{"id":430,"date":"2018-11-14T11:10:12","date_gmt":"2018-11-14T09:10:12","guid":{"rendered":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/?p=430"},"modified":"2019-01-30T11:14:11","modified_gmt":"2019-01-30T09:14:11","slug":"opetus-riistvara","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/opetus-riistvara\/","title":{"rendered":"Nutimaja ehitamine: Riistvara"},"content":{"rendered":"

Sissejuhatus<\/strong><\/p>\n

J\u00e4rgnevas kahes blogipostituses n\u00e4itame, kuidas on v\u00f5imalik ise nutikodu protot\u00fc\u00fcpi ehitada. Eesm\u00e4rgiks on valmis saada lihtne automaatikalahendus, kus liikumise peale l\u00e4heks automaatselt leed p\u00f5lema ning lisaks proovime sama valgustust juhtida nutitelefoni kaudu. Esimeses osas tutvustame, mida selleks vaja l\u00e4heb, kuidas moodulid t\u00f6\u00f6tavad ja milline v\u00f5iks olla \u00fchendusmetoodika ning teises osas keskendume rohkem tarkvarale.<\/p>\n

T\u00f6\u00f6vahendid<\/strong><\/p>\n

    \n
  1. Raspberry Pi 3B+*<\/li>\n
  2. LED ehk valgusdiood<\/li>\n
  3. 220 \u03a9 takisti<\/li>\n
  4. PIR mini HC-SR505 liikumissensor<\/li>\n
  5. Makettplaadi juhtmed (jumper wires<\/em>)<\/li>\n<\/ol>\n

    * Tegelikult sobib \u00fcksk\u00f5ik milline versioon. Konkreetse ettev\u00f5tmise jaoks v\u00f5ivad erinevuseks olla GPIO viikude asukohad ja numbrid, mist\u00f5ttu tuleks \u00fchendamisel \u00fcle kontrollida vastavad t\u00e4histused paigutusplaanist (pin layout<\/em>).<\/p>\n

    Vajalikud komponendid v\u00f5ib leida h\u00e4sti varustatud elektroonikapoodidest nagu Oomipood, Yeint, Serigo v\u00f5i Ebay.<\/p>\n

    Juhtkontroller<\/strong><\/p>\n

    Igasugune automaatjuhtimine vajab teatavat kontrollermoodulit ehk teisis\u00f5nu aju, mis loeb ja v\u00e4ljastab signaale s\u00f5ltuvalt m\u00e4\u00e4ratud juhtimisloogikale. Antud blogipostituse jaoks valisime selleks Raspberry Pi, mille k\u00fcljes olevad\u00a0GPIO (universaalpordid) viigud v\u00f5imaldavad tarkvaraliselt pingesignaali lugeda (aru saada, kas viik on pingestatud v\u00e4lisseadme\/loogika poolt) ja kirjutada (pingestada viiku). Lisaks sellele on seadet v\u00f5imalik lihtsasti \u00fchendada internetti, mis annab tugeva eelise andmete edastamiseks.<\/p>\n

    LED ehk valgusdiood<\/strong><\/p>\n

    Otset\u00f5lgituna t\u00e4hendab LED valgust eraldavat dioodi. Tegemist on seadisega, kus laengute liikumisel \u00fchelt pooljuhilt (katoodilt) teisele (anoodile) eraldub valgus. Seet\u00f5ttu on leedi paigutamisel skeemi olulisel kohal selle suunaline paigutus. \u00d5nneks on probleemi lihtsutamiseks v\u00e4lja m\u00f5eldud t\u00e4histused.<\/p>\n

    \"\"
    Valgusdioodi t\u00e4histus (https:\/\/www.build-electronic-circuits.com\/what-is-an-led\/)<\/figcaption><\/figure>\n

    Nagu ka jooniselt n\u00e4ha on alati \u00fcks viik pikem (+ klemm) kui teine (- klemm). See t\u00e4hendab, leed tuleb alati \u00fchendada skeemile pikem “jalg” pingeallika poolel. Lisaks sellele tuleb t\u00e4helepanu p\u00f6\u00f6rata pinge suurusele. Kui antakse liiga tugev pinge, v\u00f5ib valgusti (v\u00e4ga) kiiresti l\u00e4bi p\u00f5leda. Sobiv pinge on m\u00e4\u00e4ratud valguse v\u00e4rvusega ning \u00fcldjuhul j\u00e4\u00e4b vahemikku 1.8 – 3.3 V. T\u00e4pne v\u00e4\u00e4rtus on \u00fcldjuhul kirjas pakendil v\u00f5i tehnilisel kirjelduses.<\/p>\n

    Kui selgub, et pingeallikast tulev pinge on liiga suur valgusdioodi jaoks, tuleb skeemile lisada jadamisi takisti, mille eesm\u00e4rgiks on osa tulevast pingest enda peale v\u00f5tta. Sobiva takisti valimiseks v\u00f5ib kasutada erinevaid internetis olevaid kalkulaatoreid<\/a>, kuid suure t\u00f5en\u00e4osusega oskab ilmselt aidata ka elektroonikakomponentide m\u00fc\u00fcja v\u00f5i m\u00f5ni tuttav asjatundja.<\/p>\n

    PIR (passive infrared detector<\/em>) ehk liikumisandur<\/strong><\/p>\n

    K\u00f5ik objektid, mille temperatuur on suurem, kui absoluutne null (-273.15\u00a0\u00b0C) eraldavad mingil m\u00e4\u00e4ral soojusenergiat. Seda energiat on v\u00f5imalik tunnetada infrapuna lainesagedise l\u00e4heduses. Meie poolt pakutav liikumisandur t\u00f6\u00f6tab passiivses (sellest ka “P” t\u00e4ht) re\u017eiimis, mis t\u00e4hendab, et liikumise tuvastamiseks sensor ainult “j\u00e4lgib” keskkonda. T\u00e4psemalt dekteeritakse n\u00f6 soojusenergia muutumist, mis toimub keha (nt inimese v\u00f5i koera) liikumisel konkreetses alas.<\/p>\n

    \"\"
    PIR sensori t\u00f6\u00f6p\u00f5him\u00f5te (https:\/\/howtomechatronics.com\/wp-content\/uploads\/2015\/09\/PIR-Motion-Sensor-How-It-Works.png)<\/figcaption><\/figure>\n

    Enne sensori lisamist automaatikas\u00fcsteemi, tuleb alati uurida, kuidas sellelt informatsiooni lugeda. Antud projektis kasutusel olev sensor pingestab liikumise tuvastamisel keskmise v\u00e4ljundviigu 3.3 V peale. Seega saame lihtsasti Raspberry Pi GPIO viigu lugemisoperatsiooniga teada, kas toimus liikumine (sisend on pingestatud) v\u00f5i mitte (sisend ei ole pingestatud).<\/p>\n

    Siinkohal tahaksime t\u00e4helepanu juhtida asjaolule, et konkreetne Raspberry Pi v\u00f5imaldab lugeda 3.3 V pingesignaali. Kui see nii poleks, peaksime hakkama kas sensori v\u00e4ljundsignaali t\u00f5stma (v\u00f5imendama) v\u00f5i siis langetama s\u00f5ltuvalt juba seda t\u00f6\u00f6tleva seadme omadustest ja v\u00f5imalustest.<\/p>\n

    \u00dchendamine<\/strong><\/p>\n

    \"\"
    Viikude paigutusplaan ning \u00fchendusskeem<\/figcaption><\/figure>\n

    Raspberry Pi k\u00fcljes asuvat konstantse 5 V v\u00e4ljundviigu \u00fchendame liikumisanduri (PIR<\/em>) toitmiseks ning universaalporte (GPIO<\/em>) kasutame valgusdioodi (LED<\/em>) juhtimiseks ja liikumisest m\u00e4rku andva signaali lugemiseks. Vajaliku info viikude omaduste ja t\u00e4histuste kohta saab leida spetsiaalsest paigutusplaanist (joonise vasakpoolne osa). Komponentide vaheliste kontaktide loomiseks on mugav kasutatada spetsiaalseid makettplaadijuhtmeid, mis skeemil on t\u00e4histatud sinisega. Vajadusel v\u00f5ib kindluse tagamiseks kasutada jootmistehnikat.<\/p>\n

    Blogi valmimist toetavad Haridus- ja Teadusministeerium ning SA Eesti Teadusagentuur.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Sissejuhatus J\u00e4rgnevas kahes blogipostituses n\u00e4itame, kuidas on v\u00f5imalik ise nutikodu protot\u00fc\u00fcpi ehitada. Eesm\u00e4rgiks on valmis saada lihtne automaatikalahendus, kus liikumise peale l\u00e4heks […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":663,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[22,32],"tags":[],"class_list":["post-430","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-iot","category-smart-house"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/430","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=430"}],"version-history":[{"count":13,"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/430\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":725,"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/430\/revisions\/725"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/media\/663"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=430"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=430"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/iot.ttu.ee\/et\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=430"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}