Raspberry Pi IoT Foosball Table: 11 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

ለአዲሱ ሚዲያ እና ኮሙኒኬሽን ቴክኖሎጂ የተማሪ ፕሮጀክት አካል በመሆን ወደ ተጠለፈው የፎስቦል ጠረጴዛዬ ስሪት እንኳን በደህና መጡ። እኔ ያደግሁት በፎስቦል እና በገንዳ ጠረጴዛዎች ዙሪያ ስለሆነ ከእነዚህ መሣሪያዎች ውስጥ አንዱን ከበይነመረቡ ጋር ለማገናኘት መሞከር ጥሩ ይሆናል ብዬ አሰብኩ።

ዋናው ማዋቀር የሚከተሉትን ተግባራት ሁሉ ሊያከናውን ከሚችል ከ Raspberry Pi ጋር የተገናኘውን የፎስቦል ጠረጴዛን በመጠቀም ላይ ነው።

• የ IR LED/Receivers እና የ 8x8 ነጥብ ማትሪክስ ሞጁሎችን ለመንዳት የ GPIO ፒኖችን ይጠቀማል
• Nginx ን በመጠቀም የፍላሽ ድር ጣቢያ ያካሂዳል
• ለመረጃ ማከማቻ የ MySQL/MariaDB የውሂብ ጎታ ያካሂዳል

ይህንን ፕሮጀክት እንደገና ለመፍጠር የሚከተሉትን ችሎታዎች ያስፈልግዎታል

ጀርባ ፦

• ለድር ጣቢያው ደንበኛ HTML/CSS/Javascript ን መረዳት
• ለድር ጣቢያው አገልጋይ ጎን በፍሎክ/ፍላስክ-ሶኬትዮ/ጂንጃ 2 አማካኝነት ፓይዞንን መረዳት
• የ MySQL መሠረታዊ እውቀት
• የድር አገልጋይ እንዴት እንደሚሠራ ይወቁ

ፕሮቶታይፕ

• የኤሌክትሪክ ዑደትን እንዴት ሽቦ ማድረግ እንደሚቻል ላይ መሠረታዊ ዕውቀት
• ብየዳ
• በ Python ውስጥ ስክሪፕት እንዴት እንደሚፃፍ መሠረታዊ ግንዛቤ
• ከሊኑክስ (Raspbian) ጋር መሥራት
• ብዙ ማረም ስለሚኖር ብዙ ትዕግስት መኖር

ደረጃ 1 - ቁሳቁሶች

ለሠንጠረ all ሁሉም አስፈላጊ ክፍሎች ያሉት ዝርዝር እዚህ አለ

• Raspberry Pi ሞዴል 3 (ከመያዣ ጋር)
• ፒ-ፒን ከዳቦ ሰሌዳ ጋር ለማገናኘት ቲ-ኮብልብል
• የፎስቦል ጠረጴዛ (ከዚህ ጋር የሚመሳሰል በጣም ያረጀ ጠረጴዛን እጠቀም ነበር። በውስጡ ቀዳዳዎችን ለመቆፈር ፈቃደኛ መሆን አለበት)
• MAX7219 የአርዱዲኖ ነጥብ ማትሪክስ ሞዱል (2)
• IR LED Emitters (2+ ምክንያቱም እነሱ ስለሚሰበሩ ፣ ከዚህ ጋር ተመሳሳይ)
• የ IR ተቀባዮች (2+ ምክንያቱም እነሱ ስለሚሰበሩ ፣ ከዚህ ጋር ተመሳሳይ)
• መሰረታዊ የማይሸጥ የዳቦ ሰሌዳ
• ብዙ እና ብዙ ሽቦ (በፎስቦል ጠረጴዛው መጠን ላይ የተመሠረተ ነው)
• ወንድ አያያorsች (30+)
• ሴት አያያorsች (10+)
• 100-220 Ohm Resistors (4+)
• የሽያጭ ቁሳቁሶች
• የሽቦ ቀበቶዎች
• የ LED ባለቤቶች
• በጉድጓዱ ውስጥ ኳሱን ማስተላለፍ ከፈለጉ አንዳንድ እንጨቶች/ብሎኖች

የዚህ ፕሮጀክት ጠቅላላ ዋጋ በፎስቦል ጠረጴዛዎ (ውድ) ዋጋ ላይ ሙሉ በሙሉ ይወሰናል። ከጠረጴዛው በተጨማሪ ቁሳቁሶች ከፍተኛው 150 ዩሮ ይሆናሉ።

ደረጃ 2 የኤሌክትሪክ ዑደት

ለመሸጥ ከመሞከርዎ በፊት ሁሉንም አካላት ይሰብስቡ እኔ በመጀመሪያ በዳቦ ሰሌዳ ላይ እንዲሞክሩት እመክራለሁ። እነሱን ለመሸጥ ሰዓታት ከማሳለፍዎ በፊት የተበላሹ አካላትን መተካት ቀላል ነው።

መጀመሪያ 8x8 LED ማትሪክስን በ 74HC595 ፈረቃ መመዝገቢያ (የመጀመሪያ ምስል) እና ትራንዚስተር ድርድር ለመተግበር ሞከርኩ ነገር ግን በብዙ ሽቦዎች እና በጣም ዝቅተኛ ውፅዓት ምክንያት ወደ 5X ገመዶች ብቻ ስለሚወስድ እና በቀጥታ የሚነዳ ስለሆነ ወደ MAX7219 ነጥብ ማትሪክስ ሞዱል ቀየርኩ። የ SPI አውቶቡስ።

በመጨረሻ የተጠቀምኩበት ወረዳ በፍሪቲንግ ተቀር isል። እባክዎን ያስታውሱ የ IR LEDS እና ተቀባዮች ከማንኛውም ነፃ የ GPIO ፒኖችዎ ጋር ሊገናኙ ይችላሉ።

የ IR ተቀባዮች እና ኤልኢዲ በቀጥታ እርስ በእርስ መገናኘት አለባቸው እና የ LED አናት ወደ ተቀባዩ መጠቆም አለበት። ምክንያቱም በኳሱ እንቅስቃሴ ሊሰበር የሚችል ቀጥተኛ ጨረር ማስመሰል እንፈልጋለን ምክንያቱም በዚህ ሁኔታ የተቀባዩ የ DATA መስመር የስቴት ለውጥ ከ 0 ወደ 1 ይሆናል።

ደረጃ 3 - አነፍናፊዎችን ኮድ መስጠት

የርቀት አስተርጓሚን በመጠቀም በቀላሉ የ SSH ማሰማራት ወደ የእርስዎ Raspberry Pi ማሰማራት ስለሚፈቅድ አብዛኛውን የዚህ ፕሮጀክት ፒቻርምን ኮድ አድርጌያለሁ። ይህ ፕሮግራም እንዴት እንደሚሠራ በዝርዝር አልሄድም ነገር ግን ብዙ መረጃ በፒካር ድር ጣቢያ ላይ ሊገኝ ይችላል።

እኔ አሁንም በፕሮጀክቱ ላይ እየሰራሁ ነው ነገር ግን ሁሉም ነገር ከተጠናቀቀ በኋላ አጠቃላይ ፕሮጀክቱ በ github መገለጫዬ ላይ ይገኛል

የአነፍናፊዎቹ ኮድ በፍላሴ አገልጋዬ ላይ በጀርባ ክር ውስጥ የሚሠሩ 3 ክፍሎችን ያካተተ ነው (በኋላ ላይ ይብራራል)

1. የግብ ደረጃ (አገናኝ) -ይህ ፋይል ሁሉንም ልዩ ክፍሎች ያስጀምራል ፣ ይህም ትክክለኛውን የ SPI መሣሪያ/አውቶቡስ እና የፒን ቁጥር በማስገባት ሊጠራ ይችላል
2. የማትሪክስ ክፍል (አገናኝ) -ይህ MAX7219 ሞጁሉን ለማብራት ዋናው ክፍል ነው
3. የ LED እና ተቀባዩ ክፍል (አገናኝ) - ይህ የ RPi ሲፒዩ ጭነት ለመቀነስ የተለየ ክር በመጠቀም የኢንፍራሬድ መሰባበርን ጨረር ለማብራት ዋናው ክፍል ነው።

ኤልኢዲ እና ተቀባዩ ሁለቱም በ 38 ኪኸ ድግግሞሽ ላይ ይሰራሉ እና ተቀባዮች ሁል ጊዜ የ 50% ወደላይ እና የ 50% ታች ምት በትክክል እንዲሠሩ ይጠብቃሉ።

ደረጃ 4 - አነፍናፊዎችን ማዘጋጀት እና ማስቀመጥ

አሁን እኛ የ IR LED እና ተቀባዩን እናዘጋጃለን። በሠንጠረ the ሥዕል ውስጥ RPi እና ዳሳሾች የሚቀመጡባቸውን ቦታዎች ማግኘት ይችላሉ።

ግን በመጀመሪያ ሽቦውን ማዘጋጀት አለብን-

1. ከ RPi/የዳቦቦርድ ቦታ እስከ ዳሳሽ ቦታ ድረስ የሚያስፈልገውን የሽቦ መጠን መለካትዎን ያረጋግጡ
2. የ IR መቀበያውን ካስማዎች ወደ ሽቦው አንድ ጫፍ (COM/GND/V+)
3. በሌላኛው የሽቦው ጫፍ ላይ የወንድ አያያዥ ቁርጥራጮችን ያሽጡ

አሁን ጠረጴዛውን እናዘጋጃለን-

1. በሚቆፍሩበት ቦታ ላይ መሰረታዊ ስዕል (በስዕሉ ላይ የተመሠረተ) ያድርጉ። 2 ቱ ቀዳዳዎች እርስ በእርስ መስተካከላቸው በጣም አስፈላጊ ነው ምክንያቱም ይህ የጨረር ሥፍራ ይሆናል።
2. ቀዳዳዎቹን ቆፍሩ
3. አንዳንድ የ LED ባለቤቶች (አገናኝ) ካለዎት የበለጠ ጠንካራ ለማድረግ እነዚህን ወደ ጉድጓዱ ውስጥ ማስገባት ይችላሉ
4. በሁለቱም በኩል የ LED + መቀበያውን + ቴፕ ያስገቡ
5. በጣም እንዳይሻገሩ ሽቦዎቹን ያጣምሩ + በእንጨት ላይ ይለጥፉ
6. ቀደም ሲል በተሰጠው ወረዳ መሠረት የወንድ ፒኖችን በዳቦ ሰሌዳው ላይ ያስገቡ

ደረጃ 5 - የማትሪክስ ሞዱሉን ማዘጋጀት እና ማስቀመጥ

በመቀጠል እኛ 2 የ LED ማትሪክስ ሞጁሎችን እናገናኛለን።

ማስታወሻ:

የድሮ የፎስቦል ጠረጴዛን ስለጠቀምኩ በሲጋራ መያዣዎች ምክንያት ቀድሞውኑ ወደ ላይኛው ክፍል የሚሄዱ ቀዳዳዎች ነበሩ። እነዚህ ከሌሉ እነሱን መፍጠር ያስፈልግዎታል።

ሽቦዎችን ለማዘጋጀት;

1. ሽቦውን ከዳቦ ሰሌዳው ወደ ጠረጴዛው የላይኛው ክፍል ይለኩ
2. አንዳንድ የሴት ማያያዣዎችን ወደ ሽቦው የመጀመሪያ ጫፍ ያሽጡ
3. አንዳንድ የወንድ ማያያዣዎችን ወደ ሽቦው ሌላኛው ጫፍ ያሽጡ

ማትሪክስ በማስቀመጥ ላይ:

1. ከላይ ባለው ቀዳዳ በኩል ማትሪክስ ያውጡ
2. እንዳያቋርጡ ገመዱን በእንጨት ላይ ያለውን ገመድ / ቴፕ ያድርጉ
3. ቀደም ሲል በተሰጡት ወረዳዎች መሠረት በወንድ ሰሌዳ ላይ የወንድ ፒኖችን ያስገቡ

በሆነ ጊዜ ለማትሪክስ ሞዱል መያዣን ለመጨመር ትንሽ የ DIY እርምጃ እጨምራለሁ ፣ አሁን ግን እርቃናቸውን ናቸው።

ደረጃ 6: IoT ማድረግ

ነጥቦቹን ለመመዝገብ እና ለማሳየት ከፈለጉ ፣ አንድ ነጥብ 9 እስኪደርስ ድረስ የሚሽከረከርን ትንሽ ሩጫ የፓይዘን ስክሪፕት በመጻፍ ፕሮጀክቱን መጨረስ ይችላሉ።

ሆኖም ጠረጴዛዎን ከበይነመረቡ ጋር ለማገናኘት ከፈለጉ የሚቀጥሉት ጥቂት ደረጃዎች የእርስዎን ቀጥታ መስመር ማስተካከል አለባቸው።

በሚቀጥሉት ጥቂት ደረጃዎች ውስጥ የሚከተሉትን እናስተናግዳለን-

• Raspberry Pi ን በማዋቀር ላይ
• ለማከማቻ የውሂብ ጎታ መስራት
• ድር ጣቢያውን በመፍጠር ላይ
• በመስመር ላይ በማስቀመጥ ላይ

በዚህ ጊዜ ፣ git ን የሚያውቁ ከሆነ ፣ ፋይሎችዎን ለመከታተል በ GitHub/GitLab ላይ ማከማቻ እንዲሰሩ እመክርዎታለሁ። እርስዎ ካልሆኑ በስዕሉ ውስጥ ካለው ተመሳሳይ መዋቅር ጋር አቃፊ መፍጠር ይችላሉ።

ሙሉ ፕሮጀክቱ በቅርቡ በ GitHub ላይ ይገኛል። ሆኖም ሁሉም አስፈላጊ ፋይሎች ያሉት ጊዜያዊ የ rar ፋይል ይገኛል።

ደረጃ 7 - Raspberry Pi ን ማገናኘት

በመቀጠልም የራስበሪ ፒ አካባቢን እናዘጋጃለን ፣ ይህንን ለማድረግ የሚከተሉትን ደረጃዎች ማከናወን ያስፈልግዎታል

• በኤስኤስኤች ላይ ከእርስዎ Rasberry Pi ጋር ይገናኙ (PuTTY ን መጠቀም ይችላሉ)
• የሲዲ ትዕዛዙን በመጠቀም አቃፊ (ምሳሌ mkdir ፕሮጀክት) ይፍጠሩ እና ወደዚህ አቃፊ ይሂዱ
• Python3 -m venv –system-site-package env ትእዛዝ በመጠቀም በዚህ አቃፊ ውስጥ ምናባዊ የ Python አከባቢን ይፍጠሩ።
• ምናባዊ አስተርጓሚውን ከምንጩ/env/bin/activate ትእዛዝ ጋር ያግብሩት
• ፓኬጆቹን ከ መስፈርቶች.txt በ Python -m pip ጫን የጥቅል -ስም ትዕዛዝ
• በፕሮጀክት አቃፊዎ ውስጥ በኤስኤስኤች ላይ ቀደም ሲል ከተሰጡት የ project_example.rar ፋይል ፋይሎቹን ያስተላልፉ

አሁን በ Raspberry Pi ላይ ሙሉውን ፕሮጀክት ማካሄድ መቻል አለብዎት። በኤስኤስኤች ላይ ከርቀት አስተርጓሚዎ ለማረም እና አስፈላጊ ከሆነ ለውጦችን በቀጥታ ለመስቀል እርስዎን እንዲጠቀሙ የሚፈቅድልዎትን እንደ PyCharm ን እንደ Python IDE እንዲጠቀሙ እመክርዎታለሁ።

ደረጃ 8 የውሂብ ጎታውን ማቀናበር

አሁን በዚህ ሞዴል ላይ በመመርኮዝ በጣም መሠረታዊ የመረጃ ቋት ማዘጋጀት ያስፈልግዎታል።

ከዚህ ጋር ለመሄድ ቀላሉ መንገድ እርስዎም አንዳንድ ሙከራዎችን ማድረግ በሚችሉበት በ MySQL workbench ውስጥ የውሂብ ጎታዎን መፍጠር ነው።

አንዴ ከተጠናቀቁ የውሂብ ጎታዎን ወደ ውጭ መላክ እና በእርስዎ RPi ላይ መስቀል እና ከዚያ በ sudo mariadb <pathtofile/file.sql

ደረጃ 9 - ድር ጣቢያውን መፍጠር

በመቀጠል በፕሮጀክቱ_example.rar ፋይል ውስጥ የቀረበውን ኮድ መተንተን (እና መጠቀም) ይችላሉ።

ዋናው ፋይል የዚህ ፕሮጀክት ዳቦ እና ቅቤ የሆነው Flask.py ነው

• የድር ጣቢያውን ጀርባ የሚይዝ የፍላሽ-ሶኬትዮ መተግበሪያን ያካሂዳል
• በመረጃ ቋቱ እና በፍላሽ መካከል ግንኙነትን ይፈጥራል
• የመግቢያ ማረጋገጫ እና የተጠቃሚ ምዝገባን ይሰጣል
• በጨዋታው ጊዜ ድር ጣቢያውን በእውነተኛ ጊዜ ለማዘመን አንድ ጨዋታ እንዴት እንደሚጫወት አስፈላጊውን ኮድ ይሰጣል
• የጨዋታ ውጤቶችን ወደ የውሂብ ጎታ ውስጥ ያስቀምጣል

በስታቲስቲክ እና አብነቶች አቃፊዎች ውስጥ የድር ጣቢያውን የፊት ክፍል የሚያቀርብ ኤችቲኤምኤል/ሲኤስኤስ/ጄኤስን ማግኘት ይችላሉ። በእራስዎ ፍላጎቶች መሠረት እነዚህን ለማስተካከል ነፃነት ይሰማዎ።

ደረጃ 10 ከአለም አቀፍ ድር ጋር መገናኘት

ድር ጣቢያችንን ከድር ጋር ለማገናኘት nginx እና uwsgi ን እንጠቀማለን። በፕሮጀክቱ ምሳሌ ውስጥ አስፈላጊዎቹን ፋይሎች በ conf አቃፊው ውስጥ ማግኘት ይችላሉ።

በመጀመሪያ በእነዚህ ፋይሎች ውስጥ የሚከተሉትን ማዘመን ያስፈልግዎታል

• በ uwsgi-flask.ini ውስጥ የቨርታለንቭ ግቤትን መንገድ ወደ ተርጓሚዎ መለወጥ ያስፈልግዎታል
• በፕሮጀክቱ 1-flask.service ውስጥ የፋይሉን [አገልግሎት] ክፍል ከእርስዎ ምስክርነቶች እና ዱካዎች ጋር ወደ ተጓዳኝ ፋይሎች ማዘመን ያስፈልግዎታል።
• በ nginx ፋይል ውስጥ አገልጋዩን እና ቦታውን / መንገዱን ወደ ተጓዳኝ ሶኬትዎ ማዘመን ያስፈልግዎታል

ቀጥሎ ነባሪውን የ nginx ድር አገልጋይ ፋይልን በ nginx ውቅረት ፋይልዎ ቦታ መተካት ያስፈልግዎታል ፣ ይህንን ለማድረግ ከዚህ በታች የሊኑክስ ትዕዛዞች ምሳሌ ነው።

• እኔ@my-rpi: ~/project1 $ sudo cp conf/nginx/etc/nginx/sites-available/project1
• እኔ@my-rpi: ~/project1 $ sudo rm/etc/nginx/sites-enabled/defaul t
• እኔ@my-rpi: ~/project1 $ sudo ln -s/etc/nginx/sites-available/project1/etc/nginx/sites-enabled/project1
• እኔ@my-rpi: ~/project1 $ sudo systemctl nginx.service ን እንደገና ያስጀምሩ

በመጨረሻም ብጁ አገልግሎቶችን በስርዓት አቃፊዎ ውስጥ ማከል ያስፈልግዎታል ፣ ይህ እንዴት ማድረግ እንደሚቻል ምሳሌ ነው-

• እኔ@my-rpi: ~/project1 $ sudo cp conf/project1-*. service/etc/systemd/system/
• እኔ@my-rpi: ~/project1 $ sudo systemctl ዳሞን-ዳግም ጫን
• እኔ@my-rpi: ~/project1 $ sudo systemctl start project1-*
• እኔ@my-rpi: ~/project1 $ sudo systemctl status project1-*

የድር አገልጋዩ በእርስዎ የፍራፍሬ እንጆሪ ማስነሳት እንዲጀምር ከፈለጉ የ sudo systemctl ያንቁ ፕሮጀክት 1-*። የአገልግሎት ትእዛዝን መጠቀም ያስፈልግዎታል።

በትክክል ከተሰራ ፣ ስርዓት እንደገና ከተነሳ በኋላ ድር ጣቢያዎ በአይፒ አድራሻዎ ላይ መሮጥ አለበት። ከነዚህ የውቅረት ፋይሎች ውስጥ አንዱን ማርትዕ ከፈለጉ አገልግሎቱን ሁል ጊዜ ማቆም ፣ ፋይሎቹን እንደገና መጫን እና የዴሞንን ዳግም ጫን ትዕዛዙን መጠቀም ይጀምሩ ፣ አለበለዚያ ለውጦቹ ውጤታማ አይሆኑም።

ደረጃ 11: ማጠናቀቅ

የዚህን አስተማሪ የመጨረሻ ክፍል ሲተይቡ ፣ ይህ ትንሽ ትምህርት ቤት ፕሮጀክት አሁንም በሂደት ላይ ያለ ሥራ ነው።

ይህንን በ 2.5 ሳምንታት ውስጥ ለማከናወን ስፍር ቁጥር የሌላቸውን ሰዓታት አሳልፌያለሁ። ምንም እንኳን ሁሉም ነገር በጥቂቱ ቢጣደፍም እስካሁን ባገኘሁት ነገር ኩራት ይሰማኛል። በስብሰባው ወቅት ስፍር ቁጥር የሌላቸው ሳንካዎች/ስህተቶች/የተበላሹ ዳሳሾች አጋጥመውኛል ፣ ስለዚህ ሁሉም ነገር በመጀመሪያው ሙከራ ላይ ካልሰራ በጣም ተስፋ አትቁረጡ።

እርስዎ ማድረግ የሚችሉት በጣም ጥሩው ነገር በበይነመረብ ላይ እርዳታ መጠየቅ ወይም መፈለግ ነው ፣ እርስዎን ለመርዳት በጣም የሚጓጉ እጅግ በጣም ጥሩ እውቀት ያላቸው ብዙ ሰዎች አሉ።

በመጨረሻ ግን ቢያንስ ብዙ ምክር ስለሰጡን እና ይህንን ፕሮጀክት እንድጨርስ ስለረዱኝ ከአዲሱ ሚዲያ እና ኮሙኒኬሽን ቴክኖሎጂ መምህራኖቼን ማመስገን እፈልጋለሁ።