Možná jste slyšeli o Smart Refrigerator, který dokáže automaticky objednávat potraviny, které v chladničce docházejí, takže nás inspiruje, že zde vytváříme inteligentní kontejner Raspberry Pi pomocí snímače zatížení a snímače hmotnosti HX711. Tento inteligentní kontejner vám může poslat e-mail na vaše ID e-mailu informovat o jeho stavu, například zda je plný nebo prázdný. Můžeme také sledovat váhu kontejneru v reálném čase pomocí webového prohlížeče, a to z něj dělá projekt IoT, kde můžete svůj kontejner sledovat odkudkoli pomocí internetu. Zde bude váha kontejneru aktualizována každých 5 sekund ve webovém prohlížeči, tuto dobu lze snadno změnit v souboru kódu HTML. Nastavili jsme prahovou hodnotu hmotnosti 300 gramů, abychom o tom odeslali e-mail „ Kontejner je plný “, tento limit lze také změnit. Podívejte se na video na konci tohoto tutoriálu.

Pokud nejste obeznámeni s siloměrem a modulem HX711, podívejte se na naše předchozí projekty Raspberry Pi Weight Sensing Automatic Gate a Arduino Weight Measurement using Load Cell and HX711 Module.

Požadované komponenty:

Zde používáme Raspberry Pi 3 Raspbian Jessie OS. Všechny základní hardwarové a softwarové požadavky jsou již dříve diskutovány, můžete si je vyhledat v Raspberry Pi Introduction a Raspberry PI LED Blinking pro začátek, kromě toho, co potřebujeme:

• Raspberry Pi (jakýkoli model by měl fungovat)
• Zátěžová buňka
• Modul zesilovače snímače zatížení HX711
• 16x2 LCD
• Zdroj energie nebo napájecí banka
• Připojovací vodiče
• Nepájivá deska
• Maticové šrouby, rám a základna

Zde jsme pro stabilitu upevnili dřevěnou základnu se siloměrem pomocí matic a šroubů, jak je znázorněno níže. Další informace o siloměru a modulu snímače hmotnosti HX711 se dozvíte zde.

Nastavení e-mailu v Raspberry Pi pro odesílání výstražných e-mailů:

Pro odesílání e-mailů z Raspberry Pi, které obsahují stav kontejneru (plný nebo prázdný), je třeba nainstalovat software. Zde používáme ssmtp, což je snadné a dobré řešení pro odesílání pošty pomocí příkazového řádku nebo pomocí Python Script. Musíme si nainstalovat dvě knihovny pro odesílání e-mailů pomocí SMTP:

Sudo apt-get install ssmtp sudo apt-get install mailutils

Po instalaci knihoven musí uživatel otevřít soubor ssmtp.conf, upravit tento konfigurační soubor, jak je znázorněno na obrázku níže, a poté soubor uložit. Chcete-li soubor uložit a ukončit, stiskněte klávesy „CTRL + x“, poté „y“ a poté stiskněte „enter“.

sudo nano /etc/ssmtp/ssmtp.conf

root = YourEmailAddress mailhub = smtp.gmail.com: 587 hostname = raspberrypi AuthUser = YourEmailAddress AuthPass = YourEmailPassword FromLineOverride = ANO UseSTARTTLS = ANO UseTLS = ANO

Můžeme to také otestovat zasláním testovacího e-mailu vydáním níže uvedeného příkazu, pokud vše funguje, dostanete e-mail na uvedenou e-mailovou adresu:

echo "Hello saddam" - maily "Testování…" [email protected]

Níže je snímek výstražných e-mailů, které jsme dostali během testování.

Nastavení baňky v Raspberry Pi:

Zde jsme vytvořili webový server, který poskytuje způsob, jak odeslat váhovou hodnotu kontejneru z Raspberry Pi do sítě pomocí Flask ve webovém prohlížeči. Flask nám umožňuje spouštět naše pythonovské skripty přes webovou stránku a my můžeme odesílat a přijímat data z Raspberry Pi do webového prohlížeče a naopak. Flask je pro Python mikrorámcem. Tento nástroj je založen na Unicode s vestavěným vývojovým serverem a debuggerem, integrovanou podporou testování jednotek, podporou zabezpečených cookies a jeho snadným používáním, díky těmto věcem je to pro fandy užitečné .

Nainstalujte balíček podpory baňky do Raspberry Pi pomocí daného příkazu:

$ pip nainstalovat baňku

Potom můžeme použít baňku pouhým importem do našeho programu, jako bychom importovali následující balíčky baňky pro tento projekt:

z baňky import baňky, render_template, požadavek, jsonify

Můžete se dozvědět více o programování pomocí Flask zde, podívejte se také na náš předchozí projekt, kde jsme použili Flask k odeslání zprávy z webové stránky na Raspberry Pi.

HTML kód pro webovou stránku:

Také jsme vytvořili webovou stránku používající jazyk HTML pro zobrazení váhy a výstražné zprávy ve webovém prohlížeči. Použili jsme malý skript jQuery k načtení stránky (voláním / show_weight) každých 5 sekund, abychom mohli získat hodnotu hmotnosti v reálném čase. Níže je uveden HTML kód pro webovou stránku včetně jQuery:

Uživatel musí zkopírovat a vložit výše uvedený kód HTML do nějakého textového editoru (poznámkového bloku) a uložit soubor s příponou.HTML (web.html). Poté vložte tento soubor HTML do složky / templates s ohledem na umístění skriptu v pythonu. Znamená to, že musíte vytvořit složku s názvem šablony, kam jste vložili soubor Python Code pro tento kontejner Raspberry Pi Smart a poté do této složky šablon vložte soubor web.html. Tento krok je důležitý, jinak náš projekt nebude fungovat. Soubor web.html můžete otevřít přímo poklepáním, abyste získali výstup kódu HTML, a uvidíte webovou stránku, jak je znázorněno níže. Dále zkontrolujte celý proces v ukázkovém videu na konci. Poté, co jsme dokončili programování a vše ostatní, můžeme spustit pouze kód Pythonu v Raspberry Pi a otevřít IP_address_of_your_Pi: 5010 ve webovém prohlížeči (jako

Pokud váha kontejneru přesáhne 300 gramů, jak je uvedeno níže, webová stránka také zobrazí výstražnou zprávu:

IP adresu vašeho Raspberry Pi můžete zkontrolovat pomocí příkazu ifconfig :

ifconfig

Vysvětlení obvodu:

Připojení pro tento inteligentní kontejner IoT jsou snadné a níže je uvedeno schéma. 16x2 LCD piny RS, EN, d4, d5, d6 a d7 jsou spojeny s GPIO pinem číslo 18, 23, 24, 25, 8 a 7 Raspberry Pi a piny DT a SCK modulu HX711 jsou přímo spojeny s GPIO Raspberry Pi piny 27 a 17. Připojení siloměrů s modulem HX711 jsou již vysvětleny dříve a jsou také zobrazeny v níže uvedeném schématu zapojení.

Pracovní vysvětlení:

Práce s tímto inteligentním kontejnerem je snadná. V tomto projektu jsme k řízení celého procesu použili Raspberry Pi 3. Siloměr snímá váhu obalu a dodává elektrický analogový napěťový HX711 zatížení modulu zesilovače. HX711 je 24bitový ADC, který zesiluje a převádí výstup snímače do digitální podoby. Poté je tato zesílená hodnota přivedena na Raspberry Pi. Raspberry Pi nyní vypočítá výstup HX711 a převede jej na hodnotu hmotnosti.

Pak je tato hodnota hmotnosti porovnána s předdefinovanou prahovou hodnotou (300 gramů) pomocí kódu Raspberry Pi a Python, pokud váha kontejneru překročí 300 gm, Raspberry Pi odešle e-mail s oznámením „Smart Container Alert…. Container Full“. A pokud váha zůstane pod 300 g, Raspberry Pi pošle e-mail s oznámením „Smart Container Alert…. Container is Empty“.

Hmotnost může být také sledována pomocí webového prohlížeče, stačí otevřít IP adresu Raspberry Pi s portem 5010, jako je http://192.168.1.100:5010 (nahradit IP adresu vaší adresou). Zde jsme použili Flask k odeslání dat z Raspberry Pi na webovou stránku přes síť. Tato stránka se automaticky obnovuje každých 5 sekund a my dostáváme aktualizovaná data, k tomu jsme použili jQuery, jak je vysvětleno Earliar.

K zobrazení hmotnosti a stavových zpráv byl také použit volitelný 16x2 LCD.

Níže je uveden kompletní kód Pythonu, kde jsme napsali funkce pro řízení LCD, pro čtení hodnoty hmotnosti z buňky zatížení, pro zobrazení dat na webové stránce atd. Můžete jim snadno porozumět, nebo pokud jste začátečník, podívejte se na naše předchozí výukové programy Raspberry Pi.