Projeto SmartHome - Repositor De Alimento Para Pet + Controle De Iluminação: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este tutorial apresenta uma solução SmartHome simples que permite a realização automática de alimento para animais de estimação (pet) e controle automático de iluminação evitando, por motivos de viagem, os incovenientes de incomodar vizinhos para acender luzes e alimentar o pet, gastos com hotelzinho de pet ou não ter com quem deixar-lo, e muitas vezes até o cancelamento da viagem.

O projeto utiliza o hardware Dragonboard 410C com versão linux linaro instalado e um kit Linker Mezanino

(placa, sensor de luminosidade, LED, relé e botão). O sistema possui a capacidade de se comunicar com um servidor cloud, neste caso o Dweet.io, e assim, possibilitar a comunicação entre o equipamento local e um aplicativo desenvolvido com Ionic, que realiza o controle e notificações da solução Smart Home, permitindo visualizar e controlar o status do sistema remotamente.

Segue na figura anexa ao diagrama em blocos da solução.

Os sensores e atuadores deste projeto podem capacitar:

a) Ler as informações de luminosidade de um ambiente através do sensor de luminosidade (LDR) e controlar automaticamente o acionamento de uma lâmpada (led) dependendo do nível de luminosidade programado.

b) O limite de alimento é realizado quando o animal de estimação pressionado, uma base colocada sobre um botão, que ao ser pressionado o muda ou o estado de um relé. A mudança de estado do relé libera um dispoitivo que permite a restrição de alimento para o animal de estimação.

Etapa 1: Lista Dos Materiais

• · Dragonboard 410C
• 1 x Mezanino Linker
• 1 x módulo LED
• · 1 x módulo Relé
• · 1 x sensor de luminosidade (LDR)
• · 1 x botão de pressão
• 1 x teclado USB
• · 1 x mose USB
• · 1 x monitor HDMI
• · Conexão com a internet

Etapa 2: CONEXÕES

Conectar o sensor de luminosidade à entrada analógica ADC2;

Leitura da luminosidade (em Lumi) externa.

· Conectar o LED na saída digital D1;

Esta saída será utilizada para simular à luz para a iluminação

Conectar o Relé na saída digital D2;

Este Relé será responsável por acionar o dispositivo de criação de alimento.

Conectar o botão na saída digital D3;

Este botão será responsável pela mudança de estado do relé.

Etapa 3: PROGRAMA - Instalação Do Python, Bibliotecas Adicionais E Definição Dos Pinos Na Dragonboard

A linguagem de programação utilizada para Python.

O próximo passo é a instalação do python, das bibliotecas adicionais, protocolo SPI e definição de pinos na Dragonboard, conforme as seguintes instruções:

Inicialmente abra o terminal e execute;

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

Editor de texto

• sudo apt-get install gedit
• sudo apt-get install python-pip

Biblioteca adicionais

• sudo apt-get install autoconf essencial para compilação automake libtool-bin pkg-config python-dev
• sudo reboot

LIBSOC

• git clone
• cd libsoc sudo autoreconf -i sudo./configure --enable-python = 2 --enableboard = dragonboard410c --with-board-configs
• sudo make
• sudo make install
• sudo ldconfig / usr / local / lib
• sudo reboot

96Boards

git clone

· Antes de instalar essa biblioteca é necessário verificar se a sua versão é compatível com a versão do LIBSOC previamente instalada. No arquivo /home/linaro/96boardsGPIO/Archive/lib/gpio.conf adquirir pela string LS_SHARE e substituindo por LS_GPIO_SHARED;

• Após prossiga com a instalação:
• cd 96BoardsGPIO /
• sudo./autogen.sh
• sudo./configure
• sudo make
• sudo make install
• sudo ldconfig

SPIDEV

• Para acesso aos sensores analógico é utilizado o protocolo SPI. A instalação da biblioteca é explicada a seguir:
• git clone
• cd py-spidev
• sudo python setup.py install
• sudo ldconfig
• sudo reboot
• Será necessário incluir no arquivo sudo gedit /usr/local/etc/libsoc.conf a seguinte definição GPIO-CS = 18 e GPIO-12 = 18.

Para que as funções POST e GET funcionem com o site dweet.io é necessário instalar a biblioteca “requests”. O procedimento é descrito abaixo:

pedidos de instalação sudo pip

Etapa 4: PROGRAMA - Código Fonte Principal E Dweet

O código fonte principal em python está nomeado como smartHome_valerio_M6.py. O código-fonte dweet.py contém as necessidades de acesso ao portal dweet (nuvem). Os dois arquivos devem estar da mesma forma na pasta executada pelo programa.

Para executar o dweet, utilize o seguinte comando: sudo / home / linaro /… / dweet.py

Para executar o programa fonte principal, utilize o seguinte comando: sudo python / home / linaro /… / smartHome_valerio_M6.py

O funcionamento do software basicamente consiste

1) Importação de bibliotecas adicionais, importar gpio, GPIO e Dweet de bibliotecas adicionais.

Identificacação dos sensores e atuadores nas portas onde são conectados, bem como, definir a função in / out dos pinos específicos.

Configuração da leitura de SPI do sensor de luminosidade para entrada ADC2.

2) def readLDR (gpio)

Realiza a leitura do sensor de luminosidade e o valor de leitura é apresentada na tela como "Valor do LDR: xxx"

3) if_name _ == '_ main_':

Na primeira parte o valor de luminosidade é comparado com um valor de referência (neste caso 500), quando o nível de luminosidade para menor que a referência (500) a luz do ambiente se acende (módulo Led) e é apresentado na tela a mensagem "Luz: acesa". Quando o nível de luminosidade para maior que o definido a luz se apaga (módulo led) sendo atual a mensagem "Luz: apagada".

Numa segunda parte ao acionar o botão de pressão (simula pet pression o botão subindo em uma base colocada sobre esse botão), o relé mudará de estado de ligado para formar ou de adicionar para ligado, e essa mudança de estado de relação a um dispositivo, que permite a alteração de alimento.

O valor do estado do botão é colocado na variável button_value e é apresentado na tela como "Botao: x", onde x é o valor do estado. Ainda são três na tela o valor da variável status e botão Cloud

A comunicação com a nuvem é feita através do comando:

dweet.dweet_by_name (name = "projeto_val", data = {"rele": 0, "Luminosidade": valor, "Luz": luz_status})

enviando as informações de estado do rele, a leitura do sensor de sensibilidade e se Luz está acesa ou apagada.

Seguem anexo o código fonte principal smartHome_valerio_M6.py e o codigo fonte dweet.py

O próximo passo é criar no site dweet.io: um post para permitir o acionamento ou desacionamento do relé remotamente e um get para verificar na nuvem as informações do sistema.

Etapa 5: Configuração Do Site Dweet

O próximo passo é acessar o serviço da nuvem.

Abrir no seu navegador o site Dweet.io clicar na aba "Play" e em seguida clicar em POST (/ dweet / for / {thing})

Criar uma {coisa} digitando no campo coisa: projeto_val

Obs: Uma coisa criada deve ser a mesma presente no programa do código fonte python, no caso, projeto_val.

Preencha o conteúdo do campo conformeindicado abaixo e em seguida clique em "Experimente!":

{

“Rele”: 0, “Luminosidade”: 550, “Luz”: 0, }

Veja detalhes nas figuras acima.

A verificação dos dados recebidos pelo dweet é feita pelo GET.

Clicar em GET / get / latest / dweets / for / {thing}

Digite no campo thing: projeto_val (obs: mesma {thing} criada no POST).

Clique em "Experimente!"

Em Response Body em "content" teremos a information were:

{

“Rele”: 0, “Luminosidade”: 550, “Luz”: 0, }

Veja detalhes nas figuras acima.

O exposto acima trata-se dos métodos "post" e "get", respectivamente, utilizados para passar os valores de uma página para outra em um site dinâmico.

Isto feito e com o programa em python rodando na placa dragon board, é possível alterar o estado do "rele" remotamente alterando seus valores de "0" para "1" ou de "1" para "0" através da página POST do dweet e clicando em "Experimente". Na página GET do dweet são visualizadas as informações atualizadas do "rele", "Luminosidade" e "Luz" clicando em "Try it out".

Etapa 6: APLICATIVO - Instação Do Ionic

O aplicativo foi desenvolvido em uma plataforma híbrida utilizando o framework Ionic.

Antes de desenvolver o aplicativo para o smartphone, é preciso instalar o Ionic no computador pessoal. Os passos para a instalação e verificação se a mesma foi bem-localizada é abaixo:

• Entre no site: https://nodejs.org/en/ e faça o download da versão mais recente LTS do Node
• Instale o Node no seu computador pessoal
• Envie os comandos do prompt de comandos (cmd) para verificar se a instalação foi feita com sucesso:

node -v

npm -v

Instale o Ionic com os comandos abaixo através do prompt de comandos (cmd):

npm install –g cordova ionic

npm install –g cordova

Verifique se o Ionic foi instalado com sucesso usando o comando abaixo:

iônico -v

Etapa 7: APLICATIVO - Desenvolvimento E Operação

Apresentamos o desenvolvimento do aplicativo com o framework Ionic, que irá se comunicar com o dweet.io e assim, também, ler e alterar as informações que ocorrem no dragon board.

Primeiramente foi criado um aplicativo em branco digitando o seguinte comando no prompt do windows (cmd):

ionic start smart_home_valerio_M6 em branco (usar o nome do projeto)

Em seguida através do IDE Visual Studio Code foi aberta a pasta contendo o aplicativo em branco (smart_home_valerio_M6) e foram alterados os seguintes arquivos:

• home.html (src / pages / home) parte visual do aplicativo
• home.ts (src / pages / home) realiza as funções de código e mudanças das propriedades da tela
• app.module.ts (src / app)

No home.html e home.ts - foram mudanças conforme necessidade do projeto para comunicar-se de forma adequada com o dweet.io

No app.modules.ts - modificações para permitir comunicação

Em sguida foi necessário criar um arquivo para a comunicação com o dweet. Abrindo um prompt no próprio Visual Studio aberto e digitando:

provedor de geração iônica dweet

Uma vez criado esse arquivo, que facilita a comunicação via post e via get do aplicativo, o código dweet.ts foi alterado:

• com a criação de um método para buscar as informações do dweet. (pegue)
• com a criação de um método para fazer o set das variações (post)
• criação de uma variável = baseURL para definir que está usando o dweet como provedor

Finalizadas alterações o aplicativo smart_home_valerio_M6 está pronto e segue em anexo completo com todos os arquivos.

Agora para abrir o aplicativo basta digitar o mesmo prompt do Visual Studio Code ou command para abrir o aplicativo:

saque iônico

O aplicativo será aberto no navegador (visual na figura acima) e estará pronto para comunicar-se (ler e atualizar os dados) com a nuvem dweet, que posteriormente acessar um dragonboard para atualização dos status dos sensores e atuadores.

• Pet Alimentação - Muda estado do relé, que aciona o dispositivo de alimentação do pet.
• Luminosidade - Mostra o valor de luminosidade.
• Luz - informa se a luz está apagada ou acesa.