Mini-Serre: 11 pasos

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

Como estudiante, tengo la mala costumbre de olvidar cosas. Por eso, si quiero cultivar cierto tipo de planta, suelo olvidarme de ella y se muere porque no hay nadie que la cuide.

Intentaré solucionar este problema con Mini-Serre. Mini-Serre es un sistema de monitoreo de jardinería automatizado que envía datos de los diferentes tipos de sensores que están instalados a un servidor web que se ejecuta en la Raspberry Pi. De esta manera, el usuario puede monitorear sus plantas en un sitio web donde sea que se encuentren. Este concepto se está desarrollando como proyecto final dentro del primer año de tecnología multimedia y de comunicación, en Howest Kortrijk, Bélgica.

Paso 1: los materiales

Para construir este proyecto, necesitará los siguientes elementos:

Electrónica

1. Raspberry pi 3 - kit
2. Tablero de circuitos
3. Conectores macho a macho
4. Conectores macho a hembra
5. Dallas 18B20 (sensor de temperatura)
6. Sensor de luz fotosensible de detección de fotoresistor
7. MCP3008
8. Potenciómetro
9. Pantalla LCD
10. Resistencias
11. LED azul
12. LED RGB

Caja:

13. Central Park kweekkas (https://www.brico.be/nl/tuin-buitenleven/moestuin/…) 14. Placa de madera (parte inferior de la caja) 15. Clavos 16. Tornillos

Instrumentos:

17. Martillo 18. Sierra 19. Destornillador 20. Taladro

Paso 2: Hacer el circuito

En el paso 2 vamos a realizar el circuito de este proyecto. Este es el mínimo absoluto que necesita si quiere que funcione. Usa la tabla de fritzing y el diagrama para hacer una copia del circuito. Aquí es donde necesita todos los materiales eléctricos del paso 1.

Información sobre el circuito:

Tenemos 2 sensores conectados al MCP3008 que son el sensor de luz y el sensor de humedad del suelo. El sensor de temperatura tiene una salida digital y usa un pin GPIO en la Raspberry Pi.

Extra:

También implementé una pantalla LCD que facilitará la conexión más adelante a la Raspberry Pi sin la necesidad de tener que conectarse a su computadora portátil. Esto no es necesario, pero se recomienda encarecidamente.

Paso 3: crear una base de datos

Es muy importante almacenar sus datos de los sensores de forma organizada pero también segura. Por eso decidí almacenar mis datos en una base de datos. De esta manera solo yo puedo acceder a esta base de datos (con una cuenta personal) y mantenerla organizada. En la imagen de arriba puede encontrar mi esquema de mi base de datos y debajo un archivo para exportar la base de datos a un programa de base de datos, por ejemplo MySQL.

Programa de base de datos Es importante que nuestra base de datos pueda funcionar por sí sola desde nuestra Raspberry Pi. Puede hacer esto descargando MySQL o MariaDB para Raspberry Pi. Primero desea crear la base de datos en su computadora en MySQL Workbench. A continuación, exporta esta base de datos como un archivo autónomo. Ahora conéctese a la base de datos de su Raspberry Pi a través de MySQL Workbench y restaure la base de datos aquí. ¡Ahora tienes la base de datos ejecutándose en tu Raspberry Pi!

Paso 4: escribir los datos del sensor en la base de datos

Después de que la base de datos se esté ejecutando en su Raspberry Pi, queremos que nuestros sensores puedan almacenar sus datos en ella. Podemos hacer esto creando 3 scripts separados (que se hizo en PyCharm). Una buena característica incluida en PyCharm es que puede conectarse a su Pi y de esta manera puede acceder a su base de datos y escribir directamente en ella. Los datos también son leídos directamente por la Raspberry Pi y los LED se iluminarán según lo que necesite.

El LED azul se enciende: el suelo no está lo suficientemente húmedo El LED RGB se enciende en verde: todo está bien El LED RGB se enciende en rojo: hace demasiado calor, abra el techo para enfriarlo un poco El LED RGB se enciende en azul: hace demasiado frío, cierre el techo si está abierto.

Puede descargar todos los scripts de mi repositorio de github:

Nota: utilicé mi información de inicio de sesión personal para las bases de datos, por lo que es posible que deba cambiarla para que se ajuste a la suya.

Nota: La carpeta DB1 contiene una clase 'base de datos' que se importa en el código que se conectará a su base de datos.

Paso 5: Visualización de su IP en la pantalla

La pantalla muestra la dirección IP en la que se está ejecutando su Raspberry Pi, de esta manera puede conectarse fácilmente sin cables a su Raspberry Pi. También escribí un script para esto que lee la IP de su pi y la muestra en la pantalla (tenga en cuenta que sus pines GPIO coinciden, de lo contrario, es posible que no funcione). La Raspberry Pi ejecuta este script automáticamente al iniciarse. Puede hacer esto agregando algo de código al archivo rc.local en su Raspberry Pi. Puede llegar escribiendo 'sudo nano /etc/rc.local', antes de la última línea de código que desea agregar 'Python3.5 / home / user / filelocation &'.

Puede encontrar el script aquí:

Nota: el '&' al final, esto hará que el script se ejecute una vez y lo detendrá inmediatamente para que otros scripts también puedan ejecutarse.

Paso 6: medir los sensores cada 10 minutos

No queremos que nuestra base de datos se llene con sensordata nunca 0.001 segundos, de lo contrario, esto dificultará que la base de datos se mantenga al día con todos los datos que ingresan y podría fallar. Es por eso que agregué un mensaje para el bloc de notas a 'crontab' en la Raspberry Pi. Crontab es un programa que realiza un seguimiento de las tareas programadas, por lo que de esta manera puede simplemente ejecutar el script cada 10 minutos solo una vez.

Cómo configurarlo:

Puede configurar esto escribiendo primero en la línea de comando de Raspberry Pi 'crontab -e', esto abre el editor para crontab. Desplácese hasta la parte inferior del archivo y agregue 3 líneas, una para cada sensor.

'* / 10 * * * * python3.5 / inicio / usuario / ruta de archivo / sensor1'

Nota: El '* / 10' son los 10 minutos que queremos que estén entre cada medición. El código que escribí después es la versión de Python que está ejecutando y el archivo que desea ejecutar, por lo que debe escribir una línea para cada sensor porque existen en 3 archivos diferentes.

Paso 7: creación del sitio web

Hice mi sitio web en un programa llamado Atom. Es un programa muy simple de usar y recomendable si eres bastante nuevo en la escritura de HTML y CSS como yo.

Puede encontrar todo el código y las imágenes utilizadas siguiendo este enlace:

Hice el front-end del sitio web en Visual Studio Code, por lo que si no planea hacer el HTML y CSS usted mismo, puede agregar los archivos a una nueva carpeta en Visual Studio Code en lugar de Atom.

Paso 8: creación del back-end

El back-end y el front-end serán las cosas que realmente hagan que algo suceda en el sitio web que acabamos de crear. En el back-end, nos conectamos a nuestra base de datos una vez más y en lugar de poner datos en la base de datos. Ahora leeremos todos los datos de los diferentes sensores y usando Socket. IO lo enviaremos a nuestro front-end para que podamos mostrarlo en el sitio web.

Puede encontrar el código del back-end aquí:

Nota: Usamos la clase de base de datos que usamos antes, así que no la incluí en este repositorio.

Paso 9: creación de la interfaz

El front-end es donde combinamos nuestro código HTML y CSS junto con JavaScript y nuestro Back-end. El JavaScript que escribí intenta hacer una conexión con el back-end que debe estar en ejecución. Ahora el Back-end nos enviará todos los datos de los sensores y podemos hacer algunas funciones en JavaScript que editan el archivo HTML para que se ajuste a nuestros valores actuales.

El JavaScript se puede encontrar aquí:

Nota: asegúrese de vincular su HTML a la carpeta correcta del lugar de su JavaScript, de lo contrario, es posible que no funcione.

Paso 10: Hacer el invernadero

Compré un paquete prefabricado de Brico:

Simplemente siga los pasos que vienen con el paquete. Una vez hecho esto, no estamos listos para instalar nuestra Raspberry Pi. Primero necesitamos hacer un 'piso' o fondo para el invernadero, puede hacerlo tomando una placa de madera y midiendo qué tan grande debe ser para que encaje. Primero hice un marco de madera para que la placa de madera tuviera algo sobre lo que apoyarse.

Paso 11: Poner todo junto

¡Ya casi estamos listos! Solo este último paso y estará listo para comenzar. Tome la Raspberry Pi y el invernadero, haga algunos agujeros para que pueda pasar los LED a través de ella, haga un agujero para la pantalla y un agujero para la fuente de alimentación Raspberry Pi. ¡Pon todo en el invernadero, conecta el Pi y listo! ¡Tienes tu propio invernadero!