Airduino : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Quelques mots avant de vous expliquer comment j'ai créé mon Airduino. L'ensemble du projet est en fait un projet scolaire et parce que nous avions une limite de temps stricte, beaucoup de choses ne sont pas parfaites, mais la fonctionnalité de base fonctionne.

Alors, qu'est-ce que l'Airduino ? Bref: c'est un moniteur d'air sans fil sophistiqué. Long: un Arduino mesure la qualité de l'air, envoie toutes les données à un Raspberry Pi via Bluetooth et les stocke dans une base de données. J'ai fait un site Web simple pour afficher visuellement les données. Mais le plus important, c'est qu'il a une puissante led RGB contrôlable !

Que mesure-t-il exactement ? Eh bien, j'ai choisi de mesurer la température, l'humidité, la pression atmosphérique, le CO2 et le CO. Vous pouvez mesurer tout ce que vous voulez, tant qu'il y a un capteur compatible pour cela.

J'ai inclus une liste détaillée de fournitures avec des liens vers certains des produits que j'ai achetés.

Fournitures

Voici tous les composants que j'ai utilisés:

Arduino

Tarte aux framboises

affichage LCD

HC-05, n'importe quel module Bluetooth fonctionnera

BMP-180 (capteur de pression d'air)

DHT-11 (capteur d'humidité de l'air)

MQ-7 (capteur de CO)

MQ-135 (capteur CO2)

LED RVB 9W (3x3W)

Convertisseurs abaisseurs XL4015 (lien) (2x)

Convertisseur élévateur XL6009E1 (lien)

Carte batterie MH CD42 (lien)

18650 Cellule de batterie (4x)

Support de batterie 4 baies 18650

Transistors BC337 (5x)

Résistances (1 Kohm (5x), 10 Kohm)

Changer

Bouton

Adaptateur micro USB vers DIP

Fils

Perfboard

Dissipateur thermique (d'un vieil ordinateur)

Étape 1: Circuit Arduino

La partie la plus difficile est la partie de l'Arduino car elle gère pratiquement tout.

Dans les schémas inclus, vous pouvez voir, eh bien, le schéma. Cela peut sembler gros et difficile au début, mais c'est assez facile. J'ai d'abord construit l'ensemble du circuit sans les circuits de la led, sur une planche à pain pour voir si tout fonctionnait. Afterwords j'ai soudé tout de perfboard, j'ai essayé au moins.

La plupart des capteurs sont assez simples, sauf le MQ-7. Ce capteur est, pour mon expérience, difficile à intégrer dans le projet. J'ai suivi l'un des seuls bons guides que j'ai pu trouver et cela semblait fonctionner si je ne connectais que ce capteur. Si je connectais les autres capteurs, cela agissait bizarrement, j'ai donc dû faire quelques manipulations du code, plus à ce sujet plus tard.

Étape 2: Code Arduino

Si vous avez construit votre circuit sur une maquette, vous pouvez en tester la plupart. Connectez votre Arduino à un PC et téléchargez le code inclus. Si vous déconnectez les broches tx et rx, vous pouvez envoyer des commandes via le moniteur IDE Arduino. Si vous envoyez « BMPTemp », vous devriez obtenir une réponse si vous avez tout fait correctement.

Étape 3: Circuit Raspberry Pi

J'ai ajouté un affichage à mon Pi pour afficher l'adresse IP sur laquelle le site est hébergé. la chose la plus difficile était de trouver les bonnes broches.

Étape 4: Code Raspberry Pi

La première chose à faire est de configurer le Bluetooth embarqué. J'ai tout fait en utilisant la ligne de commande, cela peut être fait en utilisant une interface graphique mais je ne couvrirai pas cela. Je suppose que vous connaissez les bases d'un Raspberry PI et Rasbian, le système d'exploitation.

Cela se passe comme suit:

Étape 1: connectez-vous à votre Pi via SSH, j'utilise Putty.

Étape 2: Tapez les commandes suivantes dans le terminal:

1. 'sudo bluetoothctl'
2. 'allumer'
3. 'agent sur'
4. 'scanner'

Étape 3: Attendez maintenant que le HC-05 soit découvert, vous devez le mettre sous tension.

Étape 4: Maintenant, vous devrez coupler et faire confiance à l'appareil, tapez les commandes suivantes:

1. 'pair xx:xx:xx:xx:xx:xx', avec l'adresse mac du module HC-05 à la place des x'es.
2. 'connect xx:xx:xx:xx:xx:xx', mais cela donnera très probablement une erreur.
3. 'faire confiance à xx:xx:xx:xx:xx:xx'

Étape 5: Maintenant que le module est couplé et approuvé, nous devons le lier à un port série. Cela peut être fait avec la commande suivante: 'sudo rfcomm bind 0 xx:xx:xx:xx:xx:xx', encore une fois avec les x représentant l'adresse mac du module HC-05. Normalement, si vous regardez dans '/dev', vous devriez voir 'rfcomm0', si vous n'essayez pas de redémarrer.

Le problème est maintenant que vous devez exécuter manuellement cette commande chaque fois que vous démarrez le Pi. Pour le faire automatiquement, j'ai ajouté la commande à '/etc/rc.local' avant 'exit 0'. Maintenant, il liera automatiquement le module.

Maintenant que vous avez configuré le Bluetooth, vous pouvez exécuter le code que j'ai inclus. Attention, j'ai mis une base de données MariaDB sur mon Pi, je ne vais pas expliquer comment la configurer, je n'inclurai qu'un modèle de ma base de données et un dumbfile. Si vous souhaitez exécuter le code sans la base de données et le site Web, j'ai inclus un programme simple pour le faire.

Copiez le contenu du fichier zip sur votre Pi et exécutez-le avec la commande suivante: 'python3 airduino.py', en supposant que vous êtes dans le même dossier. Si votre Arduino est sous tension et que les broches tx et rx sont connectées, vous devriez voir des messages concernant l'insertion de données dans la base de données. Si vous souhaitez démarrer automatiquement le programme, ajoutez cette ligne à '/etc/rc.local': 'python3 //arduino.py', remplacez-la par le chemin réel.

Pour le site Web, j'ai installé un serveur appache pour héberger le site Web. Copiez les fichiers du fichier zip dans '/var/www/html/'. Maintenant, si vous accédez à l'adresse IP de votre PI, vous devriez voir le site Web et les données si tout a fonctionné correctement.

Étape 5: Construire un boîtier et souder

Arduino

Maintenant que tout fonctionne, sauf la led, il est temps de tout ranger dans un joli boitier. Je décide de faire une tour où tous les composants sont connectés, et l'entoure d'un simple boîtier.

Mais d'abord, j'ai soudé tous les composants au perfboard et j'ai attaché quelques fils pour la terre et le Vcc. J'ai mis principalement un ou deux composants sur une seule pièce et les ai placés autour de la tour.

Le support de batterie a des fils plus longs et n'est pas fixé en place, il peut glisser vers l'intérieur et vers l'extérieur pour changer les cellules.

À ce stade, j'ai placé les pilotes pour la led au dernier niveau de ma tour. J'ai baissé la tension de sortie des pilotes à 2,2 pour la led rouge et à 3,2 pour la led verte et bleue. J'ai attaché la led à mon dissipateur de chaleur et à mon ventilateur avec des fermetures éclair. Ensuite, j'ai utilisé du bois pour le maintenir en place.

J'ai connecté la plupart des fils de terre et des fils Vcc à l'aide de bornes à vis.

Assurez-vous que votre plaque de base est suffisamment grande pour que le boîtier extérieur s'aligne bien. Le boîtier extérieur n'est qu'une boîte d'écuyer en bois. Par dessus j'ai mis du plastique transparent que j'ai poncé un peu pour adoucir la lumière. J'ai également ajouté un bouton d'alimentation.

Tarte aux framboises

Pour le Raspberry Pi, j'ai juste fait une simple boîte en bois avec l'écran LCD sur le dessus et le bouton sur le côté.

Étape 6: Finaliser

Après avoir tout soudé et construit votre boîtier, il est temps de faire les tests finaux. Allumez tout et visitez le site Web, si tout s'est bien passé, vous devriez voir des données en direct.

A propos des piles:

Si vous utilisez plus d'une batterie en parallèle, vous devez vous assurer que leurs niveaux de tension sont identiques ou proches.

Github:

Voici un lien vers mon référentiel Github où se trouvent tous les fichiers à jour.