Kaffeeautomat durch Rasberry Pi steuern, uvm...
Hallöchen,
in der 10. Klasse sind wir nun im Technikunterricht an einem Punkt angelangt, wo wir selbstständig an einem Projekt arbeiten müssen. Das Ganze Projekt zählt dann am Ende des Jahres als Prüfungsnote und wird auch im Zeugnis auf einem beigelegten Blatt noch extra aufgeführt.
Ich hatte schon vor ein paar Wochen mal von dem Raspberry Pi gehört und dachte mir dann jetzt, dass ich ja in dem Projekt etwas damit machen könnte. Ich hab meine Lehrerin gefragt und sie hat dann gemeint, ich könnte ihn so einrichten, dass ich über eine Website, die auf dem RasPi läuft dann ein Gerät z.B. ein Feuermelder, Alarmanlage oder eine Kaffeemaschine steuern könnte. (Es muss keine Website sein, die öffentlich zugängig ist, es wird dann warscheinlich eine sein, die nur in einem kleinen Netzwerk erreichbar ist.
Nun meine Frage(n):
1. Was für einen RasPi soll ich mir da kaufen? (Es gibt ja verschiedene Modelle)
2. Kennt ihr gute Tutorials und/oder erklärungen zur Einrichtung eines RasPi's und der dazugehörigen Software + Betriebssystem (Linux)?
3. Habt ihr selber einen, und wenn ja, wie benutzt ihr ihn und wie habt ihr das ganze dann gelöst?
Ich würde mich auf jeden Fall über eine Antwort freuen^^
Frohe Weihnachten und Liebe Grüße
Selina
6 Antworten
Wenn es nicht unbedingt im Netzwerk sein soll, tut es auch ein Mikrocontroller. Die jedoch Netzwekfähig zu machen ist nicht all zu leicht. In diesem Fall dann doch lieber ein RasPi. So wirklich kenne ich die Unterschiede zwischen den Modellen nicht, aber ich glaube, dass alle genug Leistung und Hardware haben um ein paar IO Pins zu steuern.
Im Grunde müsst ihr ja "nur" auf der Website ein Button drücken, der dann das Signal zum RasPi gibt, der dann ein paar IO Pins schaltet, die dann die Kaffeemaschine steuern (wie soll die Kaffeemaschine eigentlich das Signal aufnehmen)
Edgar
PS: bei spezifischen fragen wäre das Thema "Elektrotechnik" mit anzugeben, da sind die Profis :D
So kompliziert ist das nicht die Knöpfe zu manipulieren :D Löten musst du aber schon, was aber nicht wirklich kompliziert ist.
Im Grunde ersetzt du den Taster durch einen MOSFET oder meinetwegen normalem Transistor. Der wird dann durch den RasPi geschalten.
Wie baut der andere denn die Alarmanlage? Es ist so ziemlich alles möglich mit Elektrotechnik :D
Er wollte das Ganze glaub ich so gestalten, dass sobald ein Kontakt unterbrochen wird (an der Türe oder einem Fenster an dem Modell), ein Summer summt, er aber nicht aufhört zu summen, wenn man die Türe oder das Fenster schließt (quasi ein Programmspeicher). Das Ganze soll dann durch einen Taste oder ähnlichem wieder zurückgesetzt werden.
Und dann wollte er das gleiche Prinzip noch bei einem Rauchmelder anwenden, wo dann halt ein optischer Sensor der "Auslöser" ist.
Klingt stark nach Mikrocontroller. Falls ja, ist es eine Leichtigkeit zwischen RasPi und dem Alarm zu kommunizieren.
Sind Kenntnisse im der Elektronik eigentlich vorhanden? Falls nicht wäre das auch kein großes Problem.
Kentnisse in Elektronik sind vorhanden^^ Dann setzt ich mich mal mit dem Anderen zusammen und dann können wir uns ja überlegen, ob wir das machen, oder nicht.
Bei Fragen bitte fragen :D
Ich habe die Email Benachrichtigung an, also geht es auch schnell.
Eurer Größtes Problem wird das Netzwerk sein.
Wie meinst du das mit dem Netzwerk?
Ich dachte wir verbinden den RasPi über das Netzwerkkabel mit einem PC, worüber man dann auf die Website die auf dem RasPi ist zugreifen kann.
Ich meine damit, dass das Erstellen der Website schwierig wird. Denn es müssen ja auch Daten an den RasPi zurück gesendet werden müssen, ab besten ohne die Seite neu laden zu müssen.
Ehrlich gesagt weiß ich in diesem Bereich selbst noch nicht sehr viel...
Ok, dann muss ich mir dazu dann auch noch ein paar Erklärungen raussuchen^^
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Du musst den Typ B des Raspberry Pi nehmen, denn die A-Variante hat keine Netzwerkschnittstelle.
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Welches Tutorial geeignet ist, hängt sehr stark von der Anwendung ab. http://www.raspberrypi.org/wp-content/uploads/2012/04/quick-start-guide-v2_1.pdf ist sicher ein guter Start, um grundsätzlich erst einmal ein Betriebssystem zu installieren.
Das, was Du vorhast, geht in Richtung Automatisierung. Da gibt es reichlich viel. Eine weit verbreitete Nutzung wäre, eine Steckdose per Funk oer alternativ ein Relais zu steuern. In der Regel wird so etwas mit kleinen Python-Scripts erledigt, die Funkeinheit oder Relais wird über die GPIO-Ports angesteuert.
Ich werfe Dir einfach mal ein paar Links hin, die ich gerade greifbar habe. Vielleicht gibt Dir das ein paar Anregungen für Dein Vorhaben. Getestet habe ich davon nichts, siehe unten unter Punkt 3.
raspberrypiguide.de/howtos/powerpi-raspberry-pi-haussteuerung/
alexbloggt.com/funksteckdosen-raspberry-pi-teil1/
forum-raspberrypi.de/Thread-projekt-433mhz-steckdosen-steuerung
mikrocontroller.net/topic/282589
elektronikpraxis.vogel.de/themen/hardwareentwicklung/datenkommunikationsics/articles/390217/
gsurf.de/raspberry-pi-rcswitch-pi-und-openhab/
Hier wird ein Temperatursensor am Pi angeschlossen:
demaya.de/wp/2013/11/mit-perl-skript-1-wire-temperatursensor-ds18b20-am-raspberry-pi-abrufen/
- Ich habe einen Pi, auf dem Raspbian läuft. Darauf habe ich Owncloud, eine CUPS-Server, Samba und ein paar Kleinigkeiten installiert. Mit Owncloud syncronisiere ich die Bookmarks mehrerer Firefoxe (Win 7 und Linux), die Adressen eines Android-Telefons mit diversen Thunderbirds (ebenfalls Win7 und Linux). Mit CUPS wird über's Netz gedruckt mit einem nicht netzwerkfähigen Tintenstrahler (die Rechner laufen unter Linux, Mac, Windows XP und Windows 7). Für alle Probleme kannte Google einen Weg zur Lösung. Sehr gut sind die Tutorials von ubuntuusers.de. Da Ubuntu und Debian (die Basis von Raspbian) verwandt sind, kann man die Anleitungen problemlos übernehmen.
Vielen Dank für deine Antwort! Hab mir mal die Links kurz angesehen und da ist einiges dabei, wo interessant aussieht. Muss mir das später aber nochmal genauer ansehen, bin grad nur am Handy^^
Ja, es gibt verschiedene, aber derzeit wird nur noch eine Variante Produziert, die ganz alten werden schon lange nicht mehr angeboten.
Derzeit kriegt man nur noch zwei verschiedene Varianten, die neuste Version ist "Model B", die hat einfach doppelt so viel Speicher und zwei Befestigungslöcher. Ansonsten sind beide Versionen gleich, Du kannst die ältere Version nehmen wenn die DEUTLICH billiger ist, sonst macht es keinen Sinn was anderes zu kaufen als "B".
Ob die Webseite öffentlich ist oder in einem privaten Netzwerk spielt für den Raspberry keine Rolle, das ist Sache es Netzwerkes selber.
Du musst dazu einen Webserver (z.B. Apache) laufen lassen und konfigurieren. Das ist nicht einfach wenn man sich mit Linux und Webservern im allgemeinen nicht auskennt. Und dann muß der Webserver ja auch noch Dein selbstgeschriebenes Programm steuern. Das braucht umfassende Kenntnisse!
Da würde ich Dir zu einem "Rabbit Embedded System" raten. Rin RCM7000 board ist recht billig und das vom Hersteller angebotene C ist für Multitasking erweitert. Dazu kann man mit wenigen Befehlen einen Webserver einbinden wo man Webselten im HTML Code auf den RCM hochladen kann und im HTML Code kann man Ein- und AUsgabeelemente direkt an Variablen im C-Code koppeln. So erscheint eine Änderung in einer Variable in einem normalen C-Programm direkt auf der Webseite und Eingaben auf der Webseite ändern direkt die Variablen die das C-Programm nutzt. So kannst Du mit sehr wenig AUfwand ein Webinterface erstellen das Dein C-Programm beeinflusst. Auch Grafiken die Abhängig vom Zustand einer Variable getauscht werden sind möglich, auch GIF-Animationen.
Von der Programmierung der Ein-und AUsgangsleitungen her ist so ein RCM eher leichter als ein Raspberry.
AUch das hier wäre vielleicht interessant:
Denn das Ding ist billiger (vor allem als Bausatz zum selber löten) und wenn Du einen PC programmieren kannst, kannst DU das Steuerprogramm für den PC schrfeiben der dann per Netzwerk die Hardware bestehend aus diesem Board steuert. Dazu brauchst Du nur noch eine 5V Relaiskarte. Das Ding bekommst Du auch bei Amazon.
Ok, auch ein dickes Danke an dich. Dann werd ich auch das was du geschrieben hast nochmal mit meiner Lehrerin durchsprechen.
Es gibt übrigens auch eine App für Android für das Net-IO Board.
so einen Raspberry zum Laufen zu bringen ist gar nicht so schwer. Ihr benötigt ein geeignetes 5V Netzteil einen Monitor mit HDMI-Eingang und USB-Tastatur und USB-Maus, Möglicherweise noch einen USB-HUB, wenn es die "kleine" Ausführung des Rasperry sein soll.
Ich würde aber den Type B nehmen, denn der hat 2 USB-Ports und doppelt so viel RAM. Dort, wo man Linux für den Pi downloaden kann, findet man auch eine kurze Beschreibung. Das wird aber nicht ausreichen, um aus dem Pi auch das zu machen, was ihr machen wollt, denn es wird notwendig sein, tiefer in Linux einzusteigen als jemand, der nur am PC spielen will. Sehr vorteilhaft ist es wenn du ( besser mehrere der Klasse ) auch zu Hause ein Linux-System hättet ( das geht auch parallel zu Windows).
Kleinere Dinge kann man über die beim Pi vorhandene GPIO Schnittstelle realisieren. Das würde für so eine Technikunterricht-Aufgabe ausreichen. Für umfangreichere Aufgaben bietet sich eine serielle Anbindung eines Mikrocontrollers über USB und RS232 an. ( Das dürfte aber zu umfangreich werden)
Um über ein Relais die Kaffeemaschine zu schalten, benötigt ihr Hardware-Relais-Treiber. Auch eine Alarmanlage muss an die GPIO-Schnittstelle angepasst werden.
Ihr müsst auch die Software denken, denn das was ihr vorfindet ist die unterste Ebene auf die ihr aufsetzen müsst.
Lösbar ist das, wenn ihr die Aufgabe aufteilt z.B. in
Raspberry Pi Hardware und Basis-Betriebssystem
Hardware-GPIO-Schnittstelle und Ansteuerung/Abtastung der Relais und Sensoren
Funktionssoftware zur Steuerung der Hardware
Netzwerkanbindung ( Fernsteuerung/Fernabfrage)
Es sind also viele Dinge parallel zu erledigen, die Teamwork verlangen. Selbst wenn am Ende keine Alarmanlage oder ähnliche fertig wird, ihr werdet viel, sehr viel gelernt haben und einen Einblick in die Arbeit von Ingenieuren bekommen.
Übrigens: bei mir läuft so ein Raspberry als Steueranlage für Jalousien, für eine Alarmanlage und, wenn ich will, auch für eine Kaffeemaschine.
Ich glaube so langsam wird mir richtig bewusst, was das dann für eine Arbeit sein wird^^ Aber ich glaub das packen wir schon und Spaß wird es denke ich mal auf jeden Fall auch machen.
Ich spreche das dann nochmal mit dem Anderen und meiner Lehrerin ab und dann werd ich mal gucken, wie wir das Ganze dann angehen^^
Auch noch ein fettes Danke an dich, du hast mir auch sehr weiter geholfen!
Nimm das Modell b , das ist etwas leistungsstärker . wheezy ist wohl immer noch das beliebteste raspi OS und daher gibt es dazu auch die meisten tutorials . neun Webserver lässt sich auf dem pi sehr leicht einrichten . SSH Zugriff wär auch zu empfehlen ; nur mal so ne Frage : habt ihr dort schon mal programmiert ? Vielleicht in arm Assembler ein kleines OS für den pi schreiben (wenn du das schon recht gut kannst ) . wie man so ein gerät am besten steuert müsste ich jetzt auch nochmal überlegen
Danke auch an dich^^
Bis jetzt haben wir im Technik-Unterricht noch nicht programmiert (ich glaub das steht auch garnet auf dem Lehrplan).
Ich habe mir nur selber schoneinmal ein paar Grundkenntnisse in Java und HTML angesammelt. Bei CSS auch, aber da ist mein Wissen wieder so gut wie auf 0 gesunken^^
HTML und CSS sind keine Programmiersprachen . vergiss das mit dem OS , war nen schlechter Vorschlag .
Danke dir erstmal!!! Wie die Kaffeemaschine das Signal aufnehmen soll? Uff... gute Frage^^ da muss ich mich mal noch erkundigen, habe aber gerade erfahren, dass jemand anderes eine Art Alarmanlage macht und die könnte ja dann auch damit gesteuert werden (oder?).
Also es muss nicht unbedingt eine Kaffeemaschine sein, es darf auch gern ein anderes Gerät sein. Sollte halt irgendetwas sein, das dann irgendetwas macht...