RPi-Zero IoT Hadisə Göstəricisi / Rəngli Lampa: 6 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Əlavə mikro nəzarətçi və HAT əlavə modulu tələb olunmur. RPi-Zero hər şeyi edir. Daha yaxşı bir RPi-Zero W istifadə edin!

Nümunə istifadəsi: Veb Xidməti Dövlət Göstəricisi (məsələn, DowJonesIndex izləmə), Siyasi və ya İdman hadisələrinin vəziyyət göstəricisi, əhval işığı, bir sensoru izləyin, buna ad verirsiniz. 6 -cı addımdakı videoya baxın.

Raspberry-Pi yalnız PWM xəttini dəstəkləyən bir aparata malikdir. Bu layihə 3 PWM xəttinə ehtiyac duyur, buna görə də artıq quraşdırılmalı olan bir proqram idarə olunan PWM 'c' kitabxanasından (https://wiringpi.com/reference/software-pwm-library/) istifadə etdim.

İşlənməni 2 prosesə ayırdım. Lazım gələrsə, nəzarət xətlərini LED -ə çevirərək, "stdin" axınından gediş əmrlərini alaraq, fasilə ilə idarə olunur. Digəri, IO soketindən istifadə edərək hadisəyə əsaslanan nodeJS serveridir. Bu, reaksiyanı təmin edərkən işıq titrəməsi kimi şeylərin qarşısını almaq üçündür. Bu birləşmə ümumiyyətlə CPU -nun 5% -dən azını istifadə edir. Davamlı rəng yeniləmələri zamanı (sürgülər və/və ya bir çox müştəri vasitəsilə) asanlıqla 50% -dən çox istifadə edə bilər (xüsusən də Pi-Zero GUI-də brauzerdən istifadə edərkən). Dəyişiklik gəldikdə, yeniləmə bildirişlərinin bütün açıq yuva müştərilərinə gedəcəyini unutmayın.

Addım 1: Nə lazımdır

• Pi-Zero micro-SD kartı, 8 GB tövsiyə olunur. Raspbian-Linux və ya NOOBS ilə
• RGB Led (bunu istifadə etdim:
• 3 müqavimət (istədiyiniz cərəyana və/və ya istədiyiniz parlaqlığa əsaslanan dəyər, 1/8 vat)
• WiFi, USB dongle (məsələn, https://www.ebay.com/itm/252018085448) və ya daha yaxşı bir Raspberry Pi Z-W istifadə edin (quraşdırılmış WiFi ilə)
• bir dava (məsələn, kiçik bir: https://www.ebay.com/itm/131583579374 daha çox yer ilə:
• diffuzor (şəkildəki nümunələrə baxın)
• Lazım olduqda kabellər və adapterlər.

İsteğe bağlı olaraq, komponentləri necə bağlamaq istədiyinizə bağlıdır

• başlıq (https://www.ebay.com/itm/14186077616)
• atlayanlar (https://www.ebay.com/itm/262235387520)
• dik açılı mikro USB adapteri (Mavi USB 2.0 OTG R)
• mini USB hub, yalnız quraşdırma mərhələsində istifadə olunur

Addım 2: Pi-Zero Quraşdırma və İnkişafa Hazırlıq

İnkişafa hazır etmək üçün PiZero üçün bu ilkin quruluşu izləyin …

NOOBS quraşdırılmış bir microSD kartınız varsa:

MicroSD kartı daxil edin. Wifi kilidi, klaviatura və siçanı olan aşağı gücə malik USB Hub -a qoşun (Kabelsiz bir siçan və/və ya klaviatura istifadə edə bilərsiniz, amma ola bilər ki, hub üçün xarici güc tələb oluna bilər). Adapterlərdən və əlimdə olan bir mərkəzdən istifadə etdim.

İndi bir Monitor və bir microUSB güc adapteri bağlayın və açılacaq. Yuxarıdakı noobs-quraşdırma bağlantısında göründüyü kimi, Raspbian, Debian Linux qurma təlimatlarını davam etdirin və bitirin.

Əlavə olaraq, çox aşağı bir qətnamə aldım. Bu xətləri /boot/config.txt -ə əlavə etdim

disable_overscan = 1

hdmi_group = 2 hdmi_mode = 58

Hdmi_mode = 58 monitorum üçün işləyir, sizinki başqa bir şeyə ehtiyac ola bilər.

baxın: moruq-pi-istifadə-tam qətnamə-monitor və

raspberrypi.org/documentation/configuration/config-txt.md

Pi-Zero açıldıqdan sonra GUI interfeysinə keçir.

MicroSD kartımın tam ölçüsündən istifadə etmək üçün raspi-config #1 'Fayl Sistemini Genişləndir' seçimini istifadə etdim. Komanda satırından terminal pəncərəsinə 'sudo raspi-config' daxil edin. Bax: sənədləşmə/konfiqurasiya/raspi -config.md

Həm də bu ayarları #5 'Beynəlxalqləşdirmə Seçimləri' altında dəyişdirdim.

• Yerli dil: en_US. UTF-8 UTF-8
• Saat qurşağı: Amerika… Los_Angeles
• Klaviatura Düzeni: Ümumi 105 düyməli (Daxili) PC… İngilis (ABŞ)

Mənim üçün Böyük Britaniya klaviatura standartı (Raspbian üçün əvvəlcədən təyin olunmuşdur) düzəlişlərimin çoxunu real bir iş halına gətirirdi.

Bu parametrləri sizin üçün uyğun olaraq dəyişdirin. Qeyd edək ki, 'raspi-config' -də getmək üçün ox və nişan düymələrindən istifadə etməlisiniz; və seçimdən sonra cavab vermək çox gec ola bilər.

WiFi-USB dongle ilə İnternetə qoşulmağın heç bir problemi olmadığını gördüm (2 fərqli istifadə etdim). Sadəcə GUI-nin yuxarı sağındakı açılan düyməni istifadə edərək WiFi giriş açar şifrəmi daxil etməli oldum. Bunu etdikdən sonra, hər hansı bir yenidən başladıqdan/işə saldıqdan sonra avtomatik olaraq bağlanacaq.

İndi ümumi inkişafa hazır idim.

Bu nöqtəyə çatmaq üçün bir çox yolu keçə bilərsiniz. Bu vaxta qədər burada ətraflı məlumat verməmişəm, ancaq internetdə daha ətraflı təsvir edilən bir çox üsul və konfiqurasiya var. Bu təlimatda veriləcək inkişaf addımlarını yerinə yetirmək üçün fərdi kompüterinizdə uzaq bir ssh terminal pəncərəsindən istifadə edəcəyiniz başsız bir qurğu üçün bir də daxil olmaqla.

Addım 3: İnkişaf Mühiti və Alətləri

Layihə üçün hazırladığım sistem konfiqurasiya quruluşu və proqram təminatı üçün Raspberry Pi-2 üzərində Ar-Ge etdim; çünki birdən çox pəncərəsi olan, daha sürətli tarama və kod inkişaf etdirən dörd nüvəli bir CPU-ya malikdir. Əlbəttə ki, bu layihəni həyata keçirmək üçün hər hansı bir model Raspberry-Pi istifadə edə bilərsiniz.

Node.js qurmaq üçün (hadisəyə əsaslanan I/O server tərəfli JavaScripting dəstəyi) aşağıdakıları etdim …

sudo apt-get yeniləməsi

sudo apt-get nodejs npm quraşdırın

Bu nodeJS paketlərinin əlavə edilməsi (npm Nodejs Paket Meneceridir)

npm express quraşdırın

npm socket.io qurun

İstinadlar:

www.npmjs.com/package/express Sürətli, minimalist veb çərçivəsi

www.npmjs.com/package/socket.io Socket. IO real vaxtda iki yönlü hadisəyə əsaslanan ünsiyyəti təmin edir

Addım 4: Hardware

İstifadə olunan müqavimət dəyərlərinin hamısı fərqlidir, çünki hər üç LED rəng seqmentində gərginlik düşməsi və səmərəliliyi fərqlənir. GPIO Yüksək çıxış səviyyələrinin hamısı təxminən 3.2 volt idi. Hər LED seqmenti, PiZeronun asanlıqla idarə edə biləcəyi maksimum 20ma -dan az və hamısı birlikdə təxminən 40ma (<50max maksimum icazə verilən) istehlak etməsini təmin etmək üçün sınaqdan keçirildi. Bacardığım qədər çox parlaqlıq əldə etdim, birbaşa LED -i idarə etdim; ehtiyaclarım üçün çoxdur. Yüksək cərəyanları idarə etmək üçün, daha parlaq bir çıxış üçün, aralıq sürücü tranzistorları 5v xəttinə bağlı anodlu ümumi bir anod LED ilə istifadə edilə bilər. mənim üçün daha yaxşı seçim olardı.

Diqqət yetirin ki, kişi sancaqları olan bir başlıq istifadə etdim və LED ayaqlarına F-F atlayıcıları ilə bağladım. Bu ümumi hündürlüyü aşağı saldı. Mən müqavimət göstərənləri tullananların ortasına lehimlədim. Heç bir elektron lövhə və ya lehimsiz lövhə istifadə etməmək, WiFi açarı üçün düz açılı mikro-USB-dən USB adapterinə keçməklə son montajı olduqca yığcam etdi.

Bir diffuzor üçün stolüstü tennis topu məsləhət görürəm (5-8-10 mm LED-inizi daxil edəcək qədər böyük bir çuxur qazmaq asandır). Və ya bir LED ampulünün üst hissəsini kəsin (Plastik diffuzor istifadə edən). Bu işarəni kəsmək istədiyiniz yerdə incə bir ucu olan bir xətt çəkin və Dremelə bənzər bir aləti istifadə edin. İstəyirsinizsə, kiçik bir kəsilmiş şüşə qab və ya içmə şüşəsi istifadə edilə bilər. Bir difüzöre oturduqdan sonra onu korpusun üstüne yapışdırın.

Nümayişlər üçün, qutunun içərisinə qoyulmuş kiçik bir Li güc bankından istifadə etmək istəyirəm. Bu qurğu daha təsirli, tamamilə simsiz görünür. Əlbəttə ki, bu konfiqurasiyada məhdud bir iş vaxtı olacaq. Normal işləməyə davam etmək üçün sadəcə mikro-USB divar adapterindən istifadə edirəm.

Addım 5: Layihə Proqramı

İki proqramdan istifadə etdim, bir Node.js prosesi uşaq məlumatları ilə stdin məlumat axını vasitəsi ilə danışır, buna görə də hər biri ən yaxşı etdiyini edə bilər və öz sürətində müstəqil proseslər kimi fəaliyyət göstərə bilər.

Etdiyim iş budur: Amma nəticədə fayl ağacını ehtiva edən tar-gzip faylını təqdim etdiyim üçün buna ehtiyac yoxdur.

NodeJS server tərəfi qurulması:

cd ~

mkdir node_rgb cd node_rgb mkdir ictimai

'~/node_rgb/public' directoryput 'rgbDriver.c' və 'rgb_main.js' qovluğuna '~/node_rgb' qovluğuna 'index.html' və 'style.css' qoyun.

'RgbDriver' c prosesini tərtib edin/qurun:

cd ~/node_rgb

cc -o rgbDriver rgbDriver.c -lwiringPi -lpthread

Yükləmə və ekvivalentliyi genişləndirmək

Node_rgb.tgz (aşağıda) Pi-Zero-ya ev kataloqunuza (~ pi) yükləmək üçün aşağıdakı 3-dən birini edə bilərsiniz:

1. Brauzerdən Pi-Zero GUIM-inə yükləyin Dosyanı ~ pi/

2. Sizinlə əlaqəli bir terminal pəncərəsində Pi-Zero: cd ~ piwget

   mv FZBF9BDIL6VBHKF.tgz rgb_node.tgz

3. Masaüstünüzdəki bir brauzerdən yükləyin. Pi-Zero-dakı ~ pi qovluğuna kopyalamaq üçün WinSCP-dən istifadə edin.

Yuxarıdakı #2 və ya 3 nömrəsini yerinə yetirdikdən sonra…

cd ~

tar -xzvf node_rgb.tgz ağacı node_rgb… node_rgb ├── ictimai │ Dow_Jones_Index.html ├── indeks.html └── └── stil.css ├── rgbDriver ├── rgbDriver.c ├── rgb_main. js, start_rgb, kill_rgb, track_dji

Nəticədə icra edilə bilən (yuxarıdan) 'rgbDriver', Node.js interfeys prosesindən asılı olmayaraq istifadə edilə bilər.

Bu sürücünün və aparatın işlədiyini yoxlamaq üçün, boşluqla ayrılmış üç dəyərdən ibarət dəstləri (0-255 arasında) sürücüyə verin. Like 'echo 255 0 0 |./rgbDriver 'qırmızı üçün və ya' echo 0 255 0 | Yaşıl üçün./rgbDriver '. Diqqət yetirin ki, "./" OS -yə "rgbDriver" proqramımızı cari qovluqda tapmasını bildirir. Sürücünü dayandırmaq üçün a ^c (cntl-c) verdiyiniz zaman sürücü yanır və ya yanmır. Alternativ olaraq, dəyərlərini interaktiv olaraq qidalandıra bilərsiniz. Komanda satırından bu sətirləri bir -birinin ardınca yazmağa çalışın və LED -ə baxın.

./rgbDriver

0 255 0 100 0 100 255 255 0… və s… ^c

Paralel olaraq bu proseslərdən 2 -si olmadığından əmin olun.

Node.js serveri də daxil olmaqla tam proqram tətbiq paketini işə salmaq üçün bu əmri istifadə edin:

sudo node rgb_main.js

Node.js serverini dayandırmaq istədiyiniz zaman cntl-c istifadə edin

sudo node rgb_main.js &

Arxa planda işləməsini təmin etmək üçün, ancaq sonra onu dayandırmaq üçün 'sudo kill -9 pid' əmrindən istifadə etməlisiniz. Bu əmr sizə yad görünsə, bu əmrlərin çıxışını nəzərdən keçirin: 'man kill' & 'man sudo'.

Masaüstünüzdə, planşetinizdə və ya telefonunuzda yerli şəbəkənizə bağlı bir brauzerdən istifadə edin. Http: // raspberrypi: 8080/səhifəsinə keçin və ya işləmirsə, cihazın ip ünvanından istifadə edin (cmd 'ifconfig' dən alınmışdır) kimi bir şey 192.168.1.15 üstəgəl port spesifikasiyası: 8080 və ya Pi-Zero istifadə edirsinizsə GUI: localhost: 8080 işləyəcək.

Gələn səhifədə RGB sürgülərini işlədin və RGB-LED lampasının izləndiyini izləyin.

Digər faydalı əmrlər Qeyd edək ki, bir anda birdən çox 'rgbDriver' işləyərsinizsə, gözlənilməz bir davranış əldə edə bilərsiniz. Rgb_main.js -nin ikinci bir nüsxəsini sınamaq və işə salmaq səhv olar.

Bu əmr, əlaqəli bütün prosesləri sadalayacaq:

ps aux | grep rgb

Bu əmr, 'rgbDriver' uşaq prosesləri ilə birlikdə bütün nodeJS proseslərini öldürəcək:

sudo ps aux | grep node.*rgb | awk '{print "sudo kill -9" $ 2}' | ş

Tək başına əməliyyat

Pi-Zeronun Node.js server tətbiqini işə salmasını təmin etmək üçün … ən çox sevdiyiniz redaktoru (məsələn, nano ~/.bash_profile) istifadə edərək, aşağıdakı sətirləri yazın və ~/.bash_profile qeyd edin

cd node_rgb

sudo node rgb_main.js &

Terminal pəncərəsini açarkən narahatlıq mesajları almamaq üçün 'start_rgb' faylında qabıq skripti kimi şərti kodlaşdırma istifadə edin.

Pi-Zero klaviatura, siçan və ya monitor olmadan quraşdırılmış vəziyyətdə işləyərkən; Qrafik İstifadəçi İnterfeysi minimum CPU vaxtını alacaq, çünki istifadəçi qarşılıqlı əlaqəsi olmayacaq. Avtomatik GUI başlanğıcını deaktiv etmirəm, çünki Pi-Zero bu vəziyyətdə lazım olandan daha çox mənbəyə malikdir; və gələcəkdə istənilən vaxt bir neçə kabel bağlaya və istifadə etməyi sevirəm. Baxmayaraq ki, lazım olan bir texniki xidmət üçün uzaq bir SSH terminalından (məsələn, PuTTY) istifadə edə biləcəyiniz üçün bu lazım deyil.

Hadisə monitoru kimi istifadə edin

Dow Jones İndeksindəki gündəlik dəyişikliyi izləmək üçün bir veb səhifəsi yaratdım. Mənbə, bəzi veb məlumatlarını istifadə edən və Pi-Zero göstəricinizi buna uyğun olaraq idarə edən öz səhifəniz üçün bir təlimat olaraq istifadə edilə bilər. Bu səhifə (json) məlumatlarını bir Google veb xidmətindən alır. Veb xidmətlərinin bir çox forması var, buna görə daxil olmaq üçün JavaScript kodunu təyin etmək üçün istifadə etmək istədiyiniz xidməti araşdırmalı olacaqsınız.

Cihazınızı istifadə etmək istəyirsinizsə, mənim kimi, xüsusi, müstəqil, Dow İndeksi dəyişmə Göstəricisi olaraq bu sətirləri ~/.bash_profile faylının sonuna və ya istədiyiniz kimi əlavə edin SSH və ikinci əmr satırını buraxın.. Daha sonra uzaqdan idarə etmək istəsəniz 'öldür -9' nəticəsində yaranan epiphany -browser prosesi.

yuxu 20

epiphany-browser-ekran =: 0.0 localhost: 8080/Dow_Jones_Index.html &

Göstərici 0 dəyəri verilən açıq boz rəngdə işıq saçacaq. Yüksək dəyərlərlə getdikcə daha yaşıl olur. Təxminən 250 -də ən parlaq təmiz yaşıl rəngdir. Daha yüksək dəyərlər əvvəlcə dayaz bir flaşa səbəb olur, ən dərin flaş təxminən 500 -ə qədərdir. Mənfi dəyər üçün (Dowda gündəlik düşmə) oxşar, lakin Qırmızı rəngdədir.

YENİLƏNİŞ May 2018

. Html faylının yüklənməməsi səbəbindən.txt faylı olaraq əlavə edilmiş yeni bir veb səhifəsi (SolarStorm_devCon.html) yaratdım ki, GeoMagnetic fırtına məlumatlarını (dağıdıcı CME, EMP -ni qabaqcadan xəbər verə bilər) toplayır və ondan rəng təqdim etmək üçün istifadə edir. bir növ Geo-Storm 'DevCon' İndeksini əks etdirən miqyas. kosmik hava şəraitindən, ehtimal ki, günəş alovlanmasından və ya Koronal kütlə atılmasından (CME) qaynaqlanan bir Elektromaqnit nəbzi (EMP) səbəbiylə fəlakət potensialını göstərən. "Dow_Jones_Index.html" istifadə etdiyiniz kimi istifadə edin.

Addım 6: Uzaqdan Veb Səhifəsinə Nəzarət

Bu nöqtədə, yerli şəbəkənizin hər hansı bir yerindən IOT rəngli lampanıza nəzarət edə bilərsiniz. Ümumi internetdə necə görünməsini təmin etmək bu təlimatın bir hissəsi deyil. Cihazınız üçün ümumi bir IP qurarsanız, bunu etməlisiniz. bu IP -ni səhifələrinizin JavaScript -də açıq yuva əmrində istifadə edin (məsələn ~/node_rgb/public/index.html)

Pi-Zero IOT cihazımı Dow Jones İndeksindəki günün dəyişməsi üçün real vaxt rəng göstəricisi olaraq istifadə etməyi planlaşdırıram. Mən google.com/finance -dən json məlumatlarını alan bir səhifə yaratdım və bu kiçik IOT cihazının geniş istifadəsini nümayiş etdirmək üçün bir neçə veb səhifəsi yaratdım. Orjinal versiyası B Raspberry-Pi ilə işləyən mövcud ümumi veb saytımdakı səhifələrə ev sahibliyi etdim (hal-hazırda @ 71.84.135.81 aka: https://raspi.ddns01.com/ pulsuz Dinamik Alan Adı Serverim işləyərkən)..

Uzaq səhifələrimdəki kodda 192.168.1.41:8080-ə soket bağlantılarını açdım Pi-Zero ipimi 192.168.1.41-ə düzəltdim. Eyni şəkildə etmək üçün: moruq-pi-wifi-və-statik-ip başlığı altında təlimatları izləyin: Statik IP ünvanı. Beləliklə, PiZero-nuzu yerli şəbəkənizdə 192.168.1.41 olaraq qurarsanız., Veb saytımdan açılan bu səhifələr cihazla əlaqə quracaq, çünki əlaqə müştəri tərəfdən aparılır.

İşdə Pi-Zero IOT işıqlandırma cihazımı sınamaq və idarə etmək üçün istifadə etdiyim səhifələr. Bu səhifələri açsanız (https://71.84.135.81/iot/rgbLamp/ aka https://raspi.ddns01.com/iot/rgbLamp/ və ya bu səhifədə çərçivələnmiş səhifələrdən hər hansı biri) müştəri tərəfi JavaScript yaratdığınız IOT işığını sürün ("192.168.1.41:8080" url -də işlədiyini nəzərə alaraq) İstəsəniz, bu səhifələrdən hər hansı birinin mənbəyini kopyalaya və zövqünüzə uyğun olaraq dəyişdirə bilərsiniz.

İlk səhifə ilə cihazınızı istənilən rəngə təyin edə bilərsiniz. LED lampa və veb səhifədə gördüyünüz rəng olduqca yaxşı izlənəcəkdir. İstifadə olunan müqavimət dəyərləri, onları daha yaxşı uyğunlaşdırmaq üçün düzəldilə bilər (həm də monitor). Onların uyğun olmasını təmin etmək üçün çox az vaxt sərf etdim. Hər kəs başqa bir rəng dəyişdirdikdə və server yenilənmiş məlumat mesajı göndərəndə bu səhifə rəngini yeniləyəcək.

Bir səhifə Svetoforla idarə olunan sadə düymələrdən ibarətdir.

Bir idman yarışını (məsələn, futbol, basketbol, beysbol), bir seçkini izləmək üçün hazırlanmış bir səhifə var və ya hətta bir fond artırıcı və ya DEFCON xəbərdarlıq səviyyəsi stil göstəricisi üçün uyğunlaşdırılmışdır. Ballar (və ya seçki səsləri) avtomatik olaraq bir veb xidmətindən əldə edilə bilər və ya başqa bir veb səhifədən silinə bilər. Contest_demo səhifəmi idarə edən avtomatik yemim yoxdur. Doğru nou-hau olan biri, irəlidə olduqda yüksək güclü LED daşqın işıqlarını işə salmaq və komandanın rəngli bir otağını (və ya idman çubuğunu) çimmək üçün güc sürücüsü əlavə edə bilər. Təəssüf ki, bu ilki super kase partiyaları üçün bu təlimatla çox gecikdim, amma 2016 seçkisi zamanı.

Sonra cihazımı Dow Jones izləmə göstəricisinə çevirmək üçün istifadə edəcəyim səhifəyə bənzər bir səhifə var. Sürgü və düymələr yalnız nümayiş məqsədləri üçün DJI demo səhifəsindədir. Bu səhifənin mənbəyində yaşıl ekrandan ilhamlanan bir görüntünü yenidən rəngləndirmək üçün hazırladığım kod var; kifayət qədər şərhlərlə faydalı ola bilər.

Yalnız bu 4 səhifədən birincisi (Pi-Zero əsaslı index.html səhifəsi ilə birlikdə) server yeniləmə mesajlarını dinləyir və buna uyğun olaraq yeniləyir. Qalan hər şey yalnız serverə göndərilir.