SmartHome com Raspberry Pi: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Para este projeto fiz um SmartHome que pode ser operado por um site e mobile. Para isso, utilizo o Raspberry PI como banco de dados e servidor web.

Suprimentos

Se você deseja iniciar isso, você precisa de várias coisas:

• 5 leds brancos (5 mm)
• 1 sensor de temperatura de um fio
• 1 LDR (resistor dependente de luz)
• 2 servo motores
• 1 microSD (para Raspberry Pi)
• 1 fonte de alimentação da placa de ensaio
• 1 Raspberry Pi 3 Modelo B +
• 3 placas de espuma
• 1 motor de passo (5V)
• 1 leitor RFID-RC522
• 8 resistores (220 Ohm)
• 1 resistor (10K Ohm)
• 2 tábuas de pão
• 2 pacotes de jumperwires
• 1 display LCD 16x2
• 1 PCF8574AN
• 4 pequenas janelas (impressas em 3D)
• 1 porta (impressa em 3D)
• 2 janelas grandes (impressas em 3D)
• 1 porta de garagem (impressa em 3D)

Se precisar de tudo isto para comprar, o custo máximo ronda os € 150

Etapa 1: Fiação

A maneira mais fácil de começar é com a fiação para que você já tenha o básico, com este método você pode verificar facilmente se tudo funciona quando você está escrevendo o código.

Desta forma, você pode ver se há pinos suficientes no Raspberry Pi para conectar tudo. Neste caso, usei o PCF8574AN para controlar meu LCD com menos pinos GPIO.

Para traçar o esquema, usei Fritzing. É um programa prático onde você pode visualizar seu cabeamento de forma bem organizada.

Como você pode ver na segunda foto há muitos cabos então você ainda tem que trabalhar de forma organizada.

Etapa 2: Alojamento

Para a caixa usei placas de espuma como paredes. Usei uma faca para cortar as tábuas nas formas desejadas. As janelas, portas e portão da garagem são impressos em 3D. É claro que desenhei a casa com antecedência, então sabia quais dimensões deveria usar.

Usei o SketchUp para desenhar a casa. Usei uma pistola de cola para manter as paredes retas e uni-las. Se você pode ver nas fotos, a janela e a porta da garagem são fixadas com cola para que sejam fortes o suficiente. A caixa preta na 3ª foto está uma caixa que costumava transportar para que tudo ficasse intacto

Etapa 3: Banco de dados

Em primeiro lugar, você precisa projetar o banco de dados usando o Mysql Workbench. Se isso for bem-sucedido, você precisará instalar o banco de dados Mysql no Raspberry Pi.

A primeira tentativa é verificar se o seu Pi é atualizado. Você pode usar o seguinte comando:

sudo apt-get update

e

sudo apt-get upgrade

Agora você pode instalar o servidor Mysql:

sudo apt-get install servidor mysql

Se o servidor Mysql estiver instalado, instale o cliente Mysql

sudo apt-get install mysql-client

Se você olhar agora para o servidor sql pelo comando:

sudo mysql

Agora você pode importar o código do seu banco de dados abrindo o arquivo.mwb com o sql workbench e o engenheiro de encaminhamento. Você copia o código e cola-o no mysql do Raspberry. O banco de dados é feito.

Para que o usuário obtenha todas as permissões, basta adicionar seu nome de usuário na tabela

concede todos os privilégios no smarthome. * para 'seunome' @ '%' identificado por 'seunome';

claro que você precisa atualizar a mesa agora

PRIVILÉGIOS DE FLUSH;

Para verificar isso, você pode simplesmente tentar:

usar smarthome;

selecione * do histórico;

Na tabela de usuários os nomes dos usuários vêm junto com seus crachás, aqui você pode adicionar novos usuários. Na tabela de dispositivos você pode encontrar todos os sensores ativos com seus id. A tabela historiek mostra tudo o que está acontecendo como o sensor de temperatura, crachá com o status da porta da garagem e muito mais.

Etapa 4: configuração

Para definir a imagem no Raspberry Pi você pode usar Putty, este é um programa gratuito. Você pode encontrar o arquivo de imagem de base aqui:

Interfaces

Claro que você precisa habilitar algumas interfaces no Pi. Primeiro vá para a página de configuração.

sudo raspi-config

Agora você pode ir para as categorias 1-Wire e Spi e ambos habilitá-los. Você precisará deles para o sensor de temperatura.

Wi-fi

Siga as próximas etapas para obter wi-fi no Pi.

Primeiro faça login como root

sudo-i

Em seguida, preencha o nome e a senha da sua rede wi-fi

wpa_passphrase = "wifiname" "senha" >> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Em seguida, entre no cliente WPA

wpa_cli

selecione a interface

interface wlan0

Agora recarregue a configuração

reconfigurar

E agora você pode verificar se você está conectado

ip a

Pacotes

A primeira coisa a fazer é atualizar as versões mais recentes

atualização do apt sudo

Para python, instalamos e certificamo-nos de que o Pi está escolhendo a versão correta

atualizar-alternativas --instalar / usr / bin / python python /usr/bin/python2.7 1atualizar-alternativas --instalar / usr / bin / python python / usr / bin / python3 2

Para que o servidor web execute o site, precisamos instalar o Apache2

sudo apt install apache2 -y

Alguns pacotes python também precisam ser instalados

• Frasco
• Flask-Cors
• Flask-MySQL
• Flask-SocketIO
• PyMySQL
• Python-socketIO
• solicitações de
• pip
• gpio
• Gevent
• Gevent-websocket

se houver problemas com um pacote que não foi encontrado, apenas clique com o botão direito sobre ele e deixe-o instalar.

Etapa 5: Código

Processo interno

Para o backend, escrevemos o código em python e usando pycharm para escrever. As rotas do backend são possíveis de verificar com o carteiro. Com este aplicativo você pode usar os métodos POST e GET. No back-end usei multithreading para que tudo funcione em segundo plano e funcione junto. Para definir a imagem no Raspberry Pi você pode usar Putty, este é um programa gratuito.

a parte dianteira

Na interface existem alguns botões que permitem acender as luzes, abrir a porta da garagem e abrir a porta. Ao usar javascript e CSS, o estilo dos botões muda quando eles estão ativos. Há também uma temperatura ao vivo e um gráfico com as temperaturas anteriores. Na página do usuário você pode ver os vários usuários, você também pode adicionar um usuário ao banco de dados e há um histórico do usuário onde você pode ver quem abriu ou fechou a porta da garagem por último.

Você pode encontrar o código para o front-end e back-end em

github.com/NMCT-S2-Project-1/nmct-s2-proje…