GroupONE Smart Home: 27 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Receber! Este projeto Raspberry Pi é um sistema de gerenciamento de "casa inteligente", que é capaz de medir vários dados como temperatura, umidade e valores de luz em várias partes da casa. Este Instructable cobrirá a configuração da entrada e da sala de estar, bem como de 1 quarto.

Os dados são enviados e processados por meio do IBM Bluemix antes de serem retornados ao Node-Red, no qual executa as ações necessárias, como acender as luzes quando está escuro e o movimento é detectado.

Os usuários podem visualizar os dados coletados por meio de um painel em Node-Red que mostra os valores de medição atuais, além de uma representação gráfica de um medidor e um gráfico histórico. O Dashboard também inclui recursos adicionais, como um relógio que exibe os dados e a hora atuais e alterna para controlar remotamente vários aparelhos elétricos, que são representados como LEDs e uma campainha.

Por último, existe um sistema de alarme interno composto por um leitor de cartões RFID MFRC 522, um buzzer, um sensor de movimento e um display LCD 16x2. O status do sistema de alarme RFID da casa também é exibido no painel. O que torna este sistema de alarme de casa especial é que ele pode ler mensagens fornecidas a ele, como “Bem-vindo ao lar” para mostrar que o acesso foi concedido ou “Acesso negado” para mostrar que o acesso foi negado. Quando houver movimento detectado enquanto as luzes estão apagadas, a campainha tocará e um e-mail será enviado ao usuário. Quando o alarme for descartado, outro e-mail será enviado.

Etapa 1: Preparando o Hardware Necessário

Certifique-se de ter todos os itens a seguir antes de continuar. A quantidade de cada item necessário é colocada entre parênteses.

1. Raspberry Pi 3 Modelo B (3 unidades)
2. Placa de ensaio (3 unidades)
3. Meia placa de ensaio (1 unidade)
4. Kit T-Cobbler (3 unidades)
5. Sensor DHT11 de Temperatura e Umidade (3 unidades)
6. LED (5 unidades)
7. Resistor de 220 ohms (5 unidades)
8. Resistor de 10K ohms (7 unidades)
9. Sensor de movimento PIR HC-SR501 (2 unidades)
10. Campainha (1 unidade)
11. Tela LCD I2C (1 unidade)
12. Módulo leitor de cartão RFID / NFC MFRC522 (1 unidade)
13. Cartão RFID (2 unidades)
14. Resistor dependente de luz (LDR) (2 unidades)
15. Conversor analógico para digital (3 unidades)
16. Cabos jumper macho para macho (pelo menos 80 unidades)
17. Cabos de jumper macho para fêmea (pelo menos 10 unidades)
18. Adaptador de alimentação / USB para cabo micro USB (3 unidades)
19. Cabo LAN RJ45 (3 unidades)

Etapa 2: Hardware de entrada nº 1

Agora que reunimos os itens essenciais, é hora de começar a configurar o hardware para a primeira parte do nosso projeto - a entrada. Conecte o sensor DHT11, o resistor de 10k ohm e os cabos de jumper conforme mostrado.

Etapa 3: Hardware de entrada nº 2

Em seguida, instale a lâmpada LED, mais 2 cabos de jumper e um resistor de 220 ohms.

Etapa 4: Hardware de entrada nº 3

Conecte a campainha e seus cabos de 2 jumpers conforme mostrado.

Etapa 5: Hardware de entrada nº 4

Usando 7 cabos jumper macho-fêmea, instale o módulo leitor de cartão RFID / NFC MFRC522.

Etapa 6: Hardware de entrada nº 5

Adicione a tela LCD I2C e seus 4 cabos de jumper macho-fêmea. Isso conclui a configuração do hardware para a entrada.

Etapa 7: Hardware da sala de estar nº 1

Comece com outro Raspberry Pi, placa de ensaio e kit T-Cobbler para esta etapa. O fio laranja é para alimentação 3v3, enquanto o fio cinza é para alimentação GND. Use o resistor 330Ω para os LEDS, conecte os fios verdes do LED amarelo ao GPIO23 e do LED vermelho ao GPIO24. Conecte os fios marrons de ambos os LEDs à mesma fileira do fio cinza (GND).

Etapa 8: Hardware da sala de estar nº 2

Conecte o sensor DHT11 conforme mostrado na imagem acima. Use um resistor de 10k Ω desta vez para o sensor DHT11, conecte o fio azul ao GPIO4. Conecte o fio vermelho à mesma fileira do fio laranja (3v3) e o fio preto à mesma fileira do fio cinza (GND).

Etapa 9: Hardware da sala de estar nº 3

Conecte o sensor DHT11. Use um resistor de 10k Ω desta vez para o sensor DHT11, conecte o fio azul ao GPIO4. Conecte o fio vermelho à mesma fileira do fio laranja (3v3) e o fio preto à mesma fileira do fio cinza (GND).

Etapa 10: Hardware da sala de estar nº 4

Agora, instale o resistor dependente de luz, seu resistor de 10k ohms junto com os cabos de jumper necessários.

Etapa 11: Hardware da sala de estar nº 5

Conecte o sensor de movimento PIR conforme mostrado na imagem acima. Conecte o fio amarelo ao GPIO26. Conecte o fio vermelho à mesma fileira do fio laranja (3v3) e o fio preto à mesma fileira do fio cinza (GND). Agora você concluiu a configuração do hardware da sala de estar. Mais um para ir!

Etapa 12: Hardware # 1 do quarto

Novamente, comece em outro kit Pi, breadboard e T-Cobbler. Seguindo para o quarto: comece adicionando os cabos jumper macho-macho, resistor de 10k ohms e sensor DHT11 de acordo com o diagrama acima.

Etapa 13: Hardware do quarto # 2

Agora adicione a lâmpada LED, mais 2 cabos de jumper e um resistor de 220 ohms.

Etapa 14: Hardware do quarto # 3

Conecte o conversor analógico-digital MCP3008 e seus respectivos cabos de jumper. Adicione o resistor dependente de luz e seu resistor de 10k ohms também.

Etapa 15: Hardware do quarto # 4

Conecte o sensor de movimento usando 3 cabos de jumper macho para fêmea e pronto com a configuração do hardware para o quarto!

Etapa 16: Instale o IBM Watson Node-RED Nodes no RPi

Abra uma janela do Terminal e

instale os seguintes nós Node-RED em seu RPi:

sudo npm i -g node-red-contrib-ibm-watson-iot

Assim que a instalação for bem sucedida, reinicie o seu RPi

sudo reinicie agora

Etapa 17: Atualizar o Node-RED no RPi

Abra uma janela do Terminal e atualize o Node-RED em seu RPi

sudo npm install -g --unsafe-perm node-red

Etapa 18: instalar módulos Node-RED adicionais no RPi

Para que os fluxos importados na próxima etapa funcionem, os módulos a seguir também devem ser instalados.

node-red-contrib-moment (para formatar a hora)

node-red-dashboard (para painel)

node-red-contrib-telegrambot (para bot de telegrama)

node-red-node-daemon (para RFID, siga o link abaixo para obter instruções)

developer.ibm.com/recipes/tutorials/reading-rfid-mifare-cards-into-watson-iot-platform-using-your-raspberry-pi-3/

node-red-contrib-i2clcd (para LCD, siga o link abaixo para obter instruções)

github.com/johnty/node-red-contrib-i2clcd

Etapa 19: iniciando Node-Red e Mosquitto

Abra uma janela do Terminal e inicie o Node-RED no seu RPi

mosquito

Abra outra janela do Terminal e inicie o Node-RED no seu RPi

nó-vermelho início

Etapa 20: Fluxos de importação para RPi de entrada

Clique no menu de hambúrguer e vá para Importar> Área de Transferência

Cole o código no link abaixo e clique em Importar

pastebin.com/raw/a7UWaLBt

Clique em um nó de saída MQTT

Clique no ícone da caneta

Digite o endereço IP do Entry RPi no campo Servidor

Clique em Atualizar. Todos os outros nós MQTT no mesmo fluxo serão atualizados.

Etapa 21: importar fluxos para RPi da sala de estar

Clique no menu de hambúrguer e vá para Importar> ClipboardPaste no código do link abaixo e clique em Importar

pastebin.com/raw/vdRQP6aa

Clique em um nó de saída MQTT

Clique no ícone da caneta

Digite o endereço IP do Living Room RPi no campo Servidor

Clique em Atualizar. Todos os outros nós MQTT no mesmo fluxo serão atualizados.

Etapa 22: Importar Fluxos para Quarto RPi

Clique no menu de hambúrguer e vá para Importar> Área de Transferência

Cole o código no link abaixo e clique em Importar

pastebin.com/raw/x4wZJvFk

Clique em um nó de saída MQTT

Clique no ícone da caneta

Insira o endereço IP do Bedroom RPi no campo Servidor

Clique em Atualizar. Todos os outros nós MQTT no mesmo fluxo serão atualizados.

Etapa 23: importar fluxos para Bluemix

Clique no menu de hambúrguer e vá para Importar> Área de Transferência

Cole o código no link abaixo e clique em Importar

pastebin.com/raw/CR3Fsbn2

Etapa 24: implantar o aplicativo

Clique no botão Implementar para implementar o aplicativo.

Se o MQTT falhar ao se conectar após a implementação, insira os 2 comandos a seguir (um por vez) para parar e reiniciar o Mosquitto, em seguida, tente novamente.

sudo /etc/init.d/mosquitto parar

mosquito

Etapa 25: Visualização do painel

Vá para: 1880 / ui (por exemplo, 169.254.43.161:1880/ui)

Você deve ver a tela acima.

Etapa 26: Visualizando o Painel nº 2

Você pode acessar o painel para os outros 2 RPis (mostrado acima) clicando no ícone do menu de hambúrguer e selecionando o RPi para o qual deseja visualizar o painel.

Etapa 27: usando o chatbot

O aplicativo também inclui um bot do Telegram. O nome do bot é groupONEbot. Uma lista de comandos pode ser mostrada usando o comando help, conforme mostrado abaixo. Acima estão alguns exemplos dos possíveis casos de uso.