Cafetera IOT (UFEE): 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Como prueba de conocimiento, tuvimos que crear un dispositivo IOT que pudiera controlarse a través de una interfaz web de fabricación propia. Como amo el café y consumo mucho a diario, decidí hacer mi propia cafetera IOT.

La cafetera UFEE: "la cafetera pensando en ti"

Para que el dispositivo sea completamente automático, estoy usando café instantáneo.

Paso 1: lo que necesitará

- Raspberry Pi Modelo 3

- servomotor (ARD-T010051)

- RTC DS3231

- Amplificador mono CJMCU-832 PAM8302 2.5W Clase D

- Sensor de láminas

- RELÉ 5V (10A)

- Relé de estado sólido (5V)

- Cable auxiliar

- Tubo retráctil

- 2x boquilla de cobre

- Pieza bicono

- tubo de silicona

- Caldera Senseo 1400W

- Bomba Senseo 22W

- Tanque de agua Senseo

- Interruptor de láminas (normalmente abierto)

- alambre de cobre

- MCP3008

- 2x LDR

- Altavoz de 4 ohmios (o de otro tipo)

- 2 resistencias de 10KΩ

- Resistencia de 5KΩ

- Diodo 1N4007

Para el caso, elegí un aspecto bastante industrial, pero hay muchas formas de colocar los componentes que pueden parecer más atractivos cuando desea colocarlos en su hogar.

Paso 2: Comenzando

Comencé abriendo la cafetera Senseo y exploré los componentes del interior. Para abrirlo, retire 2 tornillos de la parte posterior con un destornillador Torx, y luego puede hacer palanca para abrirlo en los clips de sujeción.

Una vez que esté abierto, todo lo que necesita es la bomba, la caldera y los cables y tubos que mantienen todo junto.

El siguiente paso es montar la caldera y la bomba en la carcasa deseada, ya que la caldera y el tanque de agua tienen que sentarse a la derecha para poder utilizarlos. Asegúrese de que el accesorio para el tanque de agua esté bien colocado, ajustado y sea de fácil acceso.

Una vez que se haya completado, puede comenzar a conectar los componentes de acuerdo con el esquema.

Paso 3: la boquilla (aspecto industrial)

Para la boquilla, utilicé un pequeño recipiente de metal en el que hice un agujero lo suficientemente grande para que quepa la pieza bicónica. Coloque el tubo en una de las boquillas y apriete las boquillas en la pieza bicónica. Luego, taladre orificios coincidentes en el contenedor de metal y la carcasa, y use algunos pernos y tuercas para apretarlo a la carcasa.

Paso 4: el dispensador de café (aspecto industrial)

Para contener el café, necesitará un recipiente con tapa transparente que pueda montar en el cuerpo.

Taladrar 2 agujeros de Ø5mm en el fondo: - Uno en el centro del contenedor - uno en el medio entre el primer agujero y el lateral

Coloque el engranaje del servo por el orificio más cercano al lateral y atornille la pieza (incluida con el servo) con 6 patas. (ver foto 1)

Luego tome una pieza de metal y dóblela en forma de pequeño riel, y doble las esquinas y el extremo de una pieza, para que pueda montarla en el fondo de la lata sobre el agujero en el centro. (ver foto 2)

Utilice un soporte de ajuste para montar el servo con más firmeza en el cuerpo del contenedor. (ver foto 3)

Finalmente taladre un orificio de Ø5mm en la parte inferior trasera del contenedor para colocar el LDR y algunos más para montar el contenedor en el cuerpo de la máquina. (ver foto 4)

Paso 5: preparación y montaje de los sensores

Hay un NTC integrado en la caldera, que puede conectar al MCP haciendo un divisor de voltaje con una resistencia desplegable de 5KΩ.

Primero se deben preparar los LDR para la comprobación del café y la taza. Como estoy usando una carcasa de metal, es necesario aislarla bien para no acortarla con la carcasa. Si también está usando una carcasa de metal, haga lo siguiente: - coloque un poco de cinta aislante alrededor de cada una de las patas y cúbrala con un tubo retráctil. (ver foto 1)

- A continuación, suelde los cables a cada una de las patas y también cubra las conexiones con un tubo retráctil, para que todas las conexiones queden completamente cubiertas. (ver fotos 2 y 3)

- repita estos pasos para el segundo LDR

- Introduzca la cabeza de uno de los LDR por el orificio que le hizo en el recipiente de café y doble las patas. (ver foto 4)

- Cubra con cinta aislante para que no pase la luz desde la parte posterior.

- monte el otro LDR en la parte inferior de la carcasa con un trozo de tubo que se cubre cuando se coloca una taza, o directamente en la base donde coloca la taza. (Al elegir la segunda opción, asegúrese de que el sensor esté bien cubierto con un material transparente que sea impermeable).

Para montar el sensor de lengüeta en el tanque de agua, llénelo con agua para que el imán esté en su punto más alto (el agua debe estar por encima de la línea mínima). Luego puede escuchar cuando el elemento cambia, o puede conectarlo al rpi o un arduino e imprimir continuamente el valor.

Cuando esté seguro de que conoce el lugar exacto del sensor, móntelo firmemente en el tanque de agua y agregue una gran cantidad de pegamento caliente para asegurarse de que el tubo de vidrio no se rompa (esto es muy sensible). (ver foto 5)

Paso 6: el cableado y la calibración

Monte la Raspberry pi y los componentes más grandes dentro de una caja de madera con una tabla montada en la parte superior (base donde están la máquina y la taza). He usado velcro para montar el pi y los componentes dentro de la caja. Entonces puede montar todo directamente en los pines GPIO, o usar una placa de pruebas o una placa de circuito si lo prefiere.

Para la calibración de los sensores, verifique los valores que obtiene en ambos estados y en diferentes iluminaciones, y ajústelos en el código. (el mío podría funcionar o no). Lo mismo ocurre con el NTC.

AVISO: La forma en que cambian los valores depende de si coloca primero el resistor desplegable o el LDR / NTC. Cuando agregue por primera vez la resistencia con un LDR, obtendrá un valor más alto para una exposición a la luz más baja. (1023 está completamente oscuro).

Cuando desee utilizar el sistema de alarma del proyecto, debe soldar un cable auxiliar al + - y GND del amplificador, y el altavoz a los pines de salida del amplificador. Luego también agregue 5V a la placa. (Esto se usa como voltaje de referencia para amplificar el sonido). Entonces aún puede ajustar el volumen con el potenciómetro en la placa.

Paso 7: implementación del sistema

Asegúrese de tener una Raspberry Pi modelo 3 con Raspbian instalado y que zeroconf esté configurado para que pueda configurarlo sin cabeza a través de una canalización SSH.

Si no sabe cómo hacerlo, siga esta guía para flashear Raspbian en su tarjeta SD. Para configurar zeroconf, abra la tarjeta SD en su computadora y edite el archivo cmdline y agregue lo siguiente al final del archivo (debe ser una línea)

ip = 169.254.10.1

Para poder conectarse a su pi usando ssh, debe habilitarlo. Puede hacer esto agregando un archivo llamado SSH en el directorio de arranque sin extensión (no.txt).

cuando esto está configurado, puede hacer una tubería SSH a su Raspberry Pi usando el comando ssh en una terminal UNIX, o usando Putty en una PC con Windows.

La primera vez que inicia sesión en un pi, las credenciales son las siguientes:

nombre de usuario: pipassword: frambuesa

Para asegurarse de que su raspberry pi esté completamente actualizado, emita el siguiente comando en la terminal:

actualización de sudo apt && actualización de sudo apt

Ahora puede instalar los paquetes necesarios emitiendo el siguiente comando:

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

A continuación, agregue un nuevo directorio en su directorio de inicio con un nombre adecuado (por ejemplo, ufee) y vaya dentro de él:

mkdir project1 && cd project1

A continuación, desea instalar un entorno virtual en el que se ejecutará la aplicación. Puede hacer esto con los siguientes comandos:

python3 -m venv --system-site-packages env

env de origen / bin / activar

python -m pip install mysql-connector-python argon2-cffi Flask Flask-HTTPAuth Flask-MySQL mysql-connector-python passlib

Ahora su entorno virtual está en funcionamiento. Ahora puedes copiar el código de mi github allí. Lo puedes encontrar aquí. También puede clonarlo inmediatamente con el siguiente comando:

clon de git

a continuación, configuraremos la base de datos:

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

La configuración de NGINX y UWSGI:

Cambie 'Joshy' en los archivos de configuración con su propio nombre de usuario con el siguiente comando:

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

agregar y activar los servicios:

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

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl start project1-flask.service

Y finalmente configure el 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 reiniciar nginx.service

sudo systemctl habilitar project1-flask.service

¡Ahora el sistema debería estar listo y funcionando! Disfruta tu cafe;)