vetë në një vend të sigurt brenda motoçikletës, e vendosa nën njërën prej mbrojtësve duke përdorur disa rripa velcro. Dhe e mbrojti atë nga elementët duke përdorur një strehë dhe një plastikë.

Akselerometër

Montoni akselerometrin në një vend të sigurt, mundësisht në vetë kornizën e motorit.

Shënim:

Ju nuk keni nevojë të keni të njëjtën banesë si unë, ju jeni të lirë ta përfundoni atë sipas dëshirës tuaj. Vetëm sigurohuni që përbërësit elektronikë të mbrohen nga shiu dhe pluhuri.