Carassus_IoT_electronic_project: 5 pasos

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

Este documento está destinado a permitirle construir un estanque semiautomático con una mínima interacción humana.

Gracias a un Arduino, este proyecto va a alimentar a los peces de un estanque. La comida para peces se almacena en un tanque. Una bomba de filtrado se pone en marcha si se cumplen las condiciones climáticas, medidas por sensores de temperatura y célula fotorresistiva.

Paso 1: Materiales

Para llevar a cabo este proyecto son necesarios varios materiales. Las materias primas y recicladas se utilizaron principalmente para la construcción del marco. Aquí hay una lista de los componentes que usamos:

• Tablón de madera para construir el marco (materiales reciclados)
• Caja eléctrica (materiales reciclados)
• Bloque de terminales eléctricos (materiales reciclados)
• Arduino Uno (comprado en Amazon)
• Disyuntores curva 10A C (materiales reciclados)
• Servomotor Arduino (comprado en Amazon)
• Fotocélula (comprada en Amazon)
• Contactor 5V (comprado en Amazon)
• Reloj de tiempo real (RTC DS3231) (comprado en Amazon)
• Compensador de unión fría MAX6675 (comprado en Amazon)
• Sonda de termopar K (comprada en Amazon)
• Bomba de filtración de estanque 230V (materiales reciclados)
• Resistencia de 220 ohmios (comprada en Amazon)
• Breadbord (comprado en Amazon)
• Una botella de plástico vacía de 5 litros (materiales reciclados)
• Tuberías (materiales reciclados)
• Válvula impresa en 3D

Paso 2: estructura

Se realizó una estructura de madera para soportar todos los componentes. Esta estructura la botella de 5L para llenarla de alimento para peces. Un sistema de tuberías lleva la comida a una válvula (impresa en 3D) y gestiona la cantidad de comida que se entrega.

Los tubos están hechos de tubos de PVC ensamblados con pegamento. La válvula se fija en las tuberías y se divide en 2 partes: el eje y la válvula. Primero, el eje debe fijarse transversalmente a través de los tubos de PVC y luego el eje se puede ensamblar con la placa de la válvula mediante una conexión por tornillo.

La válvula se puede imprimir con el archivo stp.

Paso 3: Caja electrónica

Una caja eléctrica instalada junto a la estructura de madera protege todo el sistema eléctrico. En nuestro caso, la caja eléctrica se instala debajo del tablero que soporta el suministro de alimentos.

El disyuntor se utiliza para proteger la bomba de 230V de un cortocircuito, varios terminales eléctricos permiten el cableado de las bombas.

El Arduino Uno y la placa de pruebas están conectados en la caja eléctrica: El Arduino está pegado con silicona, la placa de pruebas es autoadhesiva.

Se hacen dos orificios en la caja eléctrica para que puedan pasar el cable de alimentación de la bomba y el cable de alimentación general.

La frambuesa se alimenta a través de su transformador que debe enchufarse a un tomacorriente de 230V que no es visible en el diagrama de arriba. El módulo de enchufe insertado junto a los disyuntores se puede comprar por separado. Usamos una batería USB externa.

Paso 4: cableado de la caja eléctrica

El cableado del proyecto se realiza en dos partes: una en muy baja tensión (5V) y la otra en baja tensión (230V).

La parte de bajo voltaje alimenta la bomba a través de los contactos de control de los contactores de 5V, y también alimenta la Raspberry a través de su transformador.

La muy baja tensión alimenta la Raspberry, el Arduino y el funcionamiento de todos los componentes electrónicos (RTC, compensador de unión fría, fotocélula, contactor 5V,…).

Esta energía es suministrada por el transformador a la Raspberry y luego alimenta el Arduino a través de una conexión USB. El cable USB también recupera datos en el Arduino para generar los gráficos.

A continuación se explica cómo cablear la parte Arduino de muy bajo voltaje:

Se introduce un cable del TGBT para suministrar el bajo voltaje a la caja eléctrica. Luego pasa a través del disyuntor 10A para proteger la bomba.

A continuación se explica cómo cablear la parte de bajo voltaje de Arduino:

Paso 5: Programación Arduino, Python y PHP

Instalación del servidor web

Necesitamos instalar un servidor web para visualizar el gráfico. Vamos a utilizar apache por su compatibilidad con PHP y su facilidad de instalación. Para ello nos conectamos a la raspberry pi mediante SSH y ejecutamos los siguientes comandos:

sudo apt instalar apache2 php php-mbstring

sudo chown -R pi: www-data / var / www / html

sudo chmod -R 770 / var / www / html

Ahora todo lo que pongamos en el directorio / var / www / html estará en nuestro servidor web. Para probar si todo funciona usaremos pedirle a PHP que nos dé alguna información cuando accedamos al servidor.

sudo rm /var/www/html/index.html

echo ""> /var/www/html/index.php

Si accedemos a la dirección IP de pi en un navegador web, veremos información sobre PHP. Por defecto, no necesitamos poner nada después de la IP de pi porque usará cualquier archivo llamado index. Ahora solo necesitamos poner nuestros archivos en el directorio / var / www / html y podemos acceder al gráfico y recargarlo a voluntad.

Para iniciar el reader.py, necesitamos agregar una nueva línea en el rc.local, tenemos que acceder a la frambuesa mediante el protocolo ssh escribir esta línea para modificar el rc.local:

nano /etc/rc.local

ahora podemos agregar esta línea: / usr / bin / python3 /var/www/html/Projet/reader.py & para iniciar directamente el archivo reader.py.

Necesitamos poner el directorio HTML en la ruta / var / www /. Cuando se enciende la frambuesa, recupera los datos de temperatura y luz cada segundo en el Arduino para crear un gráfico.