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基于树莓派的智能书架
发布时间:2021-09-02
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基于树莓派的智能书架
发布时间:2021-09-02
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这个项目是为那些从图书馆阅读大量书籍的人准备的。它可以让您更好地了解在您需要归还图书之前还剩多长时间。

工作原理:
当您将一本新书放在书架上时,书架会检测到它及其位置。然后它通过你需要通过网站让步的时间来计算你还剩多长时间才需要交。 在架子的顶部,还有一个neopixel条,显示你还剩多长时间.

第 1 步:准备零件清单

主要零件

  • Raspberry pi + T 型连接件 + Rpi 电源
  • Arduino Uno + 电源

传感器

  • 5 LDR(光敏电阻)+ MCP 3008(用于模拟通信)+ 5 10kΩ 电阻
  • 红外线传感器 (HC-SR501)
  • RFID-RC522+RFID卡

执行器

  • 1602 LCD + PCF8574 8位
  • WS2812B

额外零件

  • 电平转换器
  • 电位器
  • 很多电缆
  • 16GB 迷你 SD 卡

物料清单.pdf

第 2 步:接线
我们将从最重要的部分开始,一切的布线。

为了让您更轻松,我提供了下面的一般原理图和面包板原理图。

fritzing breadboard_bb.pdf

fritzing schema_schem.pdf

第 3 步:为 LCD 接线

就像在数据表上一样,PCF8574 的顶部标有一个小凹口

  • 将 A0、A1、A2 和 GND 接地
  • 将 VCC 连接到电源的 3.3V
  • 将 SDA 连接到 GPIO 2 / SDA1 I2C 和 SCL 到 GPIO3 / SCL1 I2C

液晶显示器

  • 将 VSS、K 和 R/W 接地
  • 将 VDD 和 A 连接到树莓派的 5V 端
  • 将电位器的一侧连接到 5V,另一侧连接到地
  • 将中间引脚连接到 LCD 的 V0。这个可变电阻器可以用来调节显示器的对比度
  • 将 RS 连接到 GPIO 17
  • 将 E 连接到 GPIO 27
  • 现在将所有 DB 引脚链接到 PCF6574 上相应的 P 引脚

第 4 步:连接光传感器

芯片的顶部再次标有一个小凹口。

  • 将 Vdd 和 Vref 引脚连接到树莓派的 3.3V 侧
  • 将 AGND 和 DGND 接地
  • 将 CLK 连接到 GPIO 11 / SPI0_SCLK
  • 将 Dout 连接到 GPIO 9 / SPI0_MISO 并将 Din 连接到 GPIO 10 / SPI0_MOSI
  • 将 CS 连接到 GPIO 8 / SPI0_CE0_N

LDR

  • 将 5 个 10kΩ 电阻器连接到树莓派的 3,3V
  • 将电阻的另一端连接到 LDR 和 MCP3008 的一个通道(从 CH0 到 CH4)
  • 将 LDR 的另一侧接地

第 5 步:为红外传感器接线

将树莓派的 5V 电源连接到 VSS(右侧引脚)
将中间引脚连接到树莓派上的 GPIO21
接地
我将跳线设置为单触发(底部)

第 6 步:连接 Arduino

我使用了少于 30 个 LED 的 LED 灯条。如果您打算使用更大的
电源,则需要为其配备外部电源。

  • 将 Arduino 的 5V 与 LED 灯条的 VSS 连接
  • 将 Din 与 Arduino 的 D7 连接起来
  • 将地连接到 Arduino 的地

RFID-RC522

  • 将 RFID 扫描仪的 3,3V 与 Arduino 的 3,3V 连接
  • 将 RST 与 D9 PWM 连接
  • 将 MISO 与 D12 连接
  • 将 MOSI 与 D11 连接
  • 将 SCK 与 D13 SCK 连接
  • 将 SDA 与 D10 PWM 连接
  • 将 RFID 阅读器的地线连接到 Arduino 的地线

第 7 步:Arduino 和 Raspberry Pi 之间的接线连接

电平转换器

  • 将 LV(低电压)连接到树莓派的 3,3
  • 将旁边的 GRD 连接到树莓派的地面
  • 将 HV(高压)连接到 Arduino 的 Vin 或 5V
  • 将旁边的 GRD 连接到 Arduino 的地面
  • 将树莓派的 GPIO15/RXDO 连接到 LV1
  • 将树莓派的 GPIO14/TXDO 连接到 LV2
  • 将 Arduino 的 TX 连接到 HV1
  • 将 Arduino 的 RX 连接到 HV2

第 8 步:外壳


底板:

  • 15 厘米 - 28,5 厘米

前面板:

  • 30cm - 32cm
  • 剪下 9cm - 24cm
  • 放置液晶:8cm - 3cm
  • 放置红外传感器:直径2cm的圆圈

右盘:

  • 17cm - 32cm
  • 一个 1 厘米大的切口,0.5 厘米(大约是盘子的一半)进入盘子(在底板中滑动)。
  • 放置 RFID:4,5cm - 6cm
  • 2 个燕尾切口与背板连接

左板:

  • 除了没有用于 RFID 传感器的孔外,与右侧相同

顶板:

  • 30cm - 17cm
  • 此外,一个类似于左右板的切口,用于放入新像素条

背板:

  • 33cm - 30cm
  • 切出与左右板进行燕尾连接的零件

架子:

  • 25cm - 16cm
  • 每 5 厘米钻一个小孔以安装光传感器。

架子的侧面:

  • 24cm - 16cm
  • 除了底部和背板外,将外面粘在一起。然后将 LED 灯条放入,然后放入内部搁板。

第 9 步:代码
您需要下载的代码发布在此GitHub存储库中。

树莓派

在 GitHub 上下载代码并将其放在 micro sd 卡上。

将树莓派连接到互联网

将 SD 卡放入你的树莓派。
要将您的树莓派连接到互联网,您需要通过 ssh 连接到您的树莓派,我建议为此使用应用程序。
通过电缆连接到地址 192.168.168.168。用户是student,密码是W8w00rd。
登录后,使用 "wpa_passphrase "your_SSID@Home" "your_wifi-password" >> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf" 添加您的 wifi。
然后输入“wpa_cli -i wlan0 reconfigure”以启动您的wifi。

Arduino

在 GitHub 上下载 Arduino 的代码并运行它。

项目完成,此时您可以运行以下自己的项目是否可以成功运行

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