با اتصال یک یا چند حسگر الکترونیکی به هدر GPIO Raspberry Pi، می‌توانید پروژه‌های نظارتی مفیدی را بسازید.
Raspberry Pi به عنوان یک کامپیوتر همه منظوره محبوب است که معمولاً برای برنامه نویسی، میزبانی فایل ها، شبیه سازی و مرور وب استفاده می شود. با این حال، یکی از ویژگی های منحصر به فرد Raspberry Pi هدر GPIO آن است که به آن اجازه می دهد با قطعات الکترونیکی فیزیکی مانند LED ها، سوئیچ ها و سرووها و همچنین سنسورهایی برای اندازه گیری موارد مختلف ارتباط برقرار کند.
هم مبتدیان و هم متخصصان پیشرفته در این لیست انتخاب شده از بهترین پروژه‌های حسگر Raspberry Pi چیزی را پیدا می‌کنند که علاقه‌شان را جلب کند.
1. ایستگاه هواشناسی
ایستگاه هواشناسی مجموعه ای از ابزارها و حسگرهایی است که قادر به اندازه گیری شرایط جوی هستند. یک ایستگاه هواشناسی شخصی را می توان در خارج از خانه نصب کرد تا اطلاعاتی در مورد شرایط آب و هوایی فعلی در مکان شما و همچنین پیش بینی آب و هوا ارائه دهد.
این پروژه ایستگاه هواشناسی توسط بنیاد Raspberry Pi از کیت هواشناسی کلاه + سنسورهای Pimoroni برای به دست آوردن اطلاعات آب و هوا و ارسال آن به داشبورد وب استفاده می کند. HAT با حسگرهای داخلی BME280 (دما، رطوبت، فشار) و LTR-559 (نور، مجاورت)، راه حلی همه کاره، شامل یک صفحه نمایش 12 بیتی ADC و صفحه نمایش 1.54 اینچی IPS LCD (240 در 240) را برای بازخوانی دیجیتال. همچنین می توانید آن را به حسگرهای خارجی کیت متصل کنید تا سرعت و جهت باد و همچنین میزان بارندگی را اندازه گیری کنید.
شما به یک مدل Raspberry Pi با هدر GPIO 40 پین، یک محفظه ضد آب مناسب (اگر قصد دارید آن را در بیرون نگه دارید) و یک نقطه بلند مناسب برای نصب سنسورهای آب و هوای خارجی نیاز دارید. از سرویس Adafruit IO برای تنظیم یک داشبورد وب استفاده می شود که از هر دستگاهی قابل مشاهده است.
در حالی که در اینجا بسیاری از گزینه های دیگر برای ایجاد ایستگاه هواشناسی شما وجود دارد، تنظیم این یکی آسان است. برای اطلاعات بیشتر و نرم افزار مورد نیاز حتما به وب سایت رزبری پای مراجعه کنید.
2. سیستم امنیتی خانه
یک سیستم امنیتی خانه با استفاده از مجموعه‌ای از حسگرهای حرکتی، سنسورهای در/پنجره و دوربین‌ها، هر گونه نفوذ یا نفوذ را به شما هشدار می‌دهد. به جای پرداخت صدها دلار پیش پرداخت و هزینه ماهانه مکرر برای خدمات نظارت بر خانه، چرا سیستم امنیتی خانه خود را DIY نصب نکنید؟ این دقیقاً همان کاری است که توماس جنسن از Cavelab انجام داد، و او یک پست وبلاگ مفصل را با دستورالعمل هایی در مورد چگونگی انجام آن منتشر کرد.
با این حال، لطفاً به خاطر داشته باشید که یک سیستم امنیتی خانه DIY خطرات خاص خود را دارد و مهمترین آنها عدم وجود نسخه پشتیبان در مواقع اضطراری است. همچنین، شما مسئول نظارت و نگهداری هستید.
به غیر از این، راه حل امنیتی خانه توماس شامل تعدادی افزونگی است تا اطمینان حاصل شود که سیستم همانطور که در نظر گرفته شده است به کار خود ادامه می دهد و در صورت بروز مشکل به شما هشدار می دهد. این راه‌اندازی از Raspberry Pi 3B، یک برد مدار رابط کاهنده، یک محفظه فلزی مجهز به ریل DIN و بلوک‌های ترمینال، تعدادی حسگر سیمی و بی‌سیم، یک آردوینو نانو (به عنوان پشتیبان) و سخت‌افزار دیگری استفاده می‌کند. در وبلاگ او فهرست شده است.
3. ترموستات هوشمند
ترموستات های هوشمند چندین ویژگی را نسبت به ترموستات های معمولی ارائه می دهند، از جمله تنظیم خودکار بر اساس ترجیحات شما و توانایی کنترل گرمایش و سرمایش خانه از راه دور از طریق تلفن هوشمند، تبلت یا دستگاه متصل به اینترنت دیگر.
ترموستات‌های هوشمند معمولاً گران هستند، و یک ترموستات خوب حداقل 200 دلار برای یک دستگاه به شما باز می‌گرداند. شما همچنین باید مناطق گرمایش متعدد در خانه خود را در نظر بگیرید.
جوزف ترونکل ThermOS را به عنوان پاسخی به بسیاری از معایب ترموستات‌های هوشمند آماده تولید کرد. این یک سیستم ارزان قیمت است که از Raspberry Pi متصل به شش سنسور دما استفاده می کند و از طریق یک ماژول رله به سیستم گرمایش هیدرونیک خانه متصل می شود.
قطعات مورد نیاز شامل Raspberry Pi 4، تخته نان قابل لحیم کاری، تخته نان 400 نقطه اتصال، ماژول رله 5 ولت برای آردوینو، شش سنسور دمای DS18B20 و سایر تجهیزاتی است که می‌توانید در فهرست مواد در Open Source پیدا کنید. کد در GitHub میزبانی می شود.
راه اندازی Truncale برای او حدود 150 دلار هزینه داشت، اما مسافت پیموده شده شما ممکن است بسته به اندازه خانه و نحوه سیم کشی سیستم گرمایش فعلی شما متفاوت باشد. تکمیل این پروژه به کمی کار نیاز دارد و ممکن است نیاز به اصلاح سیستم گرمایش خانه شما داشته باشد. بنابراین، این ممکن است برای قلع و قمع های پیشرفته تر مناسب تر باشد
4. سیستم نظارت بر گیاهان
این پروژه بررسی می کند که آیا گیاه شما آب کافی دریافت می کند یا خیر. این دستگاه از برد میکروکنترلر Raspberry Pi Pico، حسگر خازنی رطوبت خاک، صفحه نمایش 0.96 اینچی I2C OLED، سیم های جامپر و تخته نان استفاده می کند.
این سیستم رطوبت خاک را کنترل می کند و بر اساس درصد رطوبت خاک، حالات مختلف چهره را بر روی صفحه نمایش OLED نشان می دهد. می توانید کد مرتبط را در وب سایت IoT Project Ideas پیدا کنید. این یک پروژه بسیار ساده است و به جای آن می توانید از Pico W برای اضافه کردن عملکرد اینترنت اشیا به تنظیمات استفاده کنید.
5. زنگ در بی سیم هوشمند
آیا به دنبال ساخت زنگ درب هوشمند خود هستید؟ به راهنمای ما در مورد نحوه ساخت زنگ درب بی سیم با Home Assistant نصب شده روی Raspberry Pi نگاه نکنید.
راوی سینگ شما را در فرآیند ساخت یک زنگ درب بی‌سیم سفارشی با قابلیت پخش صدایی از فایل‌های MP3 انتخابی شما با فشار دادن کلید زنگ راهنمایی می‌کند. همچنین می توان از آن به عنوان یک بلندگوی هوشمند استفاده کرد.
راه اندازی آن آسان است و پروژه خوبی برای مبتدیان است. تنها چیزی که نیاز دارید یک Raspberry Pi است که یک سرور Home Assistant را اجرا می کند، دو برد Wemos D1 mini یا NodeMCU، یک بلندگوی 50 میلی متری، یک برد تقویت کننده دیجیتال مینی 5 ولتی PAM8403، سیم های DuPont یا جامپر، و یک جعبه چاپ سه بعدی برای مونتاژ.
6. سیستم اتوماسیون خانگی (دستیار خانگی)
اگر از قبل مجموعه‌ای از دستگاه‌های هوشمند دارید که می‌خواهید برای راحتی و کنترل آنها را به یک شبکه محلی اضافه کنید، Home Assistant راه خوبی برای رسیدن به این هدف است. Home Assistant نرم افزار رایگان و منبع باز اتوماسیون خانگی است که بر روی یک سیستم عامل ویژه مبتنی بر لینوکس اجرا می شود. دسترسی سریع و ایمن به دستگاه های هوشمند متصل شما را ارائه می دهد و ساخت یک سیستم اتوماسیون خانگی را آسان تر می کند.
راهنمای ما را در مورد نحوه نصب و راه اندازی Home Assistant در Raspberry Pi خود بررسی کنید. می‌توانید چندین حسگر را به هم متصل کنید و دستگاه‌هایی مانند چراغ‌ها و لوازم خانگی را کنترل کنید تا کارهای خانه‌تان را خودکار کنید. همچنین امکان نصب افزونه ها و ادغام های مختلف برای گسترش عملکرد Home Assistant وجود دارد.
آسمان محدودیت پروژه های حسگر است
با کمک Raspberry Pi و چند قطعه الکترونیکی، می توانید خانه یا محل کار خود را با سیستم های حسگر برای اهداف مختلف، از نظارت بر محیط زیست گرفته تا امنیت خانه، تجهیز کنید.
وقتی صحبت از قابلیت هدر GPIO Raspberry Pi به میان می آید، این پروژه های حسگر فقط نوک کوه یخ هستند. در کاوش و یافتن پروژه‌های بیشتری که اشتهای شما را برای دستکاری وسایل الکترونیکی و حسگرها با استفاده از Raspberry Pi تحریک می‌کنند، راحت باشید.