RFID + ფერადი სენსორი IoT პროექტი: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ამ პროექტის იდეაა დაჯილდოვდეს ადამიანები, რომლებიც ყავის ჭიქებიდან სვამენ და სწორად განკარგავენ მათ. მაგალითად ავიღოთ ისეთი კომპანია, როგორიც ტიმ ჰორტონსია; 2014 წელს მათ ჩაწერეს ყოველწლიურად 2 მილიარდი ჭიქა ყავის მირთმევა. მიუხედავად იმისა, რომ მათი ჭიქების გადამუშავება შესაძლებელია, ისინი ამ დროს ყველგან არ მიიღება გადამუშავებაზე. როგორც მათ ვებგვერდზეა ნათქვამი,”ჩვენ ამჟამად გვაქვს პროგრამები მთელ რიგ რესტორნებში კანადაში, სადაც ვიღებთ ქაღალდის თასს (და სხვა შეფუთვას) გადამუშავებისთვის ან კომპოსტირებისთვის. იმ ადგილების რაოდენობა, სადაც ჩვენ ვთავაზობთ მაღაზიაში გადამუშავებას, იზრდება, რადგან ჩვენ ვმუშაობთ ნარჩენების მართვის ადგილობრივ კომპანიებთან ჩვენი პროგრამის გაფართოების მიზნით…”

ასე რომ, რადგან ისინი განაგრძობენ ინდუსტრიის გაფართოებას და ასვლას, როგორც ეკოლოგიურად მზრუნველ კორპორაციას, ჩვენ გვჯერა, რომ მათ ასევე შეუძლიათ გაზარდონ მომხმარებელთა რაოდენობა და გაზარდონ ცნობიერება წამახალისებელი ჯილდოს სისტემის შექმნით.

ეს პროექტი არის მცდელობა განავითაროს ძირითადი სისტემა ამ იდეის გარშემო.

ნაბიჯი 1: ნაწილები

• ჟოლო პი 3
• არდუინო მეგა
• მინი პურის დაფა
• ქალი. მამაკაცი მხტუნავი მავთულები
• 2 x LED (წითელი და მწვანე)
• 2 x 330 Ohm რეზისტორები
• TCS3200 ფერის სენსორი
• RC522 RFID მკითხველი და ტეგები
• USB 2.0 კაბელი ტიპი A/B
• კომპიუტერი და ინტერნეტი
• Ყავის ჭიქა

ნაბიჯი 2: აპარატურის დაყენება

TCS 3200 არდუინოსთან დაკავშირება

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

გარეთ 8

დაუკავშირეთ RFID/LED- ები ჟოლოს Pi- ს

SDA 24

SCK 23

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3.3V 1

GREEN LED 12 და 330 Ohm to GND

RED LED 11 და 330 Ohm to GND

ნაბიჯი 3: ფერის სენსორის დაპროგრამება

TCS3200 გრძნობს ფერის სინათლეს შიდა 8 x 8 ფოტოდიოდური მასივის საშუალებით. მიმდინარე სიხშირის გადამყვანი გამოიყენება ფოტოდიოდიდან წაკითხვის კვადრატულ ტალღად გადასაყვანად, რომლის სიხშირე სინათლის ინტენსივობის პროპორციულია.

ფოტოდიოდებს აქვთ სამი განსხვავებული ფერის ფილტრი. არის 16 წითელი ფილტრი, 16 მწვანე ფილტრი, 16 ლურჯი ფილტრი და სხვა 16 ფოტოდიოდი ფილტრის გარეშე.

იმისათვის, რომ ფოტოდიოდმა ფერი წაიკითხოს, ჩვენ უნდა გავაკონტროლოთ ქინძისთავები S2 და S3.

ფერადი მაგიდა

ფერი S2 S3

წითელი დაბალი

ლურჯი დაბალი მაღალი

მწვანე მაღალი მაღალი

თითოეული სენსორი შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს სიხშირით. სენსორი ჭიქასთან ახლოს მიიტანეთ. გამოიყენეთ Colour_Tester.ino კოდი თქვენი კონკრეტული ჭიქისთვის სწორი მნიშვნელობების საპოვნელად და დაიმახსოვრეთ მოცემული მნიშვნელობები სერიულ მონიტორში. შემდეგ ჩაწერეთ განცხადებები "დიახ" ან "არა", თუ სენსორი აღმოაჩენს თასს, როგორც ეს ნაჩვენებია Sensor_Data.ino- ში.

დასრულების შემდეგ, დაუკავშირეთ Arduino Raspberry Pi– ს USB კაბელის საშუალებით.

ნაბიჯი 4: Raspbian– ის დაყენება RFID RC522– ისთვის

1. ჩართეთ SPI (სერიული პერიფერიული ინტერფეისი), გახსენით ტერმინალი და გაუშვით შემდეგი ბრძანება.

sudo raspi-config

2. გამოიყენეთ ისრის ღილაკები "5 ინტერფეისის პარამეტრები" და დააჭირეთ Enter.

3. გამოიყენეთ ისრის ღილაკები "P4 SPI" ასარჩევად და დააჭირეთ Enter.

4. ახლა თქვენ მოგეკითხებათ თუ გსურთ SPI ინტერფეისის ჩართვა, აირჩიეთ დიახ თქვენი ისრის ღილაკებით და დააჭირეთ გასაგრძელებლად გასაგრძელებლად.

5. SPI ინტერფეისის წარმატებით ჩართვის შემდეგ ეკრანზე უნდა ნახოთ შემდეგი ტექსტი: „SPI ინტერფეისი ჩართულია“. გადატვირთეთ Raspberry Pi დაჭერით Enter და შემდეგ ESC. ჩაწერეთ შემდეგი ბრძანება თქვენი Raspberry Pi ტერმინალში, რომ განაახლოთ თქვენი Raspberry Pi.

sudo გადატვირთვა

6. მას შემდეგ რაც თქვენი Raspberry Pi დაასრულა გადატვირთვა, შეამოწმეთ რომ ის ფაქტიურად ჩართულია. გაუშვით შემდეგი ბრძანება, რომ ნახოთ spi_bcm2835 არის თუ არა ჩამოთვლილი.

lsmod | grep spi

7. დააინსტალირეთ Python-dev და git ბრძანებით.

sudo apt-get დააინსტალირეთ python-dev git

8. დაიწყეთ Node-Red შექმნათ საქაღალდე ~/.node თქვენს სახლის საქაღალდეში. გაუშვით ბრძანება

კვანძი-წითელი დაწყება

შედით მომხმარებლის ინტერფეისზე თქვენი ბრაუზერის გამოყენებით, მიუთითეთ მისამართი https://: 1880. მაგალითად, ჩემი Pi არის ჩემი სახლის ოფისის ქსელში, მისამართი 192.168.0.17, ასე რომ, Node-RED– ზე წვდომისთვის, მე ვნახავ

ახლა შეაჩერე Node-Red სერვერი ბრძანებით.

კვანძი-წითელი გაჩერება

9. დააინსტალირეთ Daemon კვანძი და სერიული კვანძი.

cd ~./კვანძი-წითელი

npm i node-red-node-daemon npm i node-red-node-serialport

10. დააინსტალირეთ SPI-Py.

cd

git კლონი https://github.com.lthiery/SPI-Py.git cd SPI-Py/sudo python setup.py install

11. ამოიღეთ ეს ფაილები zip– დან თქვენი მომხმარებლის სახლის დირექტორიაში - ანუ /home /pi.

12. გადატვირთეთ pi და დაიწყეთ Node-Red კიდევ ერთხელ.

13. შეამოწმეთ ბარათის მკითხველი სკრიპტის გაშვებით ბრძანების სტრიქონიდან

cd

პითონი rfidreader.py

როდესაც ატრიალებთ ტეგს ბარათის წამკითხველის ძირითადი ზონიდან cm 1 სმ -ის ფარგლებში, სკრიპტი დაბეჭდს ბარათის უნიკალურ UID- ს და მის ტიპს. არსებობს სხვადასხვა ტიპის ბარათი, ყველაზე გავრცელებულს უწოდებენ MIFARE 1KB, მაგრამ არის სხვა. ყველა ბარათი არ იყენებს ერთსა და იმავე RF საკომუნიკაციო პროტოკოლს, ასე რომ ნუ გაგიკვირდებათ, თუ თქვენ მიერ აღებული შემთხვევითი ბარათი არ იქნება აღიარებული. დაიმახსოვრეთ თქვენი ტეგების UID მოგვიანებით.

ნაბიჯი 5: შექმენით Node-RED ნაკადი თქვენი RFID ტეგისა და ფერის სენსორის წასაკითხად

დაუკავშირდით Node-RED– ს თქვენს Pi– ზე ბრაუზერის გამოყენებით-სხვა კომპიუტერიდან ან თავად Pi– დან.

1. დააწკაპუნეთ ჰამბურგერის ხატზე წითელი განლაგების ღილაკის გვერდით, მარჯვნივ მარჯვნივ.

2. გადადით იმპორტზე და დააწკაპუნეთ ბუფერში.

3. დააკოპირეთ ტექსტის მთელი შინაარსი node-red-flow.txt ფაილში და ჩასვით ბუფერში და დააჭირეთ იმპორტს.

4. ჩვენ უნდა დავრწმუნდეთ, რომ ყველაფერი სწორად არის კონფიგურირებული. პირველ რიგში, დააწკაპუნეთ ნარინჯისფერ სერიულ კვანძზე (ზედა მარცხნივ). დააწკაპუნეთ კალმის ხატზე და შემდეგ Viewfinder ხატულაზე და შეარჩიეთ სერიული პორტი, რომელთანაც დაკავშირებულია Arduino. შემდეგ დააწკაპუნეთ განახლების წითელ ღილაკზე, რასაც მოჰყვება წითელი ღილაკი შესრულებულია.

5. შემდეგი ჩვენ დავაკონფიგურირებთ მეწამული MQTT კვანძს (სერიული კვანძის გვერდით). დააწკაპუნეთ კალმის ხატულაზე. ჩაწერეთ IP მისამართი, სადაც გსურთ იყოთ ბროკერი. დასრულების შემდეგ დააწკაპუნეთ წითელ განახლების ღილაკზე და წითლად შესრულებული ღილაკზე.

6. დაბოლოს, ჩვენ ვაყენებთ ფორთოხლის ფუნქციის კვანძს, რომელსაც ეწოდება JSON ობიექტი RFIDReader კვანძის გვერდით. ფუნქცია შეიცავს გადამრთველის განცხადებას. ეს მიიღებს ტეგების UID და გადაარქმევს მათ. ჩვენს შემთხვევაში, ჩვენ გვქონდა ორი ტეგი, რომელსაც ჩვენ დავარქვით მომხმარებელი 1 და მომხმარებელი 2.

მნიშვნელოვანი შენიშვნა: თუ თქვენ აპირებთ ორზე მეტი ტეგის გამოყენებას, თქვენ უნდა შეცვალოთ სკრიპტები/ნაკადი.

ნაბიჯი 6: განლაგება და დაფა

ყველაფერი დაყენებულია და წასასვლელად მზად არის. დააჭირეთ წითელი განლაგების ღილაკს ზედა მარჯვნივ.

დააწკაპუნეთ მის ქვეშ მდებარე ზოლის გრაფის ხატულაზე, რასაც მოჰყვება ხატი, რომელიც ჩანს ისრის ყუთით. ახალი ფანჯარა უნდა გამოჩნდეს RFID & SENSOR TABLE და RFID-RC522 ვიჯეტებით.

დააჭირეთ ღილაკს შექმნა ახალი ცხრილის დასაწყებად და თქვენი ტეგების ტესტირების დასაწყებად. თქვენ უნდა ნახოთ ცხრილი, სადაც ნაჩვენებია სხვადასხვა ტეგები, რაოდენობის რაოდენობა/ჯერ დაფიქსირებულია და თარიღი/დრო. იმავდროულად, დაფაზე, მწვანე led უნდა ანათებდეს ყოველთვის, როდესაც ეტიკეტი გამოჩნდება, თუ არა წითელი შუქი აანთებს. (ცხრილის გასასუფთავებლად დააჭირეთ ღილაკს გასუფთავება და ცხრილის წასაშლელად დააჭირეთ ღილაკს წაშლა). ფერის სენსორი უნდა მუშაობდეს ანალოგიურად. თუ ჭიქა გამოვლინდა, შავი წერტილი მწვანე გახდება.

ნაბიჯი 7: მომავალი

• უკეთესი გარეგნობის ინტერფეისი
• მეტი მომხმარებელი
• კამერა/ფოტო მონაცემთა ბაზა ყავის ფინჯნის უფრო ზუსტი გამოვლენისთვის
• გაგზავნეთ პუნქტების განახლებები Twitter ანგარიშებზე