RFID + spalvų jutiklio IoT projektas: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Šio projekto idėja yra apdovanoti žmones, kurie geria iš kavos puodelių, ir tinkamai juos išmesti. Paimkite, pavyzdžiui, tokią kompaniją kaip Timas Hortonsas; 2014 metais jie užregistravo 2 milijardus kavos puodelių per metus. Nors jų puodelius galima perdirbti, šiuo metu jie ne visur priimami perdirbti. Kaip teigiama jų svetainėje, „šiuo metu daugelyje Kanados restoranų turime programų, kuriose užfiksuojame popierinį puodelį (ir kitas pakuotes) perdirbimui ar kompostavimui. Vietų, kuriose siūlome perdirbti parduotuvėse, skaičius toliau auga, kai bendradarbiaujame su vietinėmis atliekų tvarkymo įmonėmis, kad išplėstume savo programą … “

Taigi, kai jie ir toliau plečiasi ir auga pramonėje kaip aplinkai rūpestinga korporacija, manome, kad jie taip pat gali padidinti klientų skaičių ir informuotumą, sukurdami skatinamųjų apdovanojimų sistemą.

Šis projektas yra bandymas sukurti pagrindinę šios idėjos sistemą.

1 žingsnis: dalys

• Raspberry Pi 3
• Arduino Mega
• Mini duonos lenta
• Moteris.vyriški megztiniai laidai
• 2 x šviesos diodai (raudona ir žalia)
• 2 x 330 omų rezistoriai
• TCS3200 spalvų jutiklis
• RC522 RFID skaitytuvas ir žymos
• A/B tipo USB 2.0 kabelis
• Kompiuteris ir internetas
• Kavos puodelis

2 žingsnis: Aparatūros nustatymas

TCS 3200 prijungimas prie „Arduino“

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

IŠ 8

Prijunkite RFID/šviesos diodus prie Raspberry Pi

SDA 24

23 SCK

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3.3V 1

ŽALIAS šviesos diodas 12 ir 330 omų iki GND

RAUDONAS šviesos diodas 11 ir 330 omų iki GND

3 žingsnis: spalvų jutiklio programavimas

„TCS3200“juto spalvotą šviesą per vidinį 8 x 8 fotodiodų matricą. Srovės dažnio keitiklis naudojamas fotodiodo rodmenims paversti kvadratine banga, kurios dažnis yra proporcingas šviesos intensyvumui.

Fotodiodai turi tris skirtingus spalvų filtrus. Yra 16 raudonų filtrų, 16 žalių filtrų, 16 mėlynų filtrų ir kiti 16 fotodiodų be filtro.

Kad fotodiodas galėtų nuskaityti spalvą, turime valdyti kaiščius S2 ir S3.

Spalvų lentelė ：

Spalva S2 S3

Raudona LOW LOW

Mėlyna LOW HIGH

Žalia HIGH HIGH

Kiekvienas jutiklis gali šiek tiek skirtis. Priartinkite jutiklį prie puodelio. Naudokite kodą „Colour_Tester.ino“, kad surastumėte tinkamas konkretaus puodelio vertes ir prisimintumėte serijos monitoriuje pateiktas vertes. Tada parašykite, ar teiginiai išleidžia „taip“arba „ne“, jei jutiklis aptinka puodelį, kaip parodyta Sensor_Data.ino.

Baigę prijunkite „Arduino“prie „Raspberry Pi“per USB kabelį.

4 veiksmas: „Raspbian“nustatymas RFID RC522

1. Įjunkite SPI (Serial Peripheral Interface), atidarydami terminalą ir vykdydami šią komandą.

sudo raspi-config

2. Rodyklių klavišais pasirinkite „5 sąsajos parinktys“ir paspauskite „Enter“.

3. Rodyklių klavišais pasirinkite „P4 SPI“ir paspauskite „Enter“.

4. Dabar jūsų paklaus, ar norite įjungti SPI sąsają, pasirinkite Taip rodyklių klavišais ir paspauskite Enter, kad tęstumėte.

5. Sėkmingai įjungus SPI sąsają, ekrane turėtų pasirodyti toks tekstas: „SPI sąsaja įjungta“. Iš naujo paleiskite „Raspberry Pi“paspausdami „Enter“, tada „ESC“. Įveskite šią komandą į „Raspberry Pi“terminalą, kad iš naujo paleistumėte „Raspberry Pi“.

sudo perkraukite

6. Baigę „Raspberry Pi“paleisti iš naujo, patikrinkite, ar jis iš tikrųjų įjungtas. Vykdykite šią komandą, kad pamatytumėte, ar sąraše yra spi_bcm2835.

lsmod | grep spi

7. Įdiekite „Python-dev“ir „git“naudodami komandą.

sudo apt-get įdiegti python-dev git

8. Pradėkite „Node-Red“, kad sukurtumėte aplanką ~/.node savo namų aplanke. Vykdykite komandą

mazgas-raudona-pradžia

Pasiekite vartotojo sąsają naudodami savo naršyklę, nurodykite adresą https://: 1880. Pavyzdžiui, mano „Pi“yra mano namų biuro tinkle adresu 192.168.0.17, todėl norėdamas pasiekti „Node-RED“naršau adresu

Dabar sustabdykite „Node-Red Server“naudodami komandą.

mazgas-raudonas-stop

9. Įdiekite „Daemon“ir „Serial“mazgus.

cd ~./node-red

npm i node-red-node-daemon npm i node-red-node-serialport

10. Įdiekite SPI-Py.

cd ~

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

11. Ištraukite šiuos failus iš vartotojo namų katalogo ZIP, t. Y. /Home /pi.

12. Iš naujo paleiskite „pi“ir dar kartą paleiskite „Node-Red“.

13. Patikrinkite kortelių skaitytuvą paleisdami scenarijų iš komandinės eilutės

cd ~

python rfidreader.py

Kai pamojuojate žymą ~ 1 cm atstumu nuo pagrindinės kortelių skaitytuvo srities, scenarijus išspausdins unikalų kortelės UID ir jo tipą. Yra įvairių tipų kortelės, dažniausiai vadinamos MIFARE 1KB, tačiau yra ir kitų. Ne visose kortelėse naudojamas tas pats RF ryšio protokolas, todėl nenustebkite, jei jūsų paimta atsitiktinė kortelė nebus atpažinta. Prisiminkite savo žymų UID vėliau.

5 veiksmas: sukurkite raudoną mazgą, kad nuskaitytumėte savo RFID žymę ir spalvų jutiklį

Prisijunkite prie „Node-RED“savo „Pi“naudodami naršyklę-iš kito kompiuterio arba prie paties „Pi“.

1. Spustelėkite mėsainio piktogramą šalia raudono diegimo mygtuko viršuje dešinėje.

2. Eikite į Importuoti ir spustelėkite iškarpinę.

3. Nukopijuokite visą teksto turinį į failą node-red-flow.txt ir įklijuokite jį į iškarpinę ir paspauskite Importuoti.

4. Turime įsitikinti, kad viskas teisingai sukonfigūruota. Pirmiausia spustelėkite oranžinį nuoseklųjį mazgą (viršuje kairėje). Spustelėkite rašiklio piktogramą, tada vaizdo ieškiklio piktogramą ir pasirinkite nuoseklųjį prievadą, prie kurio prijungtas „Arduino“. Tada spustelėkite raudoną mygtuką Atnaujinti, po to raudoną mygtuką Atlikta.

5. Toliau sukonfigūruosime violetinį MQTT mazgą (šalia serijinio mazgo). Spustelėkite rašiklio piktogramą. Įveskite IP adresą, kuriame norite būti tarpininkas. Baigę spustelėkite raudoną mygtuką Atnaujinti ir raudoną mygtuką Atlikta.

6. Galiausiai oranžinį funkcijų mazgą, vadinamą JSON, sukonfigūruojame prie objekto šalia RFIDReader mazgo. Funkcijoje yra jungiklio teiginys. Tai paims žymų UID ir pervardys jas. Mūsų atveju turėjome dvi žymes, kurias pervadinome 1 vartotoju ir 2 vartotoju.

SVARBI PASTABA: Jei ketinate naudoti daugiau nei dvi žymas, turėsite pakeisti scenarijus/srautą.

6 veiksmas: diegimas ir prietaisų skydelis

Viskas paruošta ir paruošta darbui. Viršutiniame dešiniajame kampe paspauskite raudoną diegimo mygtuką.

Spustelėkite po juo esančią juostos diagramos piktogramą, po to - piktogramą, kuri atrodo kaip langelis su rodykle. Turėtų atsirasti naujas langas su RFID ir jutiklių lentelės bei RFID-RC522 valdikliais.

Paspauskite mygtuką „Sukurti“, kad sukurtumėte naują lentelę ir pradėtumėte tikrinti žymas. Turėtumėte pamatyti lentelę, rodančią skirtingas žymas, taškų skaičių/kartų aptikimą ir datą/laiką. Tuo tarpu duonos lentelėje žalia lemputė turėtų užsidegti, kai tik aptinkama žyma, jei ne, degs raudona lemputė. (Norėdami išvalyti lentelę, paspauskite Išvalyti, o jei norite ištrinti lentelę, paspauskite Ištrinti). Spalvų jutiklis turėtų veikti taip pat. Jei aptinkamas puodelis, juodas taškas pasidaro žalias.

7 žingsnis: ateitis

• Geriau atrodanti vartotojo sąsaja
• Daugiau vartotojų
• Fotoaparato/nuotraukų duomenų bazė tikslesniam kavos puodelio aptikimui
• Siųskite taškų atnaujinimus į „Twitter“paskyras