Airduino: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Unas palabras antes de explicar cómo creé mi Airduino. Todo el proyecto es en realidad un proyecto escolar y debido a que teníamos un límite de tiempo estricto, muchas cosas no son perfectas, pero la funcionalidad básica funciona.

Entonces, ¿qué es el Airduino? Corto: es un elegante monitor de aire inalámbrico. Largo: un Arduino mide la calidad del aire, envía todos los datos a una Raspberry Pi a través de Bluetooth y los almacena en una base de datos. Hice un sitio web simple para mostrar visualmente los datos. Pero lo más importante, ¡tiene un potente led RGB controlable!

¿Qué mide exactamente? Bueno, elegí medir la temperatura, la humedad, la presión del aire, el CO2 y el CO. Puedes medir lo que quieras, siempre que haya un sensor compatible para ello.

He incluido una lista detallada de suministros con enlaces a algunos de los productos que compré.

Suministros

Estos son todos los componentes que utilicé:

Arduino

Frambuesa pi

pantalla LCD

HC-05, cualquier módulo Bluetooth funcionará

BMP-180 (sensor de presión de aire)

DHT-11 (sensor de humedad del aire)

MQ-7 (sensor de CO)

MQ-135 (sensor de CO2)

LED RGB de 9W (3x3W)

Convertidores reductores reductores XL4015 (enlace) (2x)

Convertidor elevador elevador XL6009E1 (enlace)

Placa de batería MH CD42 (enlace)

18650 Celda de batería (4x)

Soporte de batería 18650 de 4 bahías

Transistores BC337 (5x)

Resistencias (1 Kohm (5x), 10 Kohm)

Cambiar

Botón

Adaptador micro USB a DIP

Alambres

Perfboard

Disipador de calor (de una computadora vieja)

Paso 1: circuito Arduino

La parte más difícil es la parte del Arduino porque maneja básicamente todo.

En los esquemas incluidos puedes ver, bueno, el esquema. Puede parecer grande y difícil al principio, pero es bastante fácil. Primero construyo todo el circuito sin los circuitos para el led, en una placa de pan para ver si todo funcionaba. Después de esto, soldé todo de perfboard, lo intenté al menos.

La mayoría de los sensores son bastante sencillos, excepto el MQ-7. Este sensor es, por mi experiencia, difícil de incorporar en el proyecto. Seguí una de las únicas guías buenas que pude encontrar y parecía funcionar si solo conectaba ese sensor. Si conecté los otros sensores, actuó de manera extraña, así que tuve que manipular un poco el código, más sobre eso más adelante.

Paso 2: Código Arduino

Si ha construido su circuito en una placa de prueba, puede probar la mayor parte. Conecte su Arduino a una PC y cargue el código incluido. Si desconecta los pines tx y rx, puede enviar comandos a través del Arduino IDE Monitor. Si envía 'BMPTemp', debería obtener una respuesta si hizo todo bien.

Paso 3: Circuito Raspberry Pi

Agregué una pantalla a mi Pi para mostrar la dirección IP en la que está alojado el sitio. lo más difícil fue encontrar los pines correctos.

Paso 4: Código Raspberry Pi

Lo primero que debe hacer es configurar el Bluetooth integrado. Hice todo usando la línea de comando, se puede hacer usando una GUI pero no cubriré eso. Supongo que conoce los conceptos básicos de Raspberry PI y Rasbian, el sistema operativo.

Es como sigue:

Paso 1: conéctate a tu Pi a través de SSH, yo uso Putty.

Paso 2: escriba los siguientes comandos en la terminal:

1. 'sudo bluetoothctl'
2. 'encendido'
3. 'agente en'
4. 'escanear'

Paso 3: Ahora espere hasta que se descubra el HC-05, debe encenderlo.

Paso 4: Ahora tendrás que emparejar y confiar en el dispositivo, escribe los siguientes comandos:

1. 'par xx: xx: xx: xx: xx: xx', con la dirección mac del módulo HC-05 en el lugar de las x'es.
2. 'connect xx: xx: xx: xx: xx: xx', pero esto probablemente dará un error.
3. 'confiar en xx: xx: xx: xx: xx: xx'

Paso 5: Ahora que el módulo está emparejado y es de confianza, debemos vincularlo a un puerto serie. Esto se puede hacer con el siguiente comando: 'sudo rfcomm bind 0 xx: xx: xx: xx: xx: xx', nuevamente con las x'es representando la dirección mac del módulo HC-05. Normalmente, si miras en '/ dev', deberías ver 'rfcomm0', si no intentas reiniciar.

El problema ahora es que tienes que ejecutar manualmente ese comando cada vez que arrancas la Pi. Para hacer eso automáticamente agregué el comando a '/etc/rc.local' antes de 'exit 0'. Ahora vinculará automáticamente el módulo.

Ahora que ha configurado el Bluetooth, puede ejecutar el código que incluí. Tenga en cuenta que he puesto una base de datos MariaDB en mi Pi, no cubriré cómo configurarla, solo incluiré un modelo de mi base de datos y un archivo dumb. Si desea ejecutar el código sin la base de datos y el sitio web, incluí un programa simple para hacerlo.

Copie el contenido del archivo zip en su Pi y ejecútelo con el siguiente comando: 'python3 airduino.py', asumiendo que está en la misma carpeta. Si su Arduino está encendido y los pines tx y rx están conectados, debería ver algunos mensajes sobre cómo insertar datos en la base de datos. Si desea iniciar automáticamente el programa, agregue esta línea a '/etc/rc.local': 'python3 //arduino.py', reemplace con la ruta real.

Para el sitio web, instalé un servidor appache para alojar el sitio web. Copie los archivos del archivo zip a '/ var / www / html /'. Ahora, si va a la dirección IP de su PI, debería ver el sitio web y los datos si todo funcionó correctamente.

Paso 5: construcción de una carcasa y soldadura

Arduino

Ahora que todo funciona, excepto el led, es hora de poner todo en un bonito estuche. Decido hacer una torre a la que estén conectados todos los componentes y rodearla con una caja simple.

Pero primero soldé todos los componentes al perfboard y conecté algunos cables para Ground y Vcc. Puse principalmente uno o dos componentes en una pieza y los coloqué alrededor de la torre.

El soporte de la batería tiene cables más largos y no está fijo en su lugar, puede deslizarse hacia adentro y hacia afuera para cambiar las celdas.

En este punto coloqué los controladores del led en el último nivel de mi torre. Bajé el voltaje de salida de los controladores a 2.2 para el LED rojo y 3.2 para el LED verde y azul. Conecté el led a mi disipador de calor y mi ventilador con bridas. Luego usé un poco de madera para mantenerlo en su lugar.

Conecté la mayoría de los cables de tierra y los cables Vcc usando terminales de tornillo.

Asegúrese de hacer su placa base lo suficientemente grande para que la carcasa exterior quede bien alineada. La caja exterior es solo una caja de escudero de madera. Encima puse un poco de plástico transparente que lijé un poco para suavizar la luz. También agregué el botón de encendido.

Frambuesa pi

Para la Raspberry Pi, acabo de hacer una caja de madera simple con la pantalla LCD en la parte superior y el botón en el costado.

Paso 6: final

Después de soldar todo y construir su gabinete, es hora de hacer las pruebas finales. Encienda todo y visite el sitio web, si todo salió bien, debería ver algunos datos en vivo.

Sobre las baterías:

Si usa más de 1 batería en paralelo, debe asegurarse de que sus niveles de voltaje sean iguales o cercanos a.

Github:

Aquí hay un enlace a mi repositorio de Github donde se encuentran todos los archivos actualizados.