Resfriador de console: 11 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Você tem um console antigo?

Você tem medo de que seu console possa superaquecer durante o verão?

Então este é o projeto para você!

Meu nome é Thibeau Deleu e sou estudante de Multimídia e Tecnologia de Comunicação na Howest Kortrijk.

O nome deste projeto é 'Console Cooler'. Como o nome já diz, é um dispositivo que ajuda você a manter seu console fresco! O resfriamento acontece através de uma ventoinha no topo do gabinete, que cria um fluxo de ar extra.

Este projeto é para pessoas que têm um console antigo que esquenta muito rápido, especialmente durante o verão. Você também poderá ver o status do console em um site (feito por ele mesmo).

Etapa 1: Os componentes principais (sensores e LCD)

O que exatamente precisamos para construir este dispositivo?

Vamos começar dando uma visão geral de quais são os componentes principais:

• Resistor LDR
• Sensor de temperatura ML35
• Jtron DC 5V 0.23a 3 Ventilador de resfriamento de 5 cm.
• Sensor de movimento PIR
• Sensor ultrasônico

Para a questão do início desta etapa, colocarei 2 fotos excel com todos os componentes que você precisa. Mas vou cobrir as partes mais importantes nas etapas a seguir, então será mais fácil de entender.

Em primeiro lugar, precisamos do componente principal para fazer isso funcionar e esse é o Raspberry Pi com pelo menos um cartão micro SD de 16GB. Sem ele, nada funciona.

Em segundo lugar estão os componentes que irão registrar os parâmetros importantes para ver a temperatura dentro da caixa e o status do console. Para isso, precisamos de um sensor de temperatura e um sensor de luz. Os que vou usar neste projeto são:

• Resistor LDR
• Sensor de temperatura LM35

Quanto ao ventilador propriamente dito, usarei um Ventilador de Resfriamento Jtron DC 5V 0,23a 3 5 cm.

Existem alguns componentes extras neste projeto, porque foi interessante adicioná-los ao projeto (para mim pessoalmente).

O primeiro componente é um sensor de movimento PIR que funcionará como um botão para ativar o ventilador. O segundo componente é um sensor ultrassônico para medir a distância entre a caixa e a parede. Implementei este último sensor, porque é importante que o ar possa escapar facilmente da caixa.

Por fim temos um LCD para mostrar os endereços IP do site. Este site mostrará os valores dos sensores e você poderá controlar o ventilador a partir deste site.

Etapa 2: Os itens para fazer o circuito funcionar (transsistores, resistores, …)

Os seguintes transistores / resistores foram usados para fazer este projeto funcionar.

Transistores:

Transistor NPN: PN2222 (1 necessário)

Resistores:

• 10k ohm (3 necessários)
• 1k ohm (2 necessários)
• 2k ohm (2 necessários)

Fonte de energia:

Módulo de alimentação da placa de ensaio 3V / 5V (1 necessário)

Cabos:

• masculino / masculino (pelo menos 30-40)
• cabos fêmea / macho (cerca de 10-20 para LCD, LDR e ventilador)
• cabos fêmea / fêmea (cerca de 10-20 se você quiser estender alguns cabos para o gabinete).

De outros:

• 1 potenciômetro (para regulação de luz no LCD)
• 1 MCP3008 (para converter o valor analógico LDR em valor digital)
• 2 placas de ensaio para colocar tudo.

Etapa 3: O esquema de fiação com explicações

Esta etapa é uma extensão da anterior. Aqui, mostrarei o esquema completo da fiação elétrica para tornar o console mais frio. Clique nos arquivos anexados para ver como conectar tudo.

Etapa 4: O Caso: Componentes

Claro, este circuito elétrico precisa ser protegido de diferentes forças que podem fazer com que ele pare de funcionar. Com forças, quero dizer coisas como a chuva, objetos que podem atingir o dispositivo etc.

Por isso, é necessário um caso.

Para criar este caso, precisamos dos seguintes componentes:

Madeira:

• Uma grande placa de fibra (1,2 cm de espessura) para cortar as seguintes peças:

  • 2 peças de 14 cm em 20 cm (frente / verso da caixa)
  • 2 peças de 45 cm em 12 cm (lados da caixa)
  • 2 peças de 20 cm em 45 cm (parte superior / inferior da caixa)
  • 2 barras (para usar como pés para a caixa)

Dobradiças:

• 2 dobradiças para abrir a frente (as dobradiças estão na parte inferior da frente)
• 2 dobradiças para abrir o topo

Lidar:

1 alça (para abrir a frente)

Cola:

1 tubo grande de cola TEC (para colar as peças)

Serra:

Atlantic Saw (para fazer os furos necessários nas peças dos sensores, LDR e ventilador)

Sander:

Black & Decker para alisar as peças depois de cortadas

Furar:

1 broca com um diâmetro de parafuso de 0,6 cm (para criar os orifícios)

Tinta / Primer:

• 1 pote de primer Levis branco (0,25L)
• 1 pote de tinta Levis branca (0,25L)

Ímãs:

2 ímãs (que seguram a porta do estojo)

Pincéis:

• 1 rolo (para pintar as superfícies maiores)
• 1 pincel (para os detalhes)

Parafusos:

• 8 pequenos parafusos para as dobradiças (máx. 1,1 cm de comprimento, já que a placa tem 1,2 cm de espessura)
• 2 pequenos parafusos para a alça (máx. 1,1 cm de comprimento)
• 4 pequenos parafusos para os ímãs (máx. 1,1 cm de comprimento)

Etapa 5: O Caso: Criação

Agora é hora de apresentar o caso.

1. Para a parte superior do case. Corte a placa ao meio, porque a metade traseira precisa ser aberta para que possamos chegar aos sensores / eletrônicos
2. Corte os seguintes furos nas peças do painel de fibra - Na meia peça da parte superior. Corte 3 orifícios: - 1 orifício retângulo (6,8 cm em 3,5 cm para o LCD) - 1 orifício circular (diâmetro de 2,5 cm para o ventilador) - 1 orifício quadrado (2,5 cm em 2,5 cm para o sensor de movimento PIR)
3. Corte nas costas um orifício em forma de círculo. É por aqui que os cabos de alimentação passarão.
4. Faça pequenos furos com a broca com parafuso de 0,6 cm de diâmetro na parte traseira (ao redor do furo para os cabos) e no lado esquerdo da caixa. Fazemos isso para que haja circulação de ar suficiente no gabinete.
5. No lado direito da caixa. Faça um orifício na parte de trás (5,5 cm em 3,5 cm) para o sensor Ultra sônico (para que ele funcione corretamente).
6. Cole todas as peças juntas com a cola TEQ. Se necessário, você pode adicionar barras de fibra para fortalecer as laterais do gabinete. Coloque essas barras dentro da caixa. DEPOIS DE TUDO SECAR
7. Aparafuse a alça na frente da caixa. Aparafuse na parte superior da parte frontal (NÃO na parte superior onde fizemos os 3 furos => veja as fotos para esclarecimentos se necessário).
8. Aparafuse 2 dobradiças (4 parafusos) no lado direito (atrás) da caixa para que a metade superior traseira possa ser aberta.
9. Aparafuse 2 dobradiças (4 parafusos) na parte inferior da peça frontal para que a parte frontal da caixa possa ser aberta.

10. Aparafuse os ímãs no interior da caixa: - 2 ímãs na frente da parte frontal superior dentro

    - 1 peça de metal no topo da peça frontal para que se conecte com os ímãs

11. Cole as barras de fibra na parte inferior da caixa para que a frente possa ser aberta facilmente com a alça.
12. Adicione o primer à caixa
13. Adicione tinta branca à caixa
14. Parabéns! Seu caso está concluído!

Etapa 6: Colocando os componentes na caixa

Para a colocação dos componentes na caixa, o seguinte:

1. O LCD e a ventoinha serão aparafusados na parte superior do gabinete do lado de fora.
2. O sensor de movimento PIR será colado na parte superior da caixa, no INTERIOR.

A razão pela qual fazemos isso para o sensor de movimento e não o resto, é para evitar que o sensor de movimento não pare de registrar.

As placas de ensaio (com a maioria dos componentes eletrônicos) serão coladas dentro do gabinete e colocadas na parte de trás. Preste atenção para que o sensor de Ultra sonic seja visível através do orifício do lado direito.

O Raspberry Pi será colocado na metade frontal da caixa. Como o Pi é o console que precisa ser resfriado, ele não precisa ser colado / parafusado (já que não faríamos isso com um console real).

Etapa 7: Configurar o Raspberry

Antes de começar a codificar, precisamos configurar o ambiente certo.

Como fazemos isso? Baixando a imagem do raspbian buster para o raspberry pi e para escrevê-la no raspberry usando o Win32 disk imager. Antes de começar a gravar a imagem no Pi, certifique-se de criar um arquivo SSH (sem uma extensão) na imagem para habilitar o SSH no Raspberry Pi.

Configuração no pi

Depois de fazer isso, você pode usar o putty para fazer o login no seu raspberry para que possa configurá-lo corretamente. Esteja ciente de que você precisará conectar seu Pi ao PC com um cabo Ethernet.

O usuário e senha padrão para o Pi são os seguintes:

usuário: pi

senha: framboesa

Você pode alterar isso usando raspi-config.

Devemos adicionar uma rede em seu Pi para que outros dispositivos possam ver seu site quando estiverem na mesma rede. Insira os seguintes comandos na massa.

1. sudo iw dev wlan0 scan | grep SSID

2. wpa_passphrase "NAMEOFYOURNETWORK"

   Digite a senha da sua rede

3. sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
4. sudo reboot
5. ifconfig (para verificar se a configuração do seu wi-fi funcionou)

Você terá que se certificar de que seu Pi está atualizado usando os seguintes comandos enquanto o Pi está conectado à internet:

• sudo apt-get update
• sudo apt-get upgrade

Depois disso, você pode habilitar ou instalar os pacotes para o projeto funcionar, por meio de raspi-config ou comandos. Já que estamos falando sobre raspi-config, podemos habilitar a interface de um fio aqui para que o framboesa possa ler o sensor de um fio. Vá para as opções de interface, selecione um fio e pressione habilitar. Você também precisará instalar o SocketIO com:

pip instalar flask-socketio

Agora que temos internet, precisamos criar nosso banco de dados. Mas primeiro precisamos baixar MariaDB (no pi) e Mysql Workbench (no pc) para que possamos trabalhar no MariaDB.

Etapa 8: Configuração do PC

Mysql Workbench

Depois de tudo instalado, podemos acessar MariaDB através do Mysql Workbench em nosso pc.

Quando criamos um novo banco de dados, precisamos configurar este banco de dados como a imagem acima (aquele com nome de conexão 'raspi'). Enquanto configuramos este banco de dados, precisamos do nome de usuário / senha do banco de dados e do raspberry. o usuário e a senha padrão são 'mysql' / 'mysql' no banco de dados e 'pi' / 'rapsberry' no Pi. Se houver um aviso de conexão, você pode simplesmente pressionar 'Continuar assim mesmo'

Código Visual Studio

O outro software de que precisamos é o Visual Studio Code.

Uma vez instalado, você precisa instalar a seguinte extensão.

Esta extensão permite que você escreva seus programas pi em seu pc. Quando estiver instalado, faça o seguinte:

1. Pressione F1 e digite SSH
2. Escolha o acesso remoto: adicione um novo host SSH

3. Insira os seguintes dados

   ssh 169.254.10.1 -A

4. Pressione Enter

Depois disso, você será conectado ao seu pi de framboesa.

A última coisa que precisamos é instalar a extensão python na máquina remota. Sem isso, não podemos executar os programas que escrevemos em nosso pc.

Etapa 9: deixe a codificação começar

Agora que o hardware está pronto, é hora de começar com o software.

Antes de começar, vamos começar a adicionar alguma estrutura para nossos arquivos. Neste caso, vamos criar uma pasta para o front end, back end e banco de dados. Haverá um link para meu repositório Git (nas etapas a seguir) com todos os arquivos se isso parecer confuso. Você pode simplesmente assumir os arquivos de lá, se necessário.

Agora que temos alguma estrutura, darei uma breve visão geral de como a codificação ocorrerá.

1. Criação de banco de dados Quando queremos criar um banco de dados para os valores de nossos sensores, precisaremos de um bom modelo para armazenar nossos dados. Assim que tivermos esse modelo, podemos projetar esse modelo para criar nosso banco de dados. Para criar o modelo que trabalharemos no Mysql Workbench, verifique a imagem nesta etapa para ver como o modelo se parece.

para criar um modelo / engenheiro avançado, faça o seguinte:

• Para criar um arquivo de imprensa de modelo (esquerda em cima)
• Novo modelo de imprensa
• Para mais informações, clique no seguinte link
• Para engenharia avançada, pressione o modelo
• Engenheiro avançado
• Pressione sim / continue até o final do processo.

2. Fim do verso

O back-end será o local onde estará a codificação de todos os dispositivos e sensores. Ele será dividido entre classes auxiliares que conterão o código para os componentes e o código principal (app.py) onde tudo vem junto.

Os arquivos do banco de dados também estarão nesta pasta, pois o back end obtém as informações do banco de dados por meio do arquivo datarepository.py na pasta do repositório. O arquivo config.py serve exclusivamente para conectar o backend ao banco de dados.

3. Front-end

O front-end é para o site. Esta pasta conterá o código HTML / CSS / JAVA. O site deve estar disponível através do IP do seu Rapsberry Pi. Portanto, se o seu pi tem o seguinte IP: 192.168.0.120, você pode visitar seu site através deste endereço IP. Se você quiser saber o IP do seu pi, pode inserir 'ip a' no putty e olhar o endereço WLAN0.

Etapa 10: Backend

Conforme mencionado na etapa anterior, o back end é onde todo o código é escrito para os componentes. O que não mencionei foi como obter os dados do banco de dados e como enviá-los para o front-end do nosso site.

As seguintes etapas devem ser executadas para fazer isso:

1. Crie consultas mysql para obter / atualizar / inserir dados em seu banco de dados. O arquivo que contém essas consultas é o arquivo Datarepository.py. O arquivo database.py é o arquivo que se comunicará com o banco de dados e usará as consultas do datarepository.py para obter os dados que você deseja. Para ter certeza de que pode se conectar ao banco de dados, certifique-se de que o arquivo de configuração tenha mesma senha / usuário de seu banco de dados. Certifique-se também de que o banco de dados correto esteja selecionado.
2. Assim que pudermos nos comunicar com o banco de dados, precisamos criar uma rota (app.route (endpoint …)). Essa rota é a conexão entre o front end e o back end. Outra conexão que pode ser usada é o Socketio.
3. Certifique-se de importar todas as bibliotecas corretas (em app.py) para fazer este projeto funcionar. Você pode ver o meu github, se quiser saber quais bibliotecas usei para o app.py.

Para ter certeza de que o banco de dados será preenchido com dados atualizados, é importante fazer leituras constantes dos sensores. A melhor maneira de fazer isso é por meio de um loop while e executá-lo em uma thread. Caso contrário, seu programa ficará preso no loop while.

Etapa 11: Frontend

No front-end há

3 páginas html:

• home.html
• light.html
• temperatura.html

3 arquivos css:

• screen.css (que é um arquivo fornecido pela minha escola).
• normalize.css (que ajuda a implementar css em navegadores diferentes).
• main.css (que contém o css principal para as páginas html.)

2 arquivos javascript:

• app.js (que pegará os dados do back end e os colocará no front end).
• datahandler.js (que manipulará os dados do back-end para que app.js possa trabalhar com eles).

Vou adicionar o link ao meu github aqui também, apenas para garantir.