Refrigerador inteligente: 11 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Hola, en este instructivo para la escuela, te mostraré cómo crear tu propio refrigerador inteligente usando una Raspberry Pi. El frigorífico inteligente cuenta las bebidas que sacas con tu credencial personal.

Todos los datos se guardarán y recopilarán en una base de datos Mysql y se colocarán en el sitio web. El sitio web es receptivo y se puede usar en teléfonos inteligentes.

Paso 1: herramientas y componentes

Instrumentos:

• Un soldador
• Soldar
• Taladro
• Rompecabezas
• Vio
• Destornillador o martillo (si quieres usar tornillos o clavos)
• Papel de lija
• 2x madera contrachapada de madera dura (12 mm 122 x 61 cm)

Componentes:

• 1x frambuesa pi 3
• 1x micro SD de 8GB
• 1x tira de LED (1 m)
• 3 leds (verde, azul y rojo)
• 1x botón
• 1x cerradura eléctrica 6V / 12V
• 1x Relais 5V
• 6x LDR
• Resistencia 9x
• 1x tablero
• 1x MCP3008
• 1x zapatero GPIO en T
• 1x cable Ethernet
• 1x alimentación externa (bloqueo)
• 1x potencia universal (pi)
• Cables electronicos

Estas son las cosas que usé, pero puedes cambiar algunas partes o agregar algunas.

El coste total máximo sin herramientas es de unos 140 €.

Paso 2: Configuración de Raspberry Pi 3

Comenzaremos a instalar el sistema operativo en nuestra Raspberry Pi.

Descargue la imagen "Raspbian Jessie con píxel" del sitio web de Raspberry Pi. Verá que se trata de un archivo ZIP. Extraiga este archivo ZIP en la ubicación deseada.

• Descargue la herramienta Win32 Disk Imager, que se puede descargar en Sourceforge.
• Haga clic en el icono de la carpeta para seleccionar la imagen
• Luego seleccione en "Dispositivo" su microSD
• Luego haga clic en "Escribir"

Una vez que la imagen esté escrita en su microSD, puede abrir la microSD en el Explorador de Windows.

• Abra el archivo "cmdline.txt"
• Agregue la siguiente línea antes de la palabra "rootwait": 169.254.10.0
• Luego guarde el archivo.

Inserte la microSD en el RPi

Aplique voltaje a su RPi con un adaptador de CC de 5, 2 V

Conecte el cable de red al RPi y conéctelo al puerto de red de su computadora.

Tu Raspberry está lista para usar ahora.

Paso 3: conéctese a la Raspberry Pi 3

Para conectarnos a nuestro RPi usaremos Putty.

1. Descarga Putty
2. Crea una conexión SSH (ver imagen)

3. Registrarse

   • Nombre de usuario: pi
   • Contraseña: frambuesa

CONFIGURACIÓN DE WIFI

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Vaya al final del archivo y agregue lo siguiente:

network = {ssid = "nombre de la red inalámbrica"

psswrd = "la contraseña de la red psk =" contraseña de la red inalámbrica "}

Para ver su tipo de dirección IP:

ifconfig wlan0

Ahora puede conectarse de forma inalámbrica a su nombre de host de Raspberry Pi en Putty = dirección IP

Si hay un problema para conectarse a wifi, puede editar el archivo de esta manera:

"sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.config"

Paso 4: circuito eléctrico

En este paso conectaremos todos los sensores a la Raspberry pi.

Conecte el zapatero en T a los pines GPIO de la frambuesa pi y colóquelo en una placa de pruebas. O puede hacer su propio PCB y hacerlo más duradero.

MCP3008:

• Conecte el pin VDD a 3v3Connect
• el pin VREF a 3v3Connect
• el pin AGND a GNDConnect
• el pin CLK a SCLKConnect
• el pin Dout a MISOConnect
• el pin Din para MOSIConnect
• el pin CS a CEOConnect
• el pin DGND a GND

LDR:

Conecte cada LDR que use (máximo 8) a un pin en el MCP3008.

Conecte el primer pin del LDR al 3v3 y el segundo a un resistor y el resistor al GND, y conecte el LDR entre el LDR y el resistor a un pin en el MCP3008.

MUY IMPORTANTE: Asegúrese de que todos los cables que van al pi estén conectados con el pin GPIO correcto, de lo contrario su programa no funcionará.

RFID

• El pin más izquierdo (pin de voltaje) al pin 3v3 del RPI
• El segundo (RST) al GPIO25
• El suelo al suelo
• IRQ no
• El MISO al MISO del RPI
• El MOSI al MOSI del RPI
• El SCK al SCLK del RPI
• El SDA al CEO de la RPI

El botón de la nevera:

• Un pin al pin 3v3 del RPI
• El otro al pin 13 del RPI

Los tres LED:

• Un pin a una resistencia de 220 ohmios y a la TIERRA del RPI
• El otro pin al pin 23, 24 pin y 26 pin

Las luces LED en la nevera:

• Conecte el pin (+) al 5V
• El otro pin al SUELO

La cerradura:

• Un pin de la cerradura (TIERRA) se conecta a la tierra del adaptador externo
• El otro pin de la cerradura (+) que conecta al Relais
• El lado positivo del adaptador externo también se conecta al Relais

Así que ahora solo tienes que conectar el propio Relais.

• El pin negativo del Relais se conecta a la TIERRA del RPI
• El pin en el medio (pin +) que conecta al pin de 5V del RPI
• El otro pin (pin KY-1) que conecta al 21 pin del RPI

Paso 5: construcción de la nevera

En este paso estamos construyendo la nevera.

Primero que nada necesitarás:

- La madera contrachapada

- sierra de calar

- Marcador

Marque todas las diferentes partes de la madera contrachapada antes de comenzar a cortar.

2. Después de comprobar si todas las piezas están en el mercado, puede empezar a cortar. (Tenga en cuenta que la hoja también tiene algo de ancho)

3. Después de serrar todas las piezas, puede comenzar a perforar los orificios para sus sensores.

- El fondo del frigorífico necesita 6 grandes agujeros para que las botellas se queden quietas.

- El suelo del frigorífico necesita 6 orificios más pequeños para los sensores LDR.

- El techo necesita 3 pequeños orificios para los 3 leds (azul, rojo y verde).

- Asegúrese de que el rfid pueda leer a través de la madera, de lo contrario tendrá que adelgazar la madera.

- Hacer también un pequeño agujero en la parte delantera interior para el botón.

Para la puerta, debe hacer también 2 orificios para conectar la puerta al interior del frigorífico. Para abrir y cerrar la puerta instalé una manija.

Una vez que haya terminado todo el trabajo en madera, puede colocar las partes eléctricas en el lugar de escritura.

Paso 6: conecte los sensores al refrigerador

En este paso configuramos nuestro frigorífico con todos los componentes que compramos.

Puede comenzar pegando la placa de pruebas y la Raspberry pi en la parte posterior del refrigerador, que es el lugar donde terminan todos los cables.

Coloque el RFID, los LED, los LDR y el botón a la derecha y asegúrese de que pueda conectarse a la placa de pruebas.

Asegúrate de que todos los cables estén conectados correctamente, puedes mirar las imágenes o los demás pasos para hacerlo escribir.

Después de colocar todos los componentes en el lugar correcto, puede comenzar a atornillar las diferentes partes como puede ver en las imágenes. Todos los cables se pueden ocultar en el doble fondo o en el doble techo.

Paso 7: hardware de codificación

Usé el programa Pycharm para poder probar todo mientras codificaba. Todo el código que escribí, ¿puedes encontrarlo en mi github?

Paso 8: Mysql

La caída de la base de datos le ayuda a comenzar a utilizar este proyecto.

El simple reconocimiento del código MySql es útil para cambiar el proyecto si lo desea.

Usé 4 tablas, Usuarios, Bebidas, Acciones y Logging. Estas tablas son la forma más sencilla y correcta de asegurarse de que el proyecto funcione.

Paso 9: codificación del sitio web

Puedes ver todo el código en la siguiente carpeta en Github.

Usé el programa Pycharm para escribirlo todo. Es una forma fácil de codificar y ver todo lo que hace mientras trabaja.

Paso 10: Proyecto de inicio automático

En este paso, le muestro cómo iniciar automáticamente su proyecto en la raspberry pi.

Ahora dejaremos que nuestro código se inicie automáticamente cuando nuestro pi arranque para que pueda ejecutarse por sí solo. Hay varias formas de hacer esto, pero elijo el método rc.local.

Abra /etc/rc.local con su editor de texto favorito y coloque este código encima de la línea "exit 0"

"dormir 15 python3 /home/pi/files/app/RUN.py y python3 /home/pi/files/website/website.py y finalmente"

cuando queremos ver nuestro sitio web, puede buscar la dirección IP que se especificó en la parte inferior del archivo website.py (el valor predeterminado es 169.254.10.1:5000). Este es el final de mi primer instructivo, si algo no está claro, puede comentarme o enviarme un mensaje.

Paso 11: Fin

En este paso vamos a poner nuestro smartfridge listo para su uso.

Conecta la fuente de alimentación de la Rasberry Pi en el zócalo y espera hasta que la Raspberry Pi se inicie por completo.

Conecte la otra fuente de alimentación a la toma (para la cerradura).

Puede tomar una copa escaneando su credencial, cierre la puerta para que las bebidas simbólicas vayan a su cuenta.

Para ver su sitio web: busque su dirección IP seguida de: 5000

Ahora su Smartfridge está listo para usar. Disfruta de tus bebidas frías sin estresarte y vigila los consumos.