IOT kavos virimo aparatas (UFEE): 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Norėdami įrodyti žinias, turėjome sukurti IOT įrenginį, kurį būtų galima valdyti naudojant savarankiškai sukurtą žiniatinklio sąsają. Kadangi aš mėgstu kavą ir kasdien jos suvartoju daug, nusprendžiau pasigaminti savo IOT kavos virimo aparatą.

UFEE kavos virimo aparatas: „kavos virimo aparatas, turint omenyje jus“

Kad prietaisas būtų visiškai automatinis, naudoju tirpią kavą.

1 žingsnis: ko jums reikės

- „Raspberry Pi“modelis 3

- servo variklis (ARD-T010051)

- RTC DS3231

-CJMCU-832 PAM8302 2,5 W D klasės monofoninis stiprintuvas

- nendrių jutiklis

- 5V RELE (10A)

- Kietojo kūno relė (5V)

- Aux kabelis

- susitraukiantis vamzdelis

- 2x varinis antgalis

- Bicone gabalas

- Silicio vamzdelis

- Senseo katilas 1400W

- Senseo siurblys 22W

- „Senseo“vandens bakas

- nendrinis jungiklis (paprastai atidarytas)

- vario viela

- MCP3008

- 2x LDR

- 4 omų garsiakalbis (arba kitoks)

- 2x 10KΩ rezistorius

- 5KΩ rezistorius

- diodas 1N4007

Šiuo atveju aš pasirinkau gana pramoninę išvaizdą, tačiau yra daug būdų, kaip pritaikyti komponentus, kurie gali atrodyti patrauklesni, kai norite jį įdėti į savo namus.

2 veiksmas: pradžia

Pradėjau nuo „Senseo“kavos virimo aparato atidarymo ir tyrinėju joje esančius komponentus. Norėdami jį atidaryti, „Torx“atsuktuvu nuimkite 2 varžtus iš nugaros ir atlenkite laikiklius.

Atidarius viską, ko jums reikia, yra siurblys, katilas ir laidai bei vamzdžiai, laikantys viską kartu.

Kitas žingsnis yra sumontuoti katilą ir siurblį į norimą korpusą, nes katilas ir vandens bakas turi sėdėti tiesiai, kad galėtų juos naudoti. Įsitikinkite, kad vandens rezervuaro tvirtinimo įtaisas yra gerai, tvirtai ir lengvai pasiekiamas.

Kai tai bus baigta, galite pradėti jungti komponentus pagal schemą.

3 žingsnis: purkštukas (pramoninė išvaizda)

Purkštukui naudoju nedidelį metalinį indą, kuriame išgręžiau skylę, kuri yra pakankamai didelė, kad tilptų dvigalio gabalas. Vamzdelius pritvirtinkite prie vieno iš purkštukų ir priveržkite purkštukus prie dvigalio gabalo. Tada išgręžkite atitinkamas skyles metaliniame inde ir korpuse, o kai kuriais varžtais ir veržlėmis priveržkite jį prie korpuso.

4 žingsnis: kavos dozatorius (pramoninė išvaizda)

Norėdami laikyti kavą, jums reikės indo su skaidriu dangteliu, kurį galėsite pritvirtinti prie kūno.

Gręžkite 2 skylutes Ø5 mm apačioje:- vieną indo centre- vieną viduryje tarp pirmosios angos ir šono

įdėkite servo pavarą per skylę arčiau šono ir 6 kojomis užsukite detalę (pridedamą prie servo). (žr. 1 pav.)

Tada paimkite metalinį gabalėlį ir sulenkite jį mažo bėgelio pavidalu, sulenkite vieno gabalo kampus ir galą, kad galėtumėte jį pritvirtinti prie skardinės apačios virš skylės centre. (žr. 2 pav.)

Naudokite tvirtinimo laikiklį, kad servo stipriau pritvirtintumėte prie konteinerio korpuso. (žr. 3 pav.)

Galiausiai išgręžkite Ø5 mm skylę apatinėje talpyklos nugarėlėje, kad tilptų LDR, ir dar keletą, kad konteineris būtų pritvirtintas prie mašinos korpuso. (žr. 4 pav.)

5 žingsnis: jutiklių paruošimas ir montavimas

Į katilą įmontuotas NTC, kurį galite prijungti prie MCP, padarydami įtampos skirstytuvą su nuleidžiamu 5KΩ rezistoriumi.

Pirmiausia reikia paruošti kavos ir puodelio tikrinimo LDR. Kadangi aš naudoju metalinį korpusą, būtina jį gerai izoliuoti, kad jo netrumpinčiau su dėklu. Jei taip pat naudojate metalinį korpusą, atlikite šiuos veiksmus:- aplink kiekvieną koją uždėkite izoliacinę juostelę ir uždenkite ją susitraukiančiu vamzdeliu. (žr. 1 pav.)

- po to lituokite laidus prie kiekvienos kojos, taip pat uždenkite jungtis susitraukiančiu vamzdeliu, kad visos jungtys būtų visiškai uždengtos. (žr. 2 ir 3 pav.)

- pakartokite šiuos veiksmus antrajam LDR

- įkiškite vieno iš LDR galvą į skylę, kurią išgręžėte, į kavos indą ir sulenkite kojas. (žr. 4 pav.)

- uždengti izoliacine juostele, kad pro galą nepatektų šviesa.

- kitą LDR pritvirtinkite prie korpuso apačios vamzdžio gabalėliu, kuris uždengiamas įdėjus puodelį, arba tiesiai į pagrindą, kuriame įdėjote puodelį. (Renkantis antrąjį variantą, įsitikinkite, kad jutiklis yra gerai padengtas permatoma medžiaga, kuri yra atspari vandeniui!)

Norėdami pritvirtinti nendrių jutiklį prie vandens rezervuaro, užpildykite jį vandeniu taip, kad magnetas būtų aukščiausioje vietoje (vanduo turi viršyti minimalią liniją). Tada galite klausytis, kai elementas persijungia, arba galite prijungti jį prie „rpi“arba „arduino“ir nuolat spausdinti vertę.

Kai esate tikri, kad žinote tikslią jutiklio vietą, labai tvirtai pritvirtinkite jį prie vandens rezervuaro ir įpilkite daug karštų klijų, kad įsitikintumėte, jog stiklo vamzdis nesulaužė (tai labai jautru). (žr. 5 pav.)

6 žingsnis: laidai ir kalibravimas

Sumontuokite „Raspberry pi“ir didesnius komponentus medinėje dėžutėje, o viršuje sumontuota lenta (pagrindas, kuriame stovi mašina ir puodelis). Aš naudoju velcro, kad pritvirtinčiau pi ir komponentus dėžutės viduje. Tuomet viską galite montuoti tiesiai prie „Ge GPIO“kaiščių arba, jei norite, naudoti duonos plokštę ar plokštę.

Norėdami kalibruoti jutiklius, patikrinkite gautas vertes abiejose būsenose ir skirtinguose apšvietimuose ir sureguliuokite jas kodu. (mano gali arba neveikti). Tas pats ir su NTC.

PASTABA: Reikšmių keitimo būdas priklauso nuo to, ar pirmiausia nustatote išskleidžiamąjį elementą, ar LDR/NTC. Kai pirmą kartą pridedate rezistorių su LDR, gausite didesnę vertę, kai ekspozicija bus mažesnė. (1023 yra visiškai tamsu).

Kai norite naudoti projekto signalizaciją, turite lituoti aux kabelį prie stiprintuvo + - ir GND, o garsiakalbį - prie stiprintuvo išvesties kaiščių. Tada taip pat pridėkite 5V prie plokštės. (Jis naudojamas kaip atskaitos įtampa garsui sustiprinti). Tada vis tiek galite reguliuoti garsumą naudodami plokštėje esantį potenciometrą.

7 veiksmas: sistemos diegimas

Įsitikinkite, kad turite „Raspberry Pi“3 modelį su įdiegta „Raspbian“ir sukonfigūruota zeroconf, kad galėtumėte konfigūruoti jį be galvos per SSH dujotiekį.

Jei nežinote, kaip tai padaryti, vadovaukitės šiuo vadovu, kad „SD“kortelėje įjungtumėte „Raspbian“. Norėdami sukonfigūruoti zeroconf, savo kompiuteryje atidarykite SD kortelę ir redaguokite cmdline failą ir pridėkite prie failo pabaigos (turėtų būti viena eilutė)

ip = 169.254.10.1

Kad galėtumėte prisijungti prie savo pi naudodami ssh, turite jį įgalinti. Tai galite padaryti pridėdami failą pavadinimu SSH į įkrovos katalogą be plėtinio (Nr.txt).

kai tai sukonfigūruota, galite sukurti SSH vamzdį prie Raspberry Pi naudodami komandą ssh UNIX terminale arba naudodami „Putty“„Windows“kompiuteryje.

Pirmą kartą prisijungus prie „pi“, šie įgaliojimai yra šie:

vartotojo vardas: pipassword: avietė

Norėdami įsitikinti, kad jūsų aviečių pi yra visiškai atnaujinta, terminale paleiskite šią komandą:

sudo apt atnaujinimas && sudo apt atnaujinimas

Dabar galite įdiegti reikiamus paketus išleisdami šią komandą:

sudo apt install -y python3-venv python3-pip python3-mysqldb mariadb-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3

Tada pridėkite naują katalogą savo namų kataloge su tinkamu pavadinimu (pvz., „Ufee“) ir eikite į jo vidų:

mkdir project1 && cd project1

Toliau norite įdiegti virtualią aplinką, kurioje programa bus paleista. Tai galite padaryti naudodami šias komandas:

python3 -m venv-sistemos-svetainės paketai env

šaltinis env/bin/active

python -m pip įdiegti mysql-jungtis-python argon2-cffi kolbos kolba-HTTPAuth kolba-MySQL mysql-connector-python passlib

Dabar jūsų virtuali aplinka sukurta ir veikia. Dabar galite nukopijuoti kodą iš mano „github“ten. Jį rasite čia. Taip pat galite nedelsdami jį klonuoti naudodami šią komandą:

git klonas

Tada sukonfigūruosime duomenų bazę:

sudo mariadb <ufee/sql/init_db.sql && sudo mariadb <ufee/sql/ufeedump.sql

NGINX ir UWSGI konfigūracija:

Pakeiskite „Joshy“konfigūracijos failuose naudodami savo vartotojo vardą naudodami šią komandą:

sed -i s/joshy/$ USER/g conf/*

pridėti ir suaktyvinti paslaugas:

sudo cp conf/project1-flask.service/etc/systemd/system/

sudo systemctl demonas iš naujo

sudo systemctl pradėti projektą1-kolba.paslauga

Ir galiausiai sukonfigūruokite NGINX:

sudo cp conf/nginx/etc/nginx/sites-available/ufee

sudo rm/etc/nginx/sites-enabled/default

sudo ln -s/etc/nginx/sites-available/ufee/etc/nginx/sites-enabled/ufee

sudo systemctl iš naujo paleiskite nginx.service

sudo systemctl įgalinti project1-flask.service

Dabar sistema turėtų veikti ir veikti! Mėgaukitės kava;)