Alarmostat : 10 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Dans ce guide, je vais vous expliquer comment construire Alarmostat, mon projet d'école pour 1MCT chez Howest. Le concept consiste à créer un appareil qui intègre à la fois une alarme antivol et un thermostat. Ma conception peut certainement être améliorée, il n'est donc pas nécessaire de suivre les instructions très précisément. Sois créatif!

Les composants nécessaires sont répertoriés ci-dessous, et le circuit électrique exact se trouve sur la photo (je ne suis cependant pas responsable des dommages causés à votre équipement:))

Fournitures

-Raspberry Pi (j'ai utilisé un 3B+) avec adaptateur et carte sd

-Planche à pain

-La carte de dérivation GPIO peut être pratique

-Capteur de mouvement (HCRS501)

-Interrupteur magnétique de porte (ada375)

-quelques leds et résistances

-un buzzer actif

-encodeur rotatif (keyes-0,40)

-2x16 écran lcd

-74hc595 shiftregister pour piloter l'écran lcd

-Lecteur rfid MFRC522

-beaucoup de fils

-matériel pour faire un étui et outils pour le monter

(alimentation supplémentaire de la planche à pain)

Étape 1: Obtenir les fichiers

Les fichiers de ce projet peuvent être trouvés dans ces dépôts:

github.com/thomasdebiehw/project-backend

github.com/thomasdebiehw/project-frontend

Le backend est un programme Python / Flask qui communique avec notre matériel et transmet les informations de celui-ci au frontend, qui est une interface Web.

Ne détestez pas le code, je suis conscient que certains d'entre eux sont mal écrits et peu clairs, mais bon, ça marche:)

Vous devrez peut-être modifier certaines choses pour que cela fonctionne correctement, comme l'utilisateur mysql ou les adresses IP sur lesquelles les programmes s'exécutent.

Lisez le readme du frontend pour savoir où mettre ces fichiers

Obtenez les fichiers sur votre Pi (ou apportez-leur des modifications impressionnantes) et préparez-vous à tout connecter au Pi.

Étape 2: connexion

Éteignez votre Pi avant de connecter les composants. Le circuit électrique devrait être assez explicite, mais une partie à surveiller est le capteur de mouvement. Pour une raison quelconque, sa disposition est différente sur le circuit électrique. J'ai ajouté quelques annotations à l'image pour expliquer la fonction des composants.

Une chose que vous voudrez peut-être faire, si vous rencontrez des problèmes, est d'utiliser une alimentation électrique externe. J'ai eu quelques problèmes avec le lecteur rfid qui ne fonctionnait pas. Bien que je ne sois pas tout à fait sûr que l'alimentation soit le problème, je n'en ai pas fait l'expérience après avoir utilisé une source externe et cela ne fait pas de mal non plus.

Si vous voulez faire cela, connectez les broches GND du Pi et l'alimentation ensemble. Branchez tout +3.3v ou +5v des composants dans la sortie correspondante de l'alimentation externe, et vous devriez être bon.

NE PAS connecter le Pi 3.3 ou 5v à l'alimentation. Si vous en utilisez un, il vaut mieux les laisser complètement déconnectés pour éviter de faire des erreurs.

Vous pouvez voir ma configuration de test dans la deuxième image

Étape 3: Tester

Vous devez mettre la base de données sur le Pi via MySQL Workbench en effectuant une importation de données. Le fichier dans le référentiel est un vidage de la base de données. Sinon, vous pourriez rencontrer des problèmes car le Pi utilise MariaDB au lieu de MySQL. Vous devrez peut-être également créer un nouvel utilisateur ou modifier ces informations d'identification dans le code. Vous pouvez voir l'ERD dans l'image ci-jointe

Vous pouvez essayer d'exécuter le programme Alarmostat immédiatement, mais je vous recommande de tester d'abord les composants séparément. Vous pouvez utiliser les classes incluses dans le référentiel github et créer un petit programme pour tester tous vos composants. Cela facilitera grandement le dépannage.

Une fois que vous savez que vos composants fonctionnent, nous pouvons commencer à construire un boîtier.

Étape 4: Cas

Le cas peut être tout ce que vous voulez. Si vous souhaitez créer un prototype autonome comme le mien, il y a quelques exigences.

-Certaines découpes pour le montage de composants à travers la plaque avant

-Une sorte de mécanisme de porte

-Suffisamment d'espace à l'intérieur

J'ai utilisé du bois de 6 mm d'épaisseur. Il est très robuste et parfait si vous souhaitez le découper au laser, mais le montage des composants sans que la vis ne passe à l'avant peut être difficile.

J'ai choisi les vis montrées sur la photo, puis j'ai utilisé des écrous pour les raccourcir efficacement. Je recommande fortement de tester jusqu'où vont vos vis sur une pièce jetable du matériau que vous utilisez, car ces pièces peuvent varier.

Certaines pièces n'avaient pas de bons trous de vis (keyes-040, hcsr501, leds), j'ai donc également utilisé un pistolet à colle chaude pour les fixer en place. Ce n'est pas la solution la plus propre mais ça ira très bien. Un fer à souder n'est peut-être pas nécessaire, mais j'en ai utilisé un pour souder de meilleurs fils à mon capteur de porte ada375 car ils se desserraient trop facilement.

Les pièces que j'ai montées sur le boîtier sont:

-2 leds

-ada375

-hcsr501

-lcd

-codeur rotatif

-lecteur rfid

Le reste est attaché à la planche à pain. (Le montage du capteur de température quelque part à l'extérieur du boîtier peut cependant être préférable)

Étape 5: Quelques remarques sur mon cas

Vous pouvez trouver un projet de modèle du cas ci-dessus. Voici les dimensions:

façade: 40,5 x 30 cm

côtés du boîtier des composants: 20 x 30 cm

haut et bas: 20 x 20 cm

J'ai percé un petit trou sur le côté pour faire passer les fils du capteur et un plus grand dans le panneau arrière pour les câbles d'alimentation et Ethernet. Les ouvertures pour les 2 leds en façade ont également été percées

Un conseil: NE PAS copier ces dimensions ! La plaque supérieure pour moi aurait dû être de 20,6 x 21,2 cm car je n'ai pas tenu compte de l'épaisseur du bois. Et même si c'était vrai, le boîtier où se trouvent le Pi et les composants est à peine assez grand. Je n'ai pas tenu compte de la longueur supplémentaire de l'alimentation de la planche à pain, et j'ai juste eu de la chance de pouvoir l'y placer en diagonale.

Je suggère d'utiliser à peu près la même taille de plaque avant et de simplement élargir le boîtier arrière de 5 cm. Il reste plus qu'assez d'espace sur le côté gauche pour déplacer la porte et les capteurs un peu plus vers le bord.

Ou, vous savez… Concevez le vôtre !

Étape 6: Assemblage

J'ai trouvé que travailler dans cet ordre était le plus simple:

1: coupez votre bois à la bonne taille

2: prenez la plaque avant et faites les découpes pour les composants (si vous voulez le découper au laser, le fichier est attaché, vous avez cependant besoin de deux trous supplémentaires pour les leds)

3: monter les composants nécessaires sur la plaque avant

4: Testez-connectez ces composants. Vous feriez mieux de le faire pendant que vous avez encore un peu d'espace pour travailler. J'ai scotché les fils correspondants ensemble pour les transformer en une sorte d'en-tête. Cela rend beaucoup plus facile de les connecter lorsque tout est en place

5: montez le raspberry pi à l'intérieur du boîtier (ou trouvez une autre solution pour le monter car il sera presque impossible de retirer la carte sd) Les écrous que j'ai utilisés sont entrés en contact avec des broches métalliques sur le Pi donc j'ai recouvert une partie du fond avec du ruban électrique.

Étape 7: Plus d'assemblage

Maintenant, assemblez-le (j'ai utilisé de la colle à bois très forte car ce bois n'était pas satisfait des clous ou des vis du côté de 6 mm d'épaisseur)

J'ai collé les deux panneaux latéraux du boîtier sur le bord extérieur de la plaque inférieure et mis le panneau arrière sur le dessus de la plaque inférieure, entre les plaques latérales. Cela le rend plus solide, mais j'ai dû meuler le haut de la plaque arrière car il est sorti 6 mm plus haut que les panneaux latéraux et avant

Étape 8: Connexion

Enfin, il est temps de reconnecter les composants à l'intérieur du boîtier. J'ai juste laissé tomber la planche à pain en place avec tous les câbles qui y sont attachés, puis j'ai connecté les composants montés un par un.

Comme vous pouvez le voir, ce n'est vraiment pas trop propre, vous pourriez donc trouver un meilleur moyen de le monter correctement

Étape 9: Logiciel

Vous devrez ajouter un utilisateur à la base de données si vous souhaitez utiliser le lecteur rfid pour armer et désarmer le système. Connectez-vous à votre pi via Workbench, sélectionnez la base de données Alarmostat et exécutez la commande suivante:

INSERT INTO alarmostat.user (iduser, username, usertype, userpassword, userrfidtag) VALUES (DEFAULT, '#yourusername', 'user', '#password', '#rfidid')

remplacez le # par les bonnes valeurs. Vous pouvez trouver le rfidid en exécutant le script rfidtest.py à partir du référentiel. Il affichera l'identifiant de votre tag:

Pour exécuter le programme au démarrage, consultez le fichier readme:

Étape 10: vous êtes prêt

C'est fait! vous êtes prêt à protéger et contrôler la température de votre maison imaginaire ! Amusez-vous et essayez d'ajouter de nouvelles fonctionnalités au code !