Konsolkøler: 11 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Har du en gammel konsol?

Er du bange for, at din konsol kan blive overophedet i løbet af sommeren?

Så er dette projektet for dig!

Mit navn er Thibeau Deleu, og jeg er studerende fra multimedie- og kommunikationsteknologi på Howest Kortrijk.

Navnet på dette projekt kaldes 'Console Cooler'. Som navnet siger, er det en enhed, der hjælper dig med at holde din konsol kølig! Afkølingen sker gennem en ventilator oven på kabinettet, hvilket skaber en ekstra luftstrøm.

Dette projekt er for folk, der har en gammel konsol, der opvarmes ret hurtigt, især om sommeren. Du vil også kunne se konsolens status på et (selvfremstillet) websted.

Trin 1: Hovedkomponenterne (sensorer og LCD)

Hvad har vi egentlig brug for for at bygge denne enhed?

Lad os starte med at give et overblik over, hvad hovedkomponenterne er:

• LDR modstand
• ML35 temperatursensor
• Jtron DC 5V 0.23a 3 5 cm Køleventilator.
• PIR Bevægelsessensor
• Ultra Sonic sensor

Til spørgsmålet om begyndelsen af dette trin placerer jeg 2 excel -billeder med alle de komponenter, du har brug for. Men jeg vil dække de vigtigste dele i de følgende trin, så det bliver lettere at forstå.

Først og fremmest har vi brug for hovedkomponenten for at få dette til at fungere, og det er Raspberry Pi med mindst et 16 GB micro SD -kort. Uden det virker intet.

For det andet er komponenterne, der registrerer de vigtige parametre for at se temperaturen inde i kabinettet og konsolens status. Til dette har vi brug for en temperatursensor og en lyssensor. Dem jeg vil bruge i dette projekt er:

• LDR modstand
• LM35 temperatursensor

Hvad angår selve blæseren, bruger jeg en Jtron DC 5V 0.23a 3 5 cm køleventilator.

Der er nogle ekstra komponenter på dette projekt, fordi det var interessant at tilføje dem til projektet (for mig personligt).

Den første komponent er en PIR -bevægelsessensor, der fungerer som en knap for at aktivere blæseren. Den anden komponent er en ultralydssensor til måling af afstanden mellem kabinettet og væggen. Jeg implementerede denne sidste sensor, fordi det er vigtigt, at luften let kan undslippe sagen.

Endelig har vi en LCD -skærm til at vise webstedets IP -adresse. Dette websted viser sensorernes værdier, og du kan styre blæseren fra dette websted.

Trin 2: Varerne til at få kredsløbet til at fungere (transsistorer, modstande, …)

Følgende transistorer / modstande blev brugt til at få dette projekt til at fungere.

Transistorer:

NPN transistor: PN2222 (1 nødvendig)

Modstande:

• 10k ohm (3 nødvendige)
• 1k ohm (2 påkrævet)
• 2k ohm (2 påkrævet)

Strømforsyning:

Breadboard powermodule 3V / 5V (1 nødvendig)

Kabler:

• mand/han (mindst 30-40)
• hun-/hankabler (ca. 10-20 til LCD, LDR og ventilator)
• hun-/hunkabler (omkring 10-20, hvis du vil forlænge nogle kabler til kabinettet).

Andet:

• 1 Potentiometer (til lysregulering på LCD)
• 1 MCP3008 (for at konvertere analog værdi LDR til digital værdi)
• 2 brødbrætter til at placere alt på.

Trin 3: Ledningsskemaet med forklaringer

Dette trin er en forlængelse af det foregående. Her viser jeg den komplette skema for elektriske ledninger til at gøre konsollen køligere. Klik venligst på de vedhæftede filer for at se, hvordan du forbinder alt.

Trin 4: Sagen: Komponenter

Dette elektriske kredsløb skal naturligvis beskyttes mod forskellige kræfter, hvilket kan få det til at stoppe med at fungere. Med kræfter mener jeg ting som regn, genstande, der kan ramme enheden osv.

Af denne grund er en sag nødvendig.

For at oprette denne sag har vi brug for følgende komponenter:

Træ:

• Et stort fiberplade (1,2 cm tykt) til at skære følgende stykker:

  • 2 stykker på 14 cm på 20 cm (forside / bagside af kassen)
  • 2 stykker på 45 cm på 12 cm (sider af kassen)
  • 2 stykker på 20 cm på 45 cm (top / bund af kassen)
  • 2 barer (til brug som fod til sagen)

Hængsler:

• 2 hængsler for at åbne fronten (hængslerne er nederst på forsiden)
• 2 hængsler for at åbne toppen

Håndtere:

1 håndtag (for at åbne fronten)

Lim:

1 stort rør TEC -lim (til at lime stykkerne sammen)

Sav:

Atlantic Saw (for at skære de nødvendige huller i stykkerne til sensorerne, LDR og ventilator)

Slibemaskine:

Black & Decker til at udglatte stykkerne, når de er skåret

Bore:

1 bor med en skruediameter på 0,6 cm (for at skabe hullerne)

Maling / Primer:

• 1 gryde hvid Levis primer (0,25L)
• 1 gryde hvid Levis -maling (0,25L)

Magneter:

2 magneter (som holder døren til etuiet)

Børster:

• 1 rulle (til at male de større overflader)
• 1 børste (for detaljer)

Skruer:

• 8 små skruer til hængslerne (max 1,1 cm lange, da pladen er 1,2 cm tyk)
• 2 små skruer til håndtaget (max 1,1 cm langt)
• 4 små skruer til magneterne (max 1,1 cm lange)

Trin 5: Sagen: Oprettelse

Nu er det tid til at gøre sagen.

1. Til sagens øverste stykke. Skær pladen i halve, for den bageste halvdel skal åbnes, så vi kan komme til sensorerne/elektronikken
2. Skær følgende huller i fiberpladestykkerne- På det øverste halvdel. Klip 3 huller: - 1 rektangelhul (6,8 cm på 3,5 cm til LCD) - 1 cirkelhul (diameter 2,5 cm til blæseren) - 1 firkantet hul (2,5 cm på 2,5 cm til PIR -bevægelsessensoren)
3. Skær et hul i bagstykket i form af en cirkel. Det er her strømkablerne kommer igennem.
4. Bor små huller med boret med en skrue med en diameter på 0,6 cm på bagsiden (omkring hullet til kablerne) og venstre side af kassen. Vi gør dette, så der vil være nok luftcirkulation i sagen.
5. På højre side af sagen. Skær et hul på bagsiden (5,5 cm på 3,5 cm) til den ultralydssensor (så den kan fungere korrekt).
6. Lim alle stykker sammen med TEQ -limen. Hvis det er nødvendigt, kan du tilføje fiberboardstænger for at styrke siderne af sagen. Placer disse stænger inde i kassen. EFTER ALT ER TØRET
7. Skru håndtaget på forsiden af kabinettet. Skru det på toppen af forstykket (IKKE det øverste stykke, hvor vi lavede de 3 huller => se om nødvendigt billederne for afklaring).
8. Skru 2 hængsler (4 skruer) på højre side (i bagsiden) af kabinettet, så den øverste bageste halvdel kan åbnes.
9. Skru 2 hængsler (4 skruer) i bunden af forstykket, så forsiden af kabinettet kan åbnes.

10. Skru magneterne på indersiden af kassen:- 2 magneter foran det øverste forstykke indeni

    - 1 metalstykke oven på forstykket, så det forbinder med magneterne

11. Lim fiberboardstængerne i bunden af kabinettet, så fronten let kan åbnes med håndtaget.
12. Tilføj primer til sagen
13. Tilføj hvid maling til sagen
14. Tillykke! Din sag er færdig!

Trin 6: Placering af komponenterne i kassen

For placering af komponenterne i kabinettet skal følgende:

1. LCD'et og blæseren skrues oven på etuiet på ydersiden.
2. PIR -bevægelsessensoren vil blive limet oven på kassen på indersiden.

Grunden til, at vi gør dette for bevægelsessensoren og ikke resten, er for at forhindre, at bevægelsessensoren registrerer non -stop.

Brødbrædderne (med det meste af elektronikken på) limes inde i kassen og placeres bagpå. Vær opmærksom på, at de Ultra sonic sensor er synlig gennem hullet i højre side.

Raspberry Pi vil blive placeret i den forreste halvdel af sagen. Da Pi er konsollen, der skal afkøles, behøver den ikke at være limet/skruet (da vi ikke ville gøre det med en rigtig konsol).

Trin 7: Konfigurer hindbær

Inden vi begynder at kode, skal vi opsætte det rigtige miljø.

Hvordan gør vi det? Ved at downloade raspbian buster -billedet til raspberry pi og skrive det på hindbæret ved hjælp af Win 32 diskimager. Inden du begynder at skrive billedet til Pi, skal du sørge for at oprette en SSH-fil (uden en udvidelse) i billedet for at aktivere SSH på Raspberry Pi.

Opsætning på pi

Når du har gjort dette, kan du bruge kit til at logge ind på din hindbær, så du kan konfigurere den korrekt. Vær opmærksom på, at du skal tilslutte din Pi til din pc med et ethernet -kabel.

Standardbrugeren og adgangskoden til Pi er følgende:

bruger: pi

adgangskode: hindbær

Du kan ændre dette ved hjælp af raspi-config.

Vi skal tilføje et netværk på din Pi, så andre enheder kan se på dit websted, når de er på det samme netværk. Indtast følgende kommandoer på kitt.

1. sudo iw dev wlan0 scan | grep SSID

2. wpa_passphrase "NAMEOFYOURNETWORK"

   Indtast adgangskoden til dit netværk

3. sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
4. sudo genstart
5. ifconfig (for at kontrollere, om din wifi -opsætning fungerede)

Du bliver nødt til at sikre, at din Pi er opdateret ved at bruge følgende kommandoer, mens Pi er forbundet til internettet:

• sudo apt-get opdatering
• sudo apt-get opgradering

Derefter kan du aktivere eller installere pakkerne, så projektet kan fungere, enten via raspi-config eller kommandoer. Da vi taler om raspi-config, kan vi aktivere en-tråds grænsefladen her, så hindbæret kan læse sensoren med en tråd. Gå til interfacemulighederne, vælg en ledning, og tryk på aktiver. Du skal også installere SocketIO med:

pip installere kolbe-socketio

Nu hvor vi har internet, skal vi oprette vores database. Men først skal vi downloade MariaDB (på pi) og Mysql Workbench (på pc'en), så vi kan arbejde på MariaDB.

Trin 8: Opsætning af pc

Mysql arbejdsbord

Når alt er installeret, kan vi få adgang til MariaDB via Mysql Workbench på vores pc.

Når vi opretter en ny database, skal vi konfigurere denne database som billedet ovenfor (den med forbindelsesnavn 'raspi'). Mens vi konfigurerer denne database, har vi brug for brugernavnet / adgangskoden til både databasen og hindbæret. standardbruger og adgangskode er 'mysql' / 'mysql' på databasen og 'pi' / 'rapsberry' på Pi. Hvis der er en advarsel om forbindelse, kan du bare trykke på 'Fortsæt alligevel'

Visual Studio -kode

Den anden software, vi har brug for, er Visual Studio Code.

Når den er installeret, skal du installere følgende udvidelse.

Denne udvidelse giver dig mulighed for at skrive dine pi -programmer på din pc. Når dette er installeret, skal du gøre følgende:

1. Tryk på F1 og skriv SSH
2. Vælg fjernadgang: Tilføj ny SSH -vært
3. Indtast følgende data

   ssh 169.254.10.1 -A

4. Tryk på enter

Herefter bliver du forbundet til din hindbær pi.

Den sidste ting, vi har brug for, er at installere python -udvidelsen på den eksterne maskine. Uden dette kan vi ikke køre de programmer, vi skriver på vores pc.

Trin 9: Lad kodningen begynde

Nu hvor hardwaren er klar, er det tid til at starte med softwaren.

Inden vi starter, begynder vi at tilføje noget struktur til vores filer. I dette tilfælde opretter vi en mappe til frontend, backend og databasen. Der vil være et link til mit Git Repository (i de følgende trin) med alle filerne, hvis dette virker forvirrende. Du kan bare overtage filerne derfra, hvis det er nødvendigt.

Nu hvor vi har en vis struktur, giver jeg et kort overblik over, hvordan kodningen forløber.

1. Oprettelse af database Når vi vil oprette en database for værdierne af vores sensorer, skal vi bruge en god model til at gemme vores data. Når vi har denne model, kan vi videresende denne model til at oprette vores database. For at oprette den model, vi arbejder på Mysql Workbench, bedes du kontrollere billedet i dette trin for at se, hvordan modellen ser ud.

Gør følgende for at oprette en model / fremadrettet ingeniør:

• Hvis du vil oprette en model, skal du trykke på filen (venstre øverst)
• Tryk på ny model
• For yderligere information, tryk på følgende link
• For fremadrettet teknik, tryk på model
• Tryk på fremadgående ingeniør
• Tryk på ja/fortsæt indtil afslutningen af processen.

2. Bagende

Bagenden vil være stedet, hvor kodningen vil være for alle enheder og sensorer. Det vil blive delt mellem hjælperklasser, som indeholder koden til komponenterne og hovedkoden (app.py), hvor alt kommer sammen.

Databasefilerne vil også være i denne mappe, da bagenden får informationen fra databasen via datarepository.py -filen i arkivmappen. Filen config.py er udelukkende til at forbinde backend til databasen.

3. Forreste ende

Frontenden er til stedet. Denne mappe indeholder HTML/CSS/JAVA -koden. Webstedet skal være tilgængeligt via IP'en fra din Rapsberry Pi. Så hvis din pi har følgende IP: 192.168.0.120, kan du besøge dit websted via denne IP-adresse. Hvis du vil vide IP'en på din pi, kan du indtaste 'ip a' i kit og se på WLAN0 -adressen.

Trin 10: Backend

Som nævnt i det foregående trin er bagenden, hvor al koden er skrevet til komponenterne. Det, jeg ikke nævnte, var, hvordan man hentede data fra databasen, og hvordan man sendte dem til fronten af vores websted.

Følgende trin skal udføres for at gøre dette:

1. Opret mysql -forespørgsler for at hente/opdatere/indsætte data i din database. Filen, der indeholder disse forespørgsler, er filen Datarepository.py. Databasen.py -filen er den fil, der vil kommunikere med databasen og vil bruge forespørgslerne fra datarepository.py til at hente de ønskede data. For at sikre, at du kan oprette forbindelse til din database, skal du sørge for, at konfigurationsfilen har samme adgangskode / bruger som din database. Sørg også for, at den rigtige database er valgt.
2. Når vi kan kommunikere med databasen, skal vi oprette en rute (app.route (slutpunkt …)). Denne rute er forbindelsen mellem forenden og bagenden. En anden forbindelse, der kan bruges, er Socketio.
3. Sørg for at importere alle de korrekte biblioteker (i app.py) for at få dette projekt til at fungere. Du kan se mit github, hvis du vil vide, hvilke biblioteker jeg brugte til app.py.

For at sikre, at databasen bliver fyldt med opdaterede data, er det vigtigt at foretage konstante aflæsninger fra sensorerne. Den bedste måde at gøre dette på er gennem en while-loop og at køre denne while-loop i en tråd. Ellers vil dit program sidde fast i de while-loop.

Trin 11: Frontend

I forenden er der

3 html sider:

• home.html
• light.html
• temperatur.html

3 css filer:

• screen.css (som er en fil, som min skole har givet mig.)
• normalize.css (som hjælper med at implementere til css på forskellige browsere.)
• main.css (som indeholder hoved-css for html-siderne.)

2 javascript -filer:

• app.js (som tager dataene fra bagenden og placerer dem på forsiden.)
• datahandler.js (som håndterer data fra backend, så app.js kan arbejde med det.)

Jeg tilføjer også linket til min github her, for en sikkerheds skyld.