RFID + kleursensor IoT -projek: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Die idee van hierdie projek is om mense wat uit koffiekoppies drink, te beloon en dit reg te doen. Neem byvoorbeeld 'n onderneming soos Tim Hortons; in 2014 het hulle jaarliks 2 miljard koppies koffie bedien. Alhoewel hul koppies herwin kan word, word dit nie oral aanvaar vir herwinning nie. Soos op hul webwerf gesê, 'het ons tans programme in 'n aantal restaurante regoor Kanada waar ons ons papierbeker (en ander verpakking) kan opneem vir herwinning of kompos. Die aantal plekke waar ons herwinning in die winkel aanbied, groei steeds namate ons saam met plaaslike afvalbestuursondernemings werk om ons program uit te brei …”

Dus, terwyl hulle aanhou uitbrei en die bedryf as 'n omgewingsversorgende onderneming uitbrei, glo ons dat hulle ook die hoeveelheid kliënte kan verhoog en bewus kan maak deur 'n aansporingstoekenningstelsel te skep.

Hierdie projek is 'n poging om 'n basiese stelsel rondom hierdie idee te ontwikkel.

Stap 1: Onderdele

• Framboos Pi 3
• Arduino Mega
• Mini broodbord
• Vroulike.manlike trui drade
• 2 x LED's (rooi en groen)
• 2 x 330 Ohm weerstande
• TCS3200 kleursensor
• RC522 RFID -leser en etikette
• USB 2.0 -kabel Tipe A/B
• Rekenaar en internet
• Koffie koppie

Stap 2: Die opstel van hardeware

Koppel die TCS 3200 aan die Arduino

VCC 5V

GND GND

S0 4

S1 5

S2 6

S3 7

E0 GND

UIT 8

Koppel RFID/LED's aan Raspberry Pi

SDA 24

SCK 23

MOSI 19

MISO 21

GND 6

RST 22

3.3V 1

GROEN LED 12 en 330 Ohm na GND

ROOI LED 11 en 330 Ohm na GND

Stap 3: Kleursensor programmeer

TCS3200 voel kleur lig deur 'n interne 8 x 8 fotodiode skikking. 'N Stroomfrekwensie-omskakelaar word gebruik om die lesing van die fotodiode om te skakel in 'n vierkantgolf waarvan die frekwensie eweredig is aan die intensiteit van die lig.

Fotodiodes het drie verskillende kleurfilters. Daar is 16 rooi filters, 16 groen filters, 16 blou filters en ander 16 fotodiodes sonder filter.

Om die fotodiode die kleur te laat lees, moet ons penne S2 en S3 beheer.

Kleur tafel:

Kleur S2 S3

Rooi LAAG LAAG

Blou LAAG HOOG

Groen HOOG HOOG

Elke sensor kan effens wissel. Bring die sensor naby die beker. Gebruik die Colour_Tester.ino -kode om die korrekte waardes vir u spesifieke beker te vind en onthou die gegewe waardes in die Serial Monitor. Skryf dan as stellings om 'n "ja" of "nee" uit te voer as die sensor die beker opspoor, soos aangedui in Sensor_Data.ino.

Sodra dit voltooi is, koppel die Arduino via die USB -kabel aan die Raspberry Pi.

Stap 4: Stel Raspbian op vir RFID RC522

1. Aktiveer die SPI (Serial Peripheral Interface), maak die terminale oop en voer die volgende opdrag uit.

sudo raspi-config

2. Gebruik die pyltjie sleutels om "5 koppelvlakopsies" te kies en druk Enter.

3. Gebruik u pyltjie sleutels om "P4 SPI" te kies en druk Enter.

4. U sal nou gevra word of u die SPI -koppelvlak wil aktiveer, kies Ja met u pyltjie sleutels en druk Enter om voort te gaan.

5. Nadat die SPI -koppelvlak suksesvol geaktiveer is, moet u die volgende teks op die skerm sien: "Die SPI -koppelvlak is aangeskakel". Herbegin die Raspberry Pi deur op Enter en dan op ESC te druk. Tik die volgende opdrag in die terminale op u Raspberry Pi om u Raspberry Pi weer te begin.

sudo herlaai

6. Nadat u Raspberry Pi klaar is met herlaai, moet u seker maak of dit in werklikheid geaktiveer is. Voer die volgende opdrag uit om te sien of spi_bcm2835 gelys word.

lsmod | grep spi

7. Installeer Python-dev en git met die opdrag.

sudo apt-get install python-dev git

8. Begin Node-Red om 'n gids ~/.node in u tuismap te skep. Voer die opdrag uit

node-rooi-begin

Gaan na die gebruikerskoppelvlak met u blaaier, wys na die adres https://: 1880. My Pi is byvoorbeeld op my tuiskantoornetwerk op adres 192.168.0.17, dus om toegang tot Node-RED te verkry, blaai ek na

Stop nou die Node-Red Server met die opdrag.

node-rooi-stop

9. Installeer die Daemon -knoop en Serial -knoop.

cd ~./node-rooi

npm i node-red-node-daemon npm i node-red-node-serialport

10. Installeer SPI-Py.

cd ~

git kloon https://github.com.lthiery/SPI-Py.git cd SPI-Py/sudo python setup.py installeer

11. Pak hierdie lêers uit die zip in die tuisgids van u gebruiker - dit wil sê /home /pi.

12. Herlaai die pi en begin weer met Node-Red.

13. Toets die kaartleser deur die script vanaf die opdraglyn uit te voer

cd ~

python rfidreader.py

As u 'n merker waai binne ~ 1 cm van die hoofarea van die kaartleser, druk die script die unieke UID van die kaart af, en die tipe daarvan. Daar is verskillende soorte kaart, die algemeenste word MIFARE 1KB genoem, maar daar is ander. Nie alle kaarte gebruik dieselfde RF -kommunikasieprotokol nie, dus moenie verbaas wees as 'n ewekansige kaart wat u optel nie herken word nie. Onthou die UID van u etikette vir later.

Stap 5: Skep 'n knooppunt-rooi stroom om u RFID-etiket en kleursensor te lees

Koppel aan Node-RED op u Pi met 'n blaaier-hetsy vanaf 'n ander rekenaar of op die Pi self.

1. Klik op die hamburger -ikoon langs die rooi ontplooi -knoppie regs bo.

2. Gaan na Invoer en klik op Klembord.

3. Kopieer die hele inhoud van die teks in die node-red-flow.txt-lêer en plak dit in die knipbord en druk Import.

4. Ons moet seker maak dat alles korrek opgestel is. Klik eerstens op die oranje reeksnode (links bo). Klik op die pen -ikoon en dan op die Soek -ikoon en kies die seriële poort waarmee die Arduino gekoppel is. Klik dan op die rooi knoppie Opdateer, gevolg deur die rooi knoppie Klaar.

5. Vervolgens sal ons die pers MQTT -knoop (langs die seriële node) opstel. Klik op die pen -ikoon. Tik die IP -adres van waar u die makelaar wil hê. As u klaar is, klik op die rooi knoppie Opdateer en die rooi knoppie Klaar.

6. Laastens stel ons die oranje funksie -node met die naam JSON op Object langs die RFIDReader -node op. Die funksie bevat 'n skakelaarverklaring. Dit sal die UID van etikette neem en dit hernoem. In ons geval het ons twee etikette gehad wat ons gebruikers 1 en gebruiker 2 herdoop het.

BELANGRIKE OPMERKING: as u van plan is om meer as twee etikette te gebruik, moet u die skrifte/vloei verander.

Stap 6: Ontplooi en dashboard

Alles is opgestel en gereed om te begin. Druk die rooi implementeringsknoppie regs bo.

Klik op die staafgrafiekikoon daaronder, gevolg deur die ikoon wat 'n boks met 'n pyltjie blyk te wees. 'N Nuwe venster moet verskyn met die RFID & SENSOR TABLE en RFID-RC522 widgets.

Druk op die knoppie Skep om 'n nuwe tabel te begin en u etikette te toets. U moet die tabel sien wat die verskillende etikette toon met die aantal punte/kere wat dit opgespoor is en die datum/tyd. Intussen moet die groen LED op die broodbord brand wanneer 'n etiket opgespoor word, indien nie, sal die rooi liggie brand. (Om die tabel skoon te maak, druk Clear en om die tabel te verwyder, druk Delete). Die kleursensor moet op dieselfde manier werk. As die koppie opgespoor word, word die swart kol groen.

Stap 7: Toekoms

• UI lyk beter
• Meer gebruikers
• Kamera/fotodatabasis vir meer akkurate opsporing van koffiebeker
• Stuur puntopdaterings na Twitter -rekeninge