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基于树莓派的Freya智能动物馆
发布时间:2021-09-09
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基于树莓派的Freya智能动物馆
发布时间:2021-09-09
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动物馆是水箱中植物和/或动物的模拟栖息地。Freya 是目前存在的最先进的系统之一,可通过控制照明、温度和湿度来创造具有季节、昼夜循环的复杂气候。借助 Freya,您还可以通过具有运动检测功能的摄像头拍摄峰值或通过监控所有变量的图表来深入了解您的箱内环境。

*Freya 是免费软件,由我设计和维护。如果您喜欢这个项目,请在 Facebook 上关注Freya !

零件清单:
在这个项目中,我们将逐步介绍在动物饲养场中设置 Freya 的步骤,假设您有一个水箱和随附的电子设备。对于这个项目,我设计了一个定制的水箱盖,它位于我的水箱顶部,包含电子和接线混乱,前面只有 Freya 的触摸屏可见,背面有一个电源连接器。

  • Freya
  • 树莓派和树莓派电源
  • 安装 了树莓派操作系统的SD 卡
  • Raspberry Pi 官方 7" 触摸屏
  • Freya Sensor 模块(用于感应温度、湿度和光照强度)
  • Freya Powerswitch 模块(用于切换照明、加热和雾化)
  • 2x USB 2.0 AB 电缆(也称为打印机电缆)
  • USB 网络摄像头(用于查看水箱内部)

您还需要:

  • 一台电脑
  • USB 键盘

照明:我使用模拟日光的 LED 灯条(22W、220V - 家用电源线 Ø 0,75mm²) - 在此之前我使用日光荧光灯(2x 25W、220V、E27 插座。

加热:我使用陶瓷加热器(100W、220V、E27 插座 - 家用电源线 Ø 0.75mm²) - 加热垫或红外线灯也很好用。

喷雾/灌溉:我使用咖啡机泵(50W,220V - 家用电源线 Ø 0,75mm²) - 您可以使用任何具有常开功能的喷雾系统。我使用 4x6mm 气动管和接头,以及 6mm 雾化喷嘴,我用一个 5L 的水桶装水箱。
第 1 步:Freya 系统设置

在这一步中,我们将安装 Freya 软件,并介绍几个推荐的系统设置。在这一步中,我假设您已经组装了 Raspberry Pi 和触摸屏,并且在 Raspberry Pi 中插入了一张装有 Raspios 的 SD 卡。

1) 入门

将 USB 键盘连接到 Raspberry Pi。通过插入电源连接器启动 Raspberry Pi。等到您看到桌面,然后按 CTRL+ALT+T 打开终端窗口。

注意:对于每个“sudo”命令,都会要求输入密码。默认情况下,对于用户 'pi',它是 'raspberry'

2) 将您的 Raspberry Pi 连接到您的 WiFi

通过键入以下内容运行 Raspberry Pi 配置工具:

sudo raspi-config

导航到“ 1 系统选项”并按 Enter。导航到“S1 无线局域网”并按 Enter。现在按照说明操作。

3) 下载并安装 Freya

Freya 是开源软件,你可以从 GitLab 免费下载,并使用以下命令安装:

wget https://gitlab.com/SpuQ/freyavivariumcontrolsystem/-/archive/master/freyavivariumcontrolsystem-master.tar
tar -xvf freyavivariumcontrolsystem-master.tar
cd freyavivariumcontrolsystem-master
sudo sh install.sh

4) 开机自动显示Freya的界面

Freya 有一个基于浏览器的界面,所以当系统启动时,我们希望浏览器打开 Freya。打开自动启动文件进行编辑:

nano ~/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

并添加以下行:

@chromium-browser http://localhost/ --kiosk --touch-events

5) 重启

重启你的树莓派。现在 Freya 应该自动运行了!

sudo reboot

参考链接:https://gitlab.com/SpuQ/freyavivariumcontrolsystem/-/wikis/home

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第 2 步:设计和制作水箱盖

我使用SketchUp进行 3D 建模。我模拟了我如何想象我的水箱,考虑到 9 毫米中密度纤维板(用于贴合接头)。我分解了模型并将所有曲面导出到 .svg 文件。带着这些文件,我去了我当地的创客空间,用 9 毫米 MDF 激光切割它们。我用一些标准的木胶组装了这个拼图,并用丙烯酸漆将它喷成几层哑光黑色。我设计并 3D 打印了这个 Raspberry Pi 显示器支架,将显示器安装在水箱中。
第 3 步:电气接线

为电源开关模块接线

连接到电源开关模块的所有组件都以相同的电压工作,这一点非常重要。电源开关模块旨在处理每个通道最大 5A 的电流,总共 6A。

CH1:灯的功率输出
CH2:泵的功率输出用于喷雾/灌溉
CH3:加热器的功率输出
CH4:供将来使用的功率输出
Powerswitch 模块通过 USB 2.0 AB 电缆连接到 Raspberry Pi。在连接 USB 电缆之前,确保电源开关模块上 USB 端口旁边的 DIP 开关

安装传感器模块

将传感器模块放置在水箱中的战略位置。我用双面胶带将我的放在水箱右侧窗口中间稍高于中心的位置。使用 USB 2.0 AB 电缆将传感器模块连接到 Raspberry Pi。在连接 USB 电缆之前,请检查您的传感器的 USB 端口旁边是否有 DIP 开关,如果有,请确保其开关都处于向上位置。如果您的传感器模块没有 DIP 开关,其地址默认为 1。

可选:安装相机

我在水箱中央朝下放置了一个高清 USB 摄像头,因此我可以从顶部看到正在发生的事情。使用 USB 将 USB 摄像头连接到 Raspberry Pi。
第 4 步:配置 Freya

现在,一切都已安装并准备好通电!系统在 Freya 的主视图中启动。Freya 的界面设计得非常直观,所以请花点时间浏览并发现界面!您将遇到气候配置界面。在这里你有 2 个可配置的季节;夏季和冬季,可设置白天和黑夜的温度、湿度和照明。为您的水箱内容创建合适的设置。

以上就是项目的全部内容,希望您能喜欢!

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