通过Raspberry Pi实现低成本家庭物联网系统

haothree

转自博古先生博客http://bogu.me



视频中的Raspberry Pi已经设置并连接到家中的无线网络上，我们可以通过WEB控制页面发送一个指令脚本到树莓派上,树莓派连接了家里的的百叶窗和空调控制系统。到控制页面发送指令“打开百叶窗”后，树莓派驱动外置电源的步进机使得百叶穿缓缓开启，马达是通过树莓派上的GPIO针脚编程后发出的。控制空调的原理也差不多，通过WEB控制页面发送指令，通过树莓派上的LIRC库发送和记录红外线信号来控制空调。

需要用到哪些零件：

  一个能正常运行的Raspberry Pi
  WIFI加密狗（可选：用于安全考虑）
  5V 1.5A电源（用于给树莓派和步进机提供电源驱动）
  步进机
  EasyDriver V4.4步进机驱动主板
  红外线接收器
  红外线二极管
  NPN晶体管

文件资料：

files_roomautomation.zip (160.38 KB, 下载次数: 11)

2013-12-17 09:39 上传

点击文件名下载附件

相关资料链接：

GPIO Guide: https://projects.drogon.net/raspberry-pi/wiringpi/download-and-install/
LIRC Guide: http://alexba.in/blog/2013/01/06/setting-up-lirc-on-the-raspberrypi/
Raspberry Pi Pins: http://gallery.kulish.com/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=5469&g2_serialNumber=1

实现步骤：

  将系统镜像烧录至SD卡：

1. sudo dd if=path_of_your_image.img of=/dev/diskn bs=1m
   
2. # Where n is the disk number as per disk utility. Ensure card is unmounted.

复制代码

链接进入无线局域网，准备相关软件，你可以执行下面的命令：

1. sudo apt-get update
   
2. sudo apt-get install vim
   
3. sudo apt-get install wicd wicd-curses

复制代码

1. sudo vim /etc/network/interfaces
   
2. 
   
3. ……
   
4. 
   
5. auto lo
   
6. 
   
7.     iface lo inet loopback
   
8.     iface eth0 inet dhcp
   
9. 
   
10.     allow-hotplug wlan0
    
11.     iface wlan0 inet static
    
12.             address 192.168.1.18
    
13.             network 255.255.255.0
    
14.             gateway 192.168.1.0  
    
15. 
    
16.     wpa-roam /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
    
17. 
    
18.     iface default inet dhcp

复制代码

1. sudo vim /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
   
2. 
   
3. ……
   
4. 
   
5. ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
   
6.     update_config=1
   
7. 
   
8.     network={
   
9.             ssid="<strong>HomeWireless-N</strong>"
   
10.             proto=RSN
    
11.             key_mgmt=WPA-PSK
    
12.             pairwise=CCMP TKIP
    
13.             psk=“<strong>YourPassword</strong>”
    
14.     }
    
15. 
    
16.     network={
    
17.             ssid="<strong>HomeWireless</strong>"
    
18.             proto=RSN
    
19.             key_mgmt=WPA-PSK
    
20.             pairwise=CCMP TKIP
    
21.             psk=“<strong>YourPassword</strong>”
    
22.     }

复制代码

准备完成后，下面需要安装GPIO针脚的驱动“wiringPi”，用来控制步进机等设备。这些驱动包都在上面的链接中给出，你可以去 相关页面下载，下面简单说下过程：

1. cd /tmp
   
2. sudo apt-get install libi2c-dev
   
3. wget http://project-downloads.drogon.net/files/wiringPi.tgz
   
4. tar xfz wiringPi.tgz
   
5. cd wiringPi/wiringPi
   
6. make
   
7. sudo make install
   
8. cd ../gpio
   
9. make
   
10. sudo make install

复制代码

上面的步骤完成后，我们还需要配置一下WEB控制页面的环境，所以Nginx和PHP是必须要安装的，你也可以选择Apache服务，个人喜好而已，因为Nginx服务器相对来说耗能较低，因此配件用这个，下面是安装过程和环境配置的命令：

1. sudo apt-get install nginx
   
2. sudo apt-get install php5 php5-fpm php5-cgi php5-cli php5-common
   
3. sudo mkdir /var/www
   
4. sudo chmod 775 /var/www -R
   
5. sudo chown www-data:www-data /var/www
   
6. sudo mkdir /var/www/local
   
7. sudo chown www-data:www-data /var/www/local
   
8. 
   
9. sudo nano /etc/nginx/sites-available/local
   
10. 
    
11. ……
    
12. 
    
13. server
    
14. {
    
15.     access_log /var/log/nginx/local.access.log;
    
16.     error_log /var/log/nginx/local.error.log;
    
17. 
    
18.     #Error Redirect
    
19.     error_page 404 /404.html;
    
20. 
    
21.     ### Default location
    
22.     root /var/www/local;
    
23.     index index.php index.html index.htm;
    
24. 
    
25.     ### Static content passed through
    
26.     location ~* ^.+.(jpg|jpeg|gif|css|png|js|ico|xml)$ {
    
27.         expires 5d;
    
28.         access_log off;
    
29.     }
    
30. 
    
31.     if (-f .php) {
    
32.         rewrite ^(.*)$ /.php;
    
33.     }
    
34. 
    
35.     # use fastcgi for all php files
    
36.     location ~ \.php
    
37.     {
    
38.         try_files  =404;
    
39.         include /etc/nginx/fastcgi_params;
    
40.         keepalive_timeout 0;
    
41.         fastcgi_param   SCRIPT_FILENAME  ;
    
42.         fastcgi_pass    127.0.0.1:9000;
    
43.     }
    
44. 
    
45.     # deny access to apache .htaccess files
    
46.     location ~ /\.ht
    
47.     {
    
48.         deny all;
    
49.     }
    
50. }

复制代码

1. sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/local /etc/nginx/sites-enabled/local
   
2. sudo service nginx restart

复制代码

将步进机链接到GPIO引脚上并在默认情况下为关闭状态，这样可以确保不会耗费太多的电力，这个步进机是用来驱动百叶窗自动打开的或关闭的，所以我们需要添加一个脚本启动文件：

1. gpio -g mode 11 out
   
2. gpio -g write 11 11

复制代码

创建一个CRON计划任务，启动用来控制设备的脚本：

1. sudo touch /etc/cron.d/blinds
   
2. sudo chmod a+w /etc/cron.d/blinds

复制代码

现在，将下载好的WEB控制页面文件复制到Ngine文件夹中，然后设置权限为可执行：

1. sudo chmod +x /var/www/local/controller.sh

复制代码

控制空调，用LIRC库来控制红外LED，首先需要先复制空调遥控器所发出的单元信号。设置LIRC的指南可以在上面的链接表里面找到。

1. sudo apt-get install lirc
   
2. lirc_dev
   
3. lirc_rpi gpio_in_pin=23 gpio_out_pin=22

复制代码

将lircd.conf和hardware.conf文件复制到/etc/lirc文件夹中，

1. sudo service lirc restart

复制代码

为了保证红外信号的正常收发，我们需要设置一下软件：

1. sudo service lirc stop
   
2. mode2 -d /dev/lirc0 >> ~/temp.conf

复制代码

为了得到数据放入到正确的格式，删除第一行中刚刚创建的temp.conf文件，它是在记录开始，你开始按下按钮之间仅仅是'空间'。然后使用下面的命令在VIM正确地格式化代码。

1. vim ~/temp.conf
   
2. :%s/^.\{5}
   
3. :%s!^!    !
   
4. :%s/\n/

复制代码

完成之后，您可以插入代码到配置文件中。您可以参考附件中lird.conf比较如何布局数据。现在，添加代码以irrecord在原始模式下创建的原始文件。 LIRC似乎不兼容的选项卡中的lidcd.conf文件，所以记得要使用空格。最后，重新启动LIRC过程，并检查您的遥控器确认：

1. irsend LIST "" ""
   
2. irsend LIST DAIKIN ""

复制代码

系统会发送出一组信号：

1. irsend SEND_ONCE DAIKIN KEY_POWER

复制代码

所包含的conroller.sh脚本会自动从网页时收到处理这些命令的信息，并生成运行日志文件，你可以查看日志文件查看系统记录。

haothree

wudianjun2001 发表于 2013-12-17 10:58
搞物联网会很火的

物联网名头很大，不过貌似噱头比较多，实际没怎么搞起来吧