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DIY-Niederspannungs-Außenbeleuchtung mit Raspberry Pi gesteuert - Gunook
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Anonim
DIY-Niederspannungs-Außenbeleuchtung, gesteuert mit Raspberry Pi
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Wieso den?

Ich muss zugeben, ich bin, wie viele andere auch, ein großer Fan des Internets der Dinge (oder IoT). Ich bin auch immer noch müde, all meine Lichter, Geräte, Haustür, Garagentor und wer weiß was noch an das exponierte Internet anzuschließen. Vor allem bei Ereignissen wie dem jüngsten Absturz von Amazon S3-Diensten und konsistenten Sicherheitslücken. Oder besitzen wir sogar IoT-Geräte, die wir verwenden? Was ist, wenn Ihr Internetanbieter den Dienst einstellt oder ausfällt? Für mich zu viele Fehlerquellen.

In den letzten 3 Jahren hatte ich so viel Spaß beim Erkunden und Lernen mit dem Raspberry Pi und während dieser Zeit hatte ich die Möglichkeit, alles von einem automatisierten Garten-Tropfsystem bis hin zur Wiederbelebung meines alten Laserdruckers durch Hinzufügen von Netzwerkkonnektivität und Aufholen zu bauen auf ein paar süße Retro-Spiele (obwohl Arduino immer noch meine erste Liebe ist…).

Im letzten Jahr habe ich daran gearbeitet, eine geschlossene Veranda hinzuzufügen und meinen Garten zu verbessern. Ich wusste, dass ich eine Außenbeleuchtung wollte, war aber nicht allzu beeindruckt von den Systemen und ihrer fehlenden Konnektivität. Ich habe mich aus dem Internet inspirieren lassen und ein praktikables System für den Betrieb eines Niederspannungs-Außenbeleuchtungssystems gehackt, das die Konnektivität von Ihrem lokalen Netzwerk isoliert hält (könnte es freigeben, wenn Sie möchten) und flexibel genug sein, um es zu erweitern und an Ihre anzupassen Herzenslust.

Danksagungen:

TheFreeElectron - Einfaches und intuitives Webinterface für Ihren Raspberry Pi - wenn Sie auf der Webseite hängen bleiben, schauen Sie hier, Inspiration für die Serverseite

CodePen - erstaunliche Quelle für CSS-Inspiration und -Lernen

Code Academy - Ich bin ein HTML-Typ der alten Schule, mit ein wenig. NET & C#. Python, CSS, Javascript, PHP - alles mit Hilfe der Code Academy auf ein nutzbares / hackbares Niveau gebracht.

Grundlegende Übersicht:

Niederspannungsstrom (12V Lichter/Relais & 5V RPi/Relais) von einem einzelnen ATX-Netzteil

Raspberry Pi-Setup mit Apache (Webserver), WiringPi (GPIO-Verwaltung) mit PHP (serverseitig) Hauptseite mit Javascript (Benutzerseite) & Python (Skripte) zur Überwachung des GPIO-Status und Anzeige relevanter Informationen für die Hauptseite. Checkboxen (verkleidet) zur Steuerung von GPIO-Pins, die Relais steuern, die die Lichter steuern! Es ist im Grunde Magie.

Auf dem Weg sehen Sie Infrastrukturbilder (Leitung, Anschlussdosen usw.) - etwas außerhalb des Rahmens dieser Anleitung. Ich werde mich auf die elektronischen Eingeweide eines Systems konzentrieren. Es liegt an Ihnen, es wetterfest (falls erforderlich) oder hübsch (falls erforderlich) oder beides (wünschenswert) zu machen.

Aufgeregt zu teilen und freue mich auf das Feedback dieser Community. Los geht's – von Anfang bis Ende.

Schritt 1: Hardware, Teile & Werkzeuge

Hardware, Teile & Werkzeuge
Hardware, Teile & Werkzeuge

Gibt es bessere Teile zu verwenden? Jawohl.

Habe ich mein System mit diesen Teilen ausreichend zum Laufen gebracht? Jawohl.

Sollten Sie etwas anderes ausprobieren? Warum nicht?!Hardware/Software

  1. RaspberryPi - je sauberer desto besser und RPi3 großartig, da Sie WLAN benötigen

    • Angenommen: Du hast eine frische Ladung Rasbian
    • Angenommen: Sie haben das Standardpasswort geändert und SSH aktiviert (mit einem Bildschirm)
    • Oder ohne Bildschirm (siehe Schritt 1)
  2. ATX-Netzteil - recycelt ist das Beste, ich hatte meins von einem alten Gaming-Rig - achte auf Watt, wenn du ausrechnest, wie viele Lichter du willst und suche idealerweise nach einer [email protected]+Amp-Stromschiene - das ist der violette Draht und versorgt das RPi mit Strom, ohne das gesamte Stromsaugsystem betreiben zu müssen
  3. Außenleuchten (12 V) - diese waren großartig: niedrige Wattleistung, anständige Leistung, angemessener Preis
  4. 5V- und/oder 12V-Relaismodule
  5. Irgendeine Art von Gehäuse - ich habe eine 8X8X4 PVC-Anschlussdose verwendet
  6. Notepad++ mit NppFTP - zum schnellen Laden und Bearbeiten von RPi-Dateien
  7. Putty - wird verwendet, um ein paar zusätzliche Pakete auf dem RPi. zu installieren

Teile

  1. 12-V-Stromkabel für den Außenbereich
  2. Drahtklammern
  3. 1/2 "PVC und einige rechtwinklige Gelenke - 2 Füße und 2 rechte Winkel für jede einzelne Linie, die Sie ausführen möchten
  4. Einige Ethernet-Kabel
  5. Drahtbrücken - verschiedene Kombinationen männlich/weiblich
  6. Stellen Sie Ihre eigenen Molex-Steckverbinder her
  7. Schrumpfschlauch
  8. Isolierband
  9. MicroUSB-Kabel
  10. Optional: Diese Kabelanschlüsse sind großartig - verwenden Sie diese ständig (Kinderantriebsfahrzeuge, Smart Garden (Magnetanschlüsse) und USB-Netzkabel zum Verbinden von ATX mit RPi)

Werkzeuge

  1. Gutes Paar Drahtschneider - auf der kleineren Seite
  2. Kreuzschlitzschraubendreher
  3. Kleine Spitzzange
  4. Optional: Voltmeter mit Durchgangsprüfer - viele Kabel und sehr hilfreich bei der Diagnose von Problemen…
  5. Irgendwann

Schritt 2: Lernen Sie Ihre Stromversorgung kennen

Lernen Sie Ihre Stromversorgung kennen
Lernen Sie Ihre Stromversorgung kennen
Lernen Sie Ihre Stromversorgung kennen
Lernen Sie Ihre Stromversorgung kennen

Werfen Sie einen Blick auf all das Kabelgewirr, das aus Ihrem ATX-Netzteil herauskommt. Abhängig von Ihrem Alter haben Sie einen Haupt-Mobo-Anschluss (20-22 Pins - Pinbelegung abgebildet) sowie Strom für alle möglichen anderen Dinge - Laufwerke, Grafikkarten, Hilfsstrom usw.

  • Die Leitung +5VSB (Stand By) ist lila. Dies wird Ihrem RPi gewidmet sein - Leistung die ganze Zeit
  • Die PS_ON-Leitung ist grün. Wenn dieser mit Masse verbunden ist, schaltet er die rote und gelbe Versorgung ein
  • +5V Leitungen sind rot. Eine Leitung kann 2-3 5-V-Relais mit Strom versorgen
  • +12V Leitungen sind gelb. Sie benötigen 3-4, um die Außenbeleuchtung mit Strom zu versorgen
  • GROUND/COMMON-Linien sind schwarz. Sie benötigen einige davon für jede der anderen Farben
  • Alle anderen Farben werden für dieses Projekt nicht verwendet

Schritt 3: Bereiten Sie das Netzteil vor

Zuerst habe ich einen Haftungsausschluss:

Sie haben es mit Netzstrom zu tun, wenn Sie nicht wissen/oder respektieren, was Sie tun - Sie können sich wirklich verletzen, oder noch schlimmer… Bevor Sie fortfahren, stellen Sie sicher, dass Sie dieses Mal und JEDES MAL mit einem nicht angeschlossenen ATX-Strom arbeiten und geben Sie ihm Zeit zum Entladen, bevor Sie es aufbrechen. Ich bin nicht dafür verantwortlich, dass Sie einige einfache Regeln zu Ihrer Sicherheit nicht respektieren und befolgen.

OK! Weiter so!

  1. Ziehen Sie das Netzteil ab und warten Sie 10-15 Minuten, bis sich die Kondensatoren entladen haben
  2. Verwenden Sie einen Kreuzschlitzschraubendreher und entfernen Sie die Schrauben vom Netzteilgehäuse (Zu Ihrer Information, Garantie erlischt - guter Grund für ein Upcycling)
  3. Schneiden Sie alle Molex/Anschlüsse ab, damit Sie einen Haufen freier Drähte haben
  4. Trennen und organisieren Sie die lila, grünen, gelben, roten und schwarzen Drähte
  5. Schneiden Sie alle anderen Drähte im Inneren des Gehäuses sorgfältig durch - Sie werden sie nicht benötigen und das spart Platz
  6. Verschließen Sie die Enden der abgeschnittenen Drähte mit etwas Isolierband
  7. Verschließen Sie das Gehäuse nur mit den Kabeln, die Sie von der Stromversorgung benötigen, und stellen Sie sicher, dass die Kabel nicht in der Nähe von Kühlkörpern oder Lüftern abgeschnitten werden

Schritt 4: Stromversorgung des Pi

Macht dem Pi!
Macht dem Pi!
Macht dem Pi!
Macht dem Pi!
Macht dem Pi!
Macht dem Pi!

Bevor Sie mit der Steuerung von Relais beginnen, lassen Sie uns das RPi einschalten.

Denken Sie daran, ich behandle nicht die Grundlagen der Ersteinrichtung des RPi (Laden des Betriebssystems auf die SD-Karte, Festlegen eines neuen Passworts und Aktivieren von SSH). diese Sachen.

Schauen wir uns das erste Bild an - erstellen wir das Hybridkabel, das die violette Leitung vom ATX zum RPi führt:

USB-auf-ATX-Netzkabel

  1. Schneiden Sie Ihr Micro-USB-Kabel mit Ihrem Drahtschneider näher am USB-Ende als am Micro-USB-Ende
  2. Entfernen Sie vorsichtig die Außenhülle des Kabels
  3. Sie sollten 4 Drähte haben (Schwarz, Rot, Grün und Weiß)
  4. Lassen Sie 1/2 "bis 3/4" des Schwarzen und Roten und streifen Sie diese Enden ab, um das Kupfer freizulegen
  5. Schneiden Sie das Grün & Weiß vollständig ab, Sie werden sie nicht brauchen - dies ist nur für die Stromversorgung, keine Daten
  6. Nehmen Sie ein paar der Drähte, die Sie von Ihrem ATX-Netzteil abgeschnitten haben (Rot & Schwarz)
  7. Verbinden Sie sie mit dem USB-Kabel

    • Einige Möglichkeiten, dies zu tun - in der Reihenfolge der Langlebigkeit:

      • (A) Beide Enden abisoliert, zusammengelötet und dann etwas Schrumpfschlauch verwendet
      • (B) Zwei abisolierte Enden der Länge nach verdrehen, dann schrumpfen
      • (C) Verbinden Sie zwei abisolierte Enden mit einigen kleinen Drahtmuttern
      • (D) Verdrehen Sie zwei abisolierte Enden zusammen und wickeln Sie sie mit etwas Isolierband ein
  8. Wenn Sie die Anschlüsse verwenden, streifen Sie die anderen Enden ab und stecken Sie 1/4" - 3/8" frei in den Anschluss (achten Sie darauf, dass die positiven und negativen Seiten übereinstimmen).
  9. Wenn Sie den Stecker verwenden, ziehen Sie das violette Kabel vom ATX und ein schwarzes ab und beobachten Sie positiv und negativ (violett zu rot und schwarz zu schwarz).
  10. Wenn Sie keinen Stecker verwenden, verdrahten Sie sie einfach.

Sobald Sie mit dem Netzteil und dem RPi verbunden sind, überprüfen Sie, ob keine anderen abisolierten Drähte herumhängen, und stecken Sie das Netzteil wieder ein. Wenn Sie das Netzteil einschalten, sollten Sie einen funktionierenden Raspberry Pi haben!

Wenn nicht, überprüfen Sie Ihre Anschlüsse, Pluspunkte, Masse usw.

Kein Würfel? Verwenden Sie den Durchgangsprüfer Ihres Voltmeters, um Ihr Kabel zu überprüfen. Sollte einen Piepton hören, wenn beide Enden berührt werden. Überprüfen Sie auch, ob die violette Leitung vom ATX-Netzteil +5 V beträgt.

Immer noch nicht? Versuchen Sie es mit einem roten Kabel für +5 V, könnte das verwenden, ändert sich jedoch im nächsten Schritt ein wenig und verbraucht mehr Watt.

Machen wir nun eine Pause von der Hardware und arbeiten an unseren Soft Skillz.

Schritt 5: SSH in RPi & Besorgen Sie sich etwas Software

SSH in RPi und besorgen Sie sich etwas Software
SSH in RPi und besorgen Sie sich etwas Software

Ah, die Schönheit von Open Source… so großartig…

Beginnen wir mit ein wenig Putty.

Es gibt eine Menge großartiger Ressourcen für dieses winzige, aber leistungsstarke kleine Programm. Wenn Sie SSH aktiviert und Ihr Standardkennwort geändert haben, sind Sie fertig. Lassen Sie es uns starten und einige neue Pakete und Software herunterladen.

Open Source ist die beste Quelle

Fangen wir mit dem Wichtigsten an:

$ sudo apt-get update

$ sudo apt-get upgrade

Ja zu allen Fragen.

Holen wir uns jetzt die WiringPi-Bibliothek - macht den GPIO viel überschaubarer.

$ sudo apt-get install git-core

Ja zu allen Fragen - jetzt zum Bauen:

$ git clone git://git.drogon.net/wiringPi

$ cd ~/wiringPi $./build

Zu guter Letzt - ein erstaunlicher Webserver:

$ sudo apt-get install apache2 php5 libapache2-mod-php5

Wenn alles gut geht, sollten Sie in der Lage sein, die IP-Adresse des RPi einzugeben und "It Works!"

Dann gib dir Zugang:

$ sudo chown pi:pi /var/www/html/ $ sudo chmod 755 /var/www/html/

Randnotiz zu IP-Adressen

Einer der Gründe, warum ich dieses IoT-Design mag, ist, dass es mir gehört. iIoT, wenn Sie so wollen. Machen Sie sich keine Sorgen um „die Cloud“oder andere Dienste. ABER Sie müssen selbst bestimmen, wie es funktionieren soll. Der Schlüssel zu jeder Option ist die Notwendigkeit einer soliden, stabilen IP-Adresse – andernfalls wissen Sie nie, wo Sie Ihre Lichter ein- und ausschalten sollen. Ich persönlich benutze Option (C), aber Ihr Anruf.

Ein paar Optionen:

  • (A) statische IP-Adresse für das RPi
  • (B).local-Domainzuweisung
  • (C) Erlauben Sie Ihrem Router, jedes Mal denselben zuzuweisen. Hängt von den Fähigkeiten Ihres Routers ab - suchen Sie nach einer Einstellung namens 'Adressreservierung' normalerweise unter Erweiterte LAN-Einstellungen.

Schritt 6: Verbinden Sie sich mit RPi über NotePad ++ SSH

Verbinden Sie sich mit RPi über NotePad++ SSH
Verbinden Sie sich mit RPi über NotePad++ SSH
Verbinden Sie sich mit RPi über NotePad++ SSH
Verbinden Sie sich mit RPi über NotePad++ SSH

Ich werde Notepad++ verwenden, um die HTML-, PHP-, Python-, Javascript- und CSS-Dateien zu bearbeiten und ein Plug-In namens NppFTP, um diese Änderungen schnell und einfach auf Ihr RPi zu übertragen - elegant, einfach und schnell. NppFTP ist standardmäßig in der 32-Bit-Version enthalten, aber wenn Sie 64-Bit verwenden, wird es jetzt auch unterstützt, aber Sie müssen es manuell installieren.

  1. Öffne Notepad++
  2. Plugins NppFTP NppFTP-Fenster anzeigen (kann auch einen kleinen Ordner mit einem Kettenglied-Symbol auswählen)
  3. Wählen Sie im NppFTP-Fenster das COG-Symbol und 'Profileinstellungen'
  4. Dies sollte für Sie leer sein, wenn Sie dies noch nie verwendet haben, wählen Sie "Neu hinzufügen".
  5. Hostname = RPi-IP-Adresse in Ihrem lokalen Netzwerk
  6. SFTP ist der Typ, mit Port 22 (SSH)
  7. Benutzername ist 'Pi' und Passwort ist Ihr neu aktualisiertes Passwort… richtig?!
  8. Stellen Sie außerdem Ihr Standardverzeichnis auf '/var/www/html/' ein - wird die Sache einfacher machen
  9. Klicken Sie auf das Verbindungssymbol und wählen Sie das gerade erstellte Profil aus - sollten Sie direkt in Ihr neues Verzeichnis zippen

Durch das Öffnen einer Datei wird eine lokale Datei auf Ihren Computer geladen. Beim Speichern werden Ihre Änderungen automatisch in das RPi geladen.

Öffnen Sie die index.php, gpio.php, css.css und script.js in Notepad++, dann können Sie sie in den HTML-Ordner hochladen.

Probieren Sie es aus, indem Sie die IP-Adresse Ihres RPi eingeben - Sie sollten sehen, dass Ihre Standardkontrollseite geladen wird.

Wenn nicht, überprüfen Sie und stellen Sie sicher, dass sich alle Dateien tatsächlich auf dem RPi befinden, und stellen Sie auch sicher, dass sich kein anderer "Index" im HTML-Ordner befindet.

Wenn Sie sehen, dass die Seite geladen wird, Erfolg! Lassen Sie uns mehr über die Dateien sprechen, die Sie auf Ihrem RPi platzieren und wie sie Ihnen helfen, Ihre Beleuchtung zu steuern!

Schritt 7: Die Schnittstellenübersicht & Index.php

Die Schnittstellenübersicht & Index.php
Die Schnittstellenübersicht & Index.php
Die Schnittstellenübersicht & Index.php
Die Schnittstellenübersicht & Index.php

Mein Hauptziel war die Steuerung der Beleuchtung über eine einfache, webbasierte Oberfläche, die von jedem Gerät geladen werden konnte. Das Ergebnis ist eine Seite mit vielen Funktionen, viel Platz für Ihre eigenen und vielen bunten Sprachen.

Wie Sie auf dem ersten Bild sehen können, wird das in der index.php enthaltene Javascript verwendet, um gpio.php aufzurufen, wenn sich der Status unserer Checkbox (z. B. Switch) ändert. gpio.php schreibt und liest dann die gpio-Pins.

Beginnen wir mit der index.php in den Anhängen. Ich werde es einen Abschnitt nach dem anderen durchgehen, auf die Bereiche hinweisen und einige spezifische Hinweise geben, die Ihnen helfen.

Die ersten Links führen zum CSS-Stylesheet und zu einem benutzerdefinierten Symbol, das eine 32X32-Bitmap mit der Erweiterung '.ico' ist.

Zweitens ist ein bisschen Javascript, ein angepasstes getaktetes Beispiel von w3schools, das optimiert wurde, um AM / PM und einen blinkenden Doppelpunkt hinzuzufügen (genau wie ich es für mich angezeigt haben wollte, vielleicht willst du es anders?)

Zuerst ein bisschen PHP - dies wird zuerst ausgeführt - nur auf dem Server (kann es nicht in der Quelle sehen, sobald die Seite geladen ist) - auch der Grund, warum es nicht weiterhin zum Schreiben von Pin-Zuständen verwendet werden kann.

$nm_array = array("Ihr Switch 1", "Ihr Switch 2", etc..);

// Hier fügen Sie die Bereiche hinzu, die Sie separat steuern möchten // Sie können so viele hinzufügen, wie Sie möchten / brauchen - es ist so eingerichtet, dass es entsprechend zählt und Schalter erstellt

$wthr_array = array(); // ist jetzt leer, enthält aber einen Datenpunkt, der von einem Python-Skript gefüllt wird

Die nächste Schleife wird die PHP-Funktionen 'system' und 'exec' verwenden, um alle Pin-Modi mit WiringPi (alle Ausgänge) einzustellen und sie dann zu lesen. Da mehrere Quellen Änderungen vornehmen können, wollte ich sicherstellen, dass neue Seiten den tatsächlichen aktuellen Status sehen. Ein Javascript liest diese später und setzt die Checkboxen entsprechend auf aktiviert oder deaktiviert.

Schließlich, wenn Sie das Python-Skript ausführen möchten, um einen Datenpunkt abzurufen und das $wthr_array.

Als nächstes die div-Klasse "header" - jedes der Listenelemente repräsentiert den Inhalt der Container im Header der Webseite (Time, Title & Temp.)

Die PHP-Schleife, die basierend auf der Anzahl der Switch-Namen, die Sie dem $nm_array hinzugefügt haben, eine Schleife durchführt.

Wichtig dabei ist, dass auch PIN-Nummern in sequentieller Reihenfolge vergeben werden. Beginnend mit PIN0 bis zu einer beliebigen Zahl, aber wirklich begrenzt basierend auf der Anzahl der GPIO-Pins, die auf Ihrem RPi verfügbar sind, also 16. Dies wird im nächsten Schritt sehr wichtig sein, wenn wir tatsächlich anfangen, Dinge zu kontrollieren.

Ein paar kurze Anmerkungen zu einigen der anderen Dateien:

base.css

Ihre eigenen Farben (web, rgb, etc.) für die Seite sind in den Zeilen 68, 111 und 134 eingestellt. Ich habe diese Farben gewählt, weil es die gleichen Farben sind, die mein Super-Maker einer Frau für mich ausgewählt hat, um die neue hintere Veranda zu bemalen. Daher ist es hilfreich, die Schnittstelle dort einzubinden, wo die Schnittstelle normalerweise ausgeführt wird.

Ab Zeile 194 können Sie das Erscheinungsbild der Kippschalter optimieren

gettemp.py

Dieses supereinfache Python-Skript ist bereit zu rocken, sobald Sie Ihren eigenen API-Schlüssel von Weather Underground erhalten, und zeigt Ihnen einige Statistiken über die Nutzung Ihrer Seite (jedes Mal, wenn die Seite geladen wird, wird ein Aufruf getätigt - damit Sie einige Daten sehen können))

Schritt 8: Kontrollmaterial mit 12V

Steuerzeug mit 12V
Steuerzeug mit 12V
Steuerzeug mit 12V
Steuerzeug mit 12V
Steuerzeug mit 12V
Steuerzeug mit 12V

Sie haben wahrscheinlich bemerkt, dass Ihr Netzteil nicht viel Geräusch macht. Der Lüfter ist nicht an, keine Spannung an den gelben oder roten Leitungen usw.

Das liegt daran, dass wir das GRÜNE (PS_ON) mit Masse verbinden müssen, um die Hauptstromversorgung tatsächlich einzuschalten.

Lass uns eines dieser Relais rausholen.

  1. Den GRÜNEN Draht abisolieren und an einen der Relaisanschlüsse anschließen
  2. Ziehen Sie ein SCHWARZES Kabel ab und verbinden Sie es mit einem der Relaisanschlüsse neben dem grünen

Ok, jetzt nehmen Sie ein paar Ihrer Überbrückungskabel - ein ROT & SCHWARZ beides weiblich & ANY COLOR weiblich auf der einen Seite und männlich auf der anderen.

  1. Streifen Sie ein Ende von ROT und SCHWARZ ab, lassen Sie eine weibliche Seite und verbinden Sie mit einer Drahtmutter das ROTE mit dem LILA (dasselbe, mit dem Ihr RPi verbunden ist) und SCHWARZ mit SCHWARZ
  2. Die weibliche Seite davon geht an das Relais ROT an Plus und SCHWARZ an Minus
  3. Die von Ihnen gewählte FARBE wird männlich zu GPIO (siehe Bild - wir gehen mit WiringPi PIN 0)

    HINWEIS: Ich verwende ein Flachbandkabel, um den GPIO anzuschließen, aber Sie können direkt zum Header des RPi gehen

  4. Die weibliche Seite geht zum "Signal" oder S-Pin des Relais

Gehen Sie zurück zu Ihrer Hauptseite (IP-Adresse Ihres RPi) - der erste Schalter, vielleicht der einzige Schalter, sollte jetzt das ATX PS aus dem Standby nehmen, den Lüfter einschalten und anfangen, Saft an alle 12V, 5V & 3.3. zu senden V-Drähte.

Was cool ist, ist, dass Sie hier aufhören könnten. Schließen Sie Ihre Beleuchtung einfach an ein paar 12-V-Leitungen an und Sie haben einen einfachen digitalen Schalter, um sie zu steuern.

Aber wo ist der Spaß daran? Als nächstes werde ich über die Beleuchtungsverkabelung sowie über eine Methode zum Hinzufügen weiterer Schalter und mehr Kontrolle über Ihre Beleuchtung sprechen.

Schritt 9: Mehr Kontrolle mit Strom (und Daten) über Ethernet (P(&D)oE)

Mehr Kontrolle mit Strom (und Daten) über Ethernet (P(&D)oE)
Mehr Kontrolle mit Strom (und Daten) über Ethernet (P(&D)oE)
Mehr Kontrolle mit Strom (und Daten) über Ethernet (P(&D)oE)
Mehr Kontrolle mit Strom (und Daten) über Ethernet (P(&D)oE)
Mehr Kontrolle mit Strom (und Daten) über Ethernet (P(&D)oE)
Mehr Kontrolle mit Strom (und Daten) über Ethernet (P(&D)oE)

Sie haben sich vielleicht gefragt, was das ganze Ethernet-Kabel ist, das ich der Angebotsliste hinzugefügt habe.

Über das Ethernet können wir 5V zusammen mit einem GPIO-Signal direkt an andere Relaisverbindungen senden, um die Kontrolle über unser Beleuchtungssystem weiter zu erhöhen. Vielleicht möchten Sie bestimmte Bereiche des Hofes separat kontrollieren? Oder Vorder- und Rückenteil? Dies wird das ermöglichen.

Ich lege das Konzept und einige Best Practices fest und Sie können es an Ihre Bedürfnisse anpassen.

Schauen Sie sich das erste und zweite Bild an. Ich nehme eine +5-V-Leitung von unserer Stromversorgung und schicke diese über ein paar verdrillte Ethernet-Kabel.

  1. Entfernen Sie vorsichtig die äußere Ummantelung des Ethernet-Kabels - Sie möchten die 24-23 AWG-Drähte nicht beschädigen
  2. Wählen Sie zwei Farbsätze aus und drehen Sie sie vorsichtig auf - einer ist die Spannung und der andere die Masse

    HINWEIS: Sehr gute Idee zu dokumentieren, welche Farbe wofür ist, wenn Sie die andere Seite verdrahten

  3. Die Enden beider Drähte abisolieren und bis zu einer ROTEN (+5 V) und einer SCHWARZEN Masse an Ihrem Netzteil verdrahten (Bild 2)
  4. Machen Sie dasselbe für eine andere Drahtfarbe, aber verdrahten Sie stattdessen einen Jumper von einem GPIO-Pin

Die Molex-Anschlüsse, die ich im Abschnitt Zubehör verlinkt habe, sind hier wirklich praktisch. Nehmen Sie die 3 Sätze von verdrillten Paaren, crimpen Sie sie zusammen mit einem 3-poligen Stecker in die weiblichen Molex-Anschlüsse und sie werden direkt am Relais befestigt. (Bild 3). Stellen Sie sicher, dass Sie die Bestellung beobachten, mein Relais brauchte sie in +, - & S. Wenn Sie ein Molex-Kabel nicht in dieser Reihenfolge herstellen, kann es schwierig sein, sie neu anzuordnen.

Wenn Sie die Ethernet-Stromschiene zu Ihrem Relais "verkabeln", können Sie diese Leitung überall ausführen und an verschiedenen Stellen anzapfen.

Ich habe dies mit über 100 Fuß Ethernet mit begrenztem Spannungsabfall und einem guten GPIO-Signal getestet, das aufgrund des Twisted Pair relativ stabil und vor Störungen geschützt ist.

Schritt 10: Beleuchten Sie diesen Hof

Erleuchte diesen Hof!
Erleuchte diesen Hof!
Erleuchte diesen Hof!
Erleuchte diesen Hof!
Erleuchte diesen Hof!
Erleuchte diesen Hof!

Es gibt SO viele Möglichkeiten, dies zu tun. Ich werde einige allgemeine Konzepte und Schritte behandeln, um sicherzustellen, dass Ihr System funktioniert und sicher ist.

Denken Sie daran, dass Sie dafür Kabel vergraben werden. Das Kabel, mit dem ich verlinkt habe, ist das, was ich verwendet habe und ist für die unterirdische Verlegung ausgelegt, was bedeutet, dass Sie besonders darauf achten, nicht in Kabelleitungen, Internetleitungen ODER WORST CASE, Stromleitungen zu schneiden. Behalten Sie auch im Auge, was positiv und was negativ ist. Ich wusste immer, dass das Kabel mit den "Worten" (weiße Schrift) die negative und leer die positive Linie war)

Da ich eine hintere Veranda hinzufügte, hatte ich ein bisschen im Voraus geplant und Anschlussdosen rund um mein neues Fundament platziert, was dies wirklich viel einfacher machte. Sie können genauso einfach Leitungen unter Ihrem Deck, Pflastersteinen usw. verlegen. Stellen Sie jedoch sicher, dass alle Kabelverbindungen, insbesondere Relais, in eine wetterfeste Anschlussdose gesteckt werden.

Zuerst habe ich die 12-V-Leitungen durch die Anschlussdose geführt (Bild 2).

Dieser Draht verlief in den Boden, durch eine 1/2 "PVC-Leitung mit einem rechten Winkel auf der Unterseite, etwa 6-8". Ein Graben, der mit unserem steinigen Boden hart ist (muss eine Spitzhacke verwenden), aber vielleicht lebst du irgendwo mit echtem Dreck…

Die Linie kommt hoch (Bild 4), wieder mit einem rechten Winkel und einem 1/2 PVC und am Baum befestigt. Ich habe die Oberseite des PVCs mit etwas Silikon gefüllt, um zu verhindern, dass der Draht gezogen wird auf von Kindern.

Bei einigen Installationen können Sie hier anhalten und Ihr Licht auf den Baum richten. Testen Sie es nachts, um das gewünschte Aussehen zu erhalten. Wenn Sie möchten, dass die Beleuchtung heruntergeht, fahren Sie fort.

Ich habe Drahtklammern verwendet und darauf geachtet, den Draht nicht zu durchstechen, um ihn hinter den Baum zu führen (Bild 5)

Sobald Sie die Linie haben, müssen Sie die Montagehalterung an den Baum schrauben. Verwenden Sie nach der Befestigung Drahtmuttern, um das Plus mit dem Rot und das Minus mit dem Blau oder Schwarz der Leuchte zu verbinden. Wickeln Sie die Anschlüsse mit etwas Isolierband ein, um sie feuchter zu halten.

Spülen und wiederholen Sie für beliebig viele Lichter, die Sie ausführen möchten!

Testen Sie es, indem Sie ein Telefon, iPad oder einen Computer einschalten und zu Ihrer RPi-IP-Adresse navigieren.

Das letzte, was passieren muss, ist sicherzustellen, dass Ihr RPi und die Anschlüsse in einer Anschlussdose oder einer anderen Art von Anordnung gut und fest sitzen – auch hier sprengt es den Rahmen.

Schritt 11: Verbesserungen im Gange und Zusammenfassung

Wie geht es nun weiter und wie kann man sich verbessern? Ich suche diese Community, um zu helfen, aber auch ein paar Ideen, die ich seit der Zusammenstellung umgesetzt habe oder an denen ich zwischen anderen Projekten im Haus arbeite.

Aktualisieren des Wetterdienstes

Begann mit Accuweather API anstelle von WeatherUnderground (eingestellter API-Dienst) - 'gettemp.py' hinzugefügt, um zu zeigen, wie!

Physische Schaltflächen hinzufügen

Ich nahm eine 4-Tasten-Einheit, die dem ähnelt, was ich in unserem Bürokonferenzraum sehe, und habe sie seitdem mit 4 GPIOs verdrahtet, die von einem Python-Skript überwacht werden, wenn die Einheit eingeschaltet ist. Jetzt können Sie diese auch als eine andere Methode verwenden, um alles ein- und auszuschalten. So wie ich die Hauptseite programmiert habe, wird zuerst der aktuelle Status des GPIO-Pins überprüft, damit Sie keine widersprüchlichen Eingangssignale haben. Die Leute von touchplate.com waren sehr hilfreich bei der Beantwortung meiner Fragen, damit es funktioniert - danke!

Unterschiedliche Daten von Weather Underground

Ich habe angefangen, astrologische Daten von der WU (Sonnenaufgang, Sonnenuntergang usw.) herunterzuladen. Ich arbeite daran, dass die Lichter 30 Minuten vor Sonnenuntergang an- und ausgehen und zu bestimmten Zeiten auch wieder ausgehen. Könnte dafür einige analoge Sensoren verwenden, aber nicht die beste Verwendung des RPi, also spiele mit einer Softwarelösung.

Hinzufügen von Auto-On/OFF

Meine hintere Veranda ist eine solide 10 Yards Beton, die wir vor etwa 2 Jahren gegossen haben. Im letzten Jahr hatten wir etwas unregelmäßiges Wetter - an einem Tag war es 35-40F draußen, dann am nächsten 70-80F mit 60-80% Luftfeuchtigkeit. Dies verursachte Kondenswasser auf der Platte, was sie sehr rutschig machte. Um dieses Problem zu beheben, habe ich ein Python-Skript hinzugefügt, um die Temperatur des vorherigen Tages (um eine ungefähre Temperatur für die Platte zu bestimmen) und den Taupunkt herunterzufahren, um festzustellen, ob die Bedingungen für die Bildung von Kondensation auf der Veranda (https://www. weatherquestions.com/What_is_kondensati… Wenn die Temperatur unter dem Taupunkt liegt - dann kommen die Lüfter an, wenn nicht, bleiben sie aus. Es wird auch nicht überschrieben, wenn die Lüfter manuell eingeschaltet wurden und sich die Webseitenoberfläche etwas ändert wenn die 'KI' die Lüfter eingeschaltet hat. Ich habe 4 Dateien hinzugefügt: dryout.py, auto_on.py & auto_off.py (in den Python-Ordner legen) und eine aktualisierte index.php (in den Hauptordner legen) - du' Sie müssen Ihren Weatherunderground-API-Schlüssel aktualisieren.

Im Terminal:

$ sudo crontab -e

Fügen Sie dann unten Folgendes hinzu:

#jede Stunde, überprüfen Sie die Temperatur/den Taupunkt, um zu sehen, ob die Lüfter eingeschaltet werden müssen

0 * * * * /usr/bin/python /var/www/html/python/dryout.py

Jetzt wird stündlich dryout.py ausgeführt. ODER Sie können dies als Vorlage für eine andere Funktion verwenden, vielleicht das Licht mit einem anderen Auslöser ein- und ausschalten? Sonnenuntergang/Sonnenaufgang? ODER wenn es draußen nur heiß ist und Sie möchten, dass sich die Lüfter automatisch einschalten, wenn die Temp. erreicht XX Grad?

Bewegungssensoren hinzufügen

Es wäre ein Kinderspiel, ein paar Bewegungssensoren in der Nähe von Eingängen zu platzieren und die Ethernet-Struktur für die Strom- und Daten-E/A zu verwenden. Dann ein einfaches Python-Skript zum Überwachen und Auslösen von Lichtern. Könnte ein lustiges kleines Add-On-Projekt sein.

Ich hoffe, dass dies Ihnen zumindest eine Vorstellung davon gibt, dass dies praktikabel ist und Sie höchstens das replizieren können, was ich jetzt seit über einem Monat erfolgreich verwende. Viele tolle Antworten von Freunden und Familie und wissen, dass Sie das gleiche bekommen werden, wenn Sie rausgehen und anfangen zu machen! Vielen Dank, dass Sie mit mir gegangen sind und lassen Sie mich bitte über Feedback, Optimierungen oder Fragen wissen! - der Reiniger

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