فلومتر آب برای لوله های آب

کنتورهای آب نصب شده در خطوط تغذیه در مکان های مسکونی، تجاری و صنعتی رایج است. اینها حجم آب جاری در لوله ها را عموماً بر حسب متر مکعب اندازه گیری می کنند. در اینجا مداری ارائه شده است که مقدار آب را بر حسب لیتر اندازه گیری می کند.

مدار پیرامون برد Arduino Uno (Board1)، LCD 16×2 (LCD1) و سنسور جریان آب YF-S201 (SENSOR1) ساخته شده است. آردوینو مغز مدار است که با استفاده از سنسور جریان، مقدار آب در لوله را اندازه گیری می کند.

سنسور جریان، پالس با فرکانس متغیری را که متناسب با سرعت جریان آب از طریق لوله آب است، تولید می کند. با شمارش پالس های خروجی سنسور می توان تعداد لیترهای عبوری از سنسور را محاسبه کرد.

خروجی پالس با استفاده از یک مقاومت کششی به پین ​​وقفه آردوینو داده می شود. پالس ها شمارش شده و بر این اساس تعداد لیتر توسط برنامه آردوینو محاسبه می شود. بنابراین، تعداد لیترها در ال سی دی تا سه رقم اعشار (یعنی تا یک میلی لیتر) به صورت "000000.000 لیتر" نمایش داده می شود.

سنسور جریان آب

سنسور جریان آب دارای روتور و سنسور اثر هال است. هنگامی که آب از طریق روتور و سنسور جریان می یابد، روتور می چرخد. این باعث می شود که سنسور پالس ها را خروجی کند. سرعت جریان (Q) را می توان به صورت زیر اندازه گیری کرد:

نرخ جریان (Q) بر حسب لیتر/دقیقه= فرکانس پالس خروجی/7.5

اما در اینجا، تعداد لیتر مورد نیاز است. با تنظیم مجدد معادله بالا برای لیتر، به دست می آوریم

تعداد لیتر=تعداد پالس خروجی/450

نرم افزار فلومتر با زبان برنامه نویسی آردوینو نوشته شده است. Arduino Uno با استفاده از Arduino IDE برنامه ریزی شده است.

برد صحیح را از منوی Board®Tools در Arduino IDE انتخاب کنید، پورت COM را انتخاب کنید و برنامه Flowmeter.ino را از طریق پورت USB استاندارد کامپیوتر آپلود کنید.

ساخت و ساز و آزمایش

مدار را بر روی یک PCB یا تخته نان برد همه منظوره مطابق مدار ارائه شده جمع کنید. برد آردوینو می تواند توسط یک آداپتور خارجی 9 ولت، 500 میلی آمپر یا کابل USB از لپ تاپ یا دسکتاپ تغذیه شود.

سنسور فلومتر آب را در ورودی لوله آب نصب کنید و سه سیم آن را مطابق شکل به مدار متصل کنید. سنسور می تواند با منبع تغذیه 5 ولت تا 24 ولت DC کار کند. از این رو نیازی به استفاده از منبع خارجی نیست

توجه داشته باشید

سنسور جریان YF-S201 مورد استفاده برای این پروژه یک سنسور دقیق نیست. نرخ پالس آن بسته به سرعت جریان، فشار سیال و جهت سنسور کمی متفاوت است. بنابراین، ممکن است 10 درصد خطا در خروجی وجود داشته باشد. با این حال، برای پروژه های اندازه گیری اولیه کافی است. هر پالس تقریباً معادل 2.25 میلی لیتر است.

چگونه از گوشی خود به عنوان دوربین حرارتی استفاده کنیم

دوربین های حرارتی یا لوازم جانبی حرارتی برای تشخیص عیب مبتنی بر اسکن حرارتی، تجزیه و تحلیل دریچه گاز حرارتی، نظارت حرارتی و بسیاری از اهداف دیگر مفید هستند.

اسکن حرارتی همچنین در نظارت بر دمای کوره‌ها یا دیگ‌ها یا برای تجزیه و تحلیل دمای بدن بدون تشخیص تماس فیزیکی مانند Covid-19 در یک فرد استفاده می‌شود.

در حالی که دوربین های حرارتی با قیمتی بین 30000 تا 100000 روپیه گران هستند، برخی از دوربین ها به عنوان لوازم جانبی خارجی برای تلفن های همراه در دسترس هستند. اینها می توانند یک تلفن را به دوربین حرارتی تبدیل کنند، اما حتی این لوازم جانبی می توانند تا 30000 روپیه یا بیشتر قیمت داشته باشند، که ممکن است برای بسیاری از ما برای آنالیز اولیه حرارتی یا اسکن حرارتی یا آزمایش علائم کووید-19 بسیار گران باشد.

بنابراین، در اینجا نحوه ساخت لوازم جانبی دوربین حرارتی مقرون به صرفه است که با آن می توانید یک گوشی را با قیمتی بین 5000 تا 6000 روپیه به یک دوربین حرارتی تبدیل کنید. این دوربین را می توان برای دریافت یک فیلم حرارتی بسیار ابتدایی و برای کارهای اساسی دیگر مانند غربالگری حرارتی، آنالیز تست حرارتی و نظارت حرارتی استفاده کرد.

(نکته EFY. یک آداپتور در حال حرکت (آداپتور OTG) با توجه به تلفنی که قرار است این دستگاه روی آن پیکربندی شود، قابل استفاده است. برای آیفون به آداپتور OTG آیفون و برای گوشی اندرویدی به یک نوع نیاز داریم. -C USB.)

ابتدا باید بدنه دستگاه به گونه ای طراحی شود که از قطعات و دستگاه پشتیبانی و محافظت کند. سنسور حرارتی و Raspberry Pi Zero W در اینجا با هم استفاده می شوند. محفظه/قاب دستگاه را می توان مطابق با اندازه Raspberry Pi Zero W طراحی کرد. می توان سوراخی در پایین کیس ایجاد کرد تا حسگر حرارتی را آشکار کند

پس از طراحی کیس، سنسور، Raspberry Pi و OTG را همانطور که در نمودار مدار در شکل 4 نشان داده شده است وصل کنید. اگر یک OTG با خروجی micro USB نر دارید، می توانید مستقیماً آن micro USB را به ورودی micro USB Raspberry Pi متصل کنید. . در غیر این صورت، باید سیم OTG را برش دهید و سیم +ve را به پایه 5 ولتی رزبری پای و GND را به پایه GND رزبری پای لحیم کنید. برای آیفون، از استفاده از فرآیند لحیم کاری خودداری کنید و از کانکتور OTG نری Micro USB به نری آیفون استفاده کنید.

همه اتصالات را بررسی کنید تا به تلفن گران قیمت خود آسیب نرسانید. پس از اتصال OTG و سنسور با Raspberry Pi، سنسور، Raspberry Pi و آداپتور OTG را در داخل محفظه طراحی شده و پرینت سه بعدی ثابت کنید 

کد نویسی

Raspberry Pi را با آخرین سیستم عامل Raspbian نصب کنید. سپس I2C pepherial را در Raspberry Pi فعال کنید، زیرا حسگر حرارتی مورد استفاده ما در ارتباط I2C متصل است. بنابراین، برای فعال کردن I2C در Raspberry Pi، ترمینال را باز کنید و sudo raspi-config را اجرا کنید و سپس به گزینه advance and interfacing بروید و I2C و VNC را فعال کنید.

اکنون Raspberry Pi را به هات اسپات یا شبکه Wi-Fi گوشی که گوشی به آن متصل است وصل کنید. در مرحله بعد، چند کتابخانه و ماژول را نصب کنید که به ما در ارتباط با سنسور و دریافت داده از آن و همچنین مشاهده آن داده ها به صورت ویدیویی کمک می کند. بنابراین ترمینال لینوکس را باز کنید و دستور زیر را اجرا کنید:

sudo pip3 pygame را نصب کنید

sudo pip3 install scipy

sudo pip3 نصب numpy

sudo pip3 Adafruit_AMG88xx را نصب کنید

پس از نصب کتابخانه ها، تمام ماژول های نصب شده را در کد وارد کنید. سپس محدوده دمای حداکثر و حداقل را تنظیم کنید تا خوانش سنسور AMG را دریافت کنید. محدوده را بین 22 تا 45 تنظیم کنید. بسته به نیاز و هدفی که از آن استفاده می کنید، حتی می توان محدوده بالاتری را نیز تنظیم کرد. اگر قرار است از آن برای آنالیز حرارتی استفاده شود و محدوده دما بیشتر از 100 باشد، می توانید بر اساس آن محدوده را تنظیم کنید.

در مرحله بعد، اندازه پنجره pygame را تنظیم کنید، اندازه ای که خروجی ویدیو برای دوربین حرارتی شما به دست می آید. سپس داده های پیکسل سنسور را به رنگ های قرمز، سبز، آبی و زرد نگاشت کنید.

اجازه دهید نحوه عملکرد دوربین حرارتی را درک کنیم. دوربین حرارتی دارای یک سنسور حرارتی در داخل بسیاری از سنسورهای حرارتی IR کوچک است. هر سنسور حرارتی به عنوان یک پیکسل از دوربین حرارتی عمل می کند و به شکل ماتریس است. بنابراین، اگر از یک سنسور دوربین حرارتی با کیفیت خوب و با وضوح بالا استفاده شود، دارای سنسورهای حرارتی بسیار کوچک به شکل پیکسل است.

در اینجا، ما از سنسور حرارتی AMG8833 استفاده می کنیم، بنابراین اندازه پیکسل ماتریسی 8×8 است. برای دریافت ویدیوی بی‌درنگ، آن پیکسل‌ها، یعنی داده‌های حسگر حرارتی مادون قرمز با اندازه کوچک را با رنگ‌هایی مانند آبی، زرد و قرمز ترسیم می‌کنیم، جایی که قرمز داغ‌ترین و آبی سردترین را نشان می‌دهد. پس از نقشه برداری رنگی، تصویر حرارتی شکل می گیرد که در هر فیلم دوربین حرارتی می بینیم.

آزمایش کردن

هنگامی که دستگاه پس از تهیه کد بالا آماده شد، آن را به درگاه شارژ/USB آیفون یا گوشی اندرویدی خود وصل کنید. نمایشگر VNC را روی تلفن یا رایانه شخصی که می خواهید فیلم دوربین حرارتی را روی آن دریافت کنید، نصب کنید.

اگر آیفون با اتصال آن به این دستگاه به دوربین حرارتی تبدیل می‌شود، نمایشگر VNC موجود در فروشگاه برنامه را روی آیفون نصب کنید. ما باید آدرس IP و رمز عبور Raspberry Pi خود را وارد کنیم و اجازه دهیم Pi به یک هات اسپات تلفن یا به همان شبکه Wi-Fi که تلفن ما به آن متصل است متصل شود.

اکنون کدی را که قبلاً آماده شده بود اجرا کنید تا ویدیوی حرارتی آنی را دریافت کنید. دست خود را نزدیک دستگاه حسگر حرارتی حرکت دهید یا یک جسم داغ را نزدیک دستگاه حسگر بیاورید و می توانید فیلم حرارتی جسم را مشاهده کنید.

شما به تازگی لوازم جانبی ضمیمه نمایشگر حرارتی گوشی را طراحی کرده اید. شکل 9 و شکل 10 آزمایش پروژه را نشان می دهد.

سوپرکامپیوتر با تکنولوژی فوق العاده خنک کننده آب

ابرکامپیوترها در انجام محاسبات سنگین و کارهایی که نیاز به قدرت پردازشی در پردازش از راه دور، محاسبات علمی و غیره دارند، مفید هستند. اما خرید یک ابر رایانه دشوار و گران است و تنها تعداد انگشت شماری از ابر رایانه ها وجود دارند که متعلق به چند شرکت بزرگ هستند. اما زمینه ها و فرآیندهایی وجود دارد که ما به یک ماشین محاسباتی قابل حمل نیاز داریم که بتواند به عنوان یک ابر رایانه کار کند و بتواند محاسبات عظیم را انجام دهد، و بنابراین، ما آرزو داریم که ابر رایانه خود را داشته باشیم. بنابراین، آیا امکان ساخت چنین کامپیوتر قدرتمندی به تنهایی وجود دارد؟

قبل از غواصی در ابررایانه ها، بیایید نگاهی به نحوه کار یک کامپیوتر بیندازیم. اکثر ابرکامپیوترها اساساً CPUهای متصل هستند که گره اصلی CPU یک وظیفه واحد را تقسیم می کند و آن را به CPU گره اختصاص می دهد. همه CPUهای متصل به هم به طور همزمان کار می کنند تا وظیفه داده شده را به پایان برسانند و خروجی را در مدت زمان کوتاه تری ارائه دهند. بنابراین، آیا می توان چنین سیستمی ساخت که محاسبات پیچیده توسط چندین CPU به طور همزمان تقسیم و پردازش شوند؟ و تمام محاسبات سریعتر پردازش می شوند، حتی بزرگترین محاسبات فقط چند ثانیه طول می کشد.

بنابراین، امروز ما یک ماشین مشابه طراحی خواهیم کرد و ابررایانه خودمان را خواهیم ساخت. اگرچه، این دقیقاً یک ابر رایانه نیست، زیرا خوشه ای از بسیاری از CPU ها است، بنابراین، در دسته «ابر رایانه های خوشه ای عمومی» قرار می گیرد. در اینجا، ما یک واحد بسیار ابتدایی از یک ابر رایانه را با استفاده از آن طراحی می‌کنیم که می‌توانید هر تعداد گره را که می‌خواهید برای برآورده کردن نیازهای محاسباتی و پردازشی خود به هم متصل کنید. در اینجا ما از چندین کامپیوتر تک برد SBC استفاده می کنیم و آنها را به یکدیگر متصل می کنیم. حال یکی از گره ها را به عنوان گره اصلی اختصاص می دهیم. وظیفه اصلی گره توزیع و کنترل تمام گره های دیگر CPU های متصل به صورت جداگانه و تقسیم یک محاسبه پیچیده بر روی همه گره ها است و خروجی را به ما می دهد.

بنابراین، بیایید طراحی خود را با مجموعه ای از اجزای زیر شروع کنیم:

طراحی سخت افزار

اولین کاری که حتی قبل از طراحی باید انجام دهیم این است که در مورد ظاهر و پیکربندی سخت افزار ابررایانه خود تصمیم بگیریم. همانطور که می دانیم، ابررایانه ها از چندین گره CPU به هم متصل شده اند. بنابراین، در اینجا شما 2 گزینه برای انتخاب دارید: می توانید یک سیستم مبتنی بر قفسه را انتخاب کنید یا یک بلوک از هر گره طراحی کنید و چندین بلوک گره را به هم متصل کنید و یک خوشه بزرگ بسازید. از آنجایی که این پروژه برای استفاده شخصی است، تصمیم گرفتم یک ابر رایانه مبتنی بر بلوک بسازم که در آن یک بلوک شامل 2 CPU باشد. هر بلوک دارای سیستم مدیریت توان و خنک کننده از پیش پیکربندی شده جداگانه خود است، بنابراین در این راه، باید به افزودن چنین بلوک واحدی ادامه دهید و گره‌ها را برای یک ابر رایانه اضافه کنید.

 این طراحی به شما انعطاف‌پذیری می‌دهد تا بتوانید تعداد زیادی بلوک خوشه‌ای را اضافه کنید. این می تواند قدرت پردازش خود را از 2 برابر به 500 برابر یا بالاتر بر اساس نیاز شما بدون نگرانی در مورد سیستم خنک کننده و سیستم مدیریت انرژی هنگام اضافه کردن یک بلوک اضافی افزایش دهد. بنابراین، در اینجا ما یک بلوک اساسی از یک ابرکامپیوتر با یک سیستم مدیریت یکپارچه توان و خنک کننده طراحی می کنیم، که شامل دو CPU است، یکی CPU اصلی و دیگری یک CPU گره است. این طراحی به شما امکان می دهد تعداد زیادی بلوک را برای دستیابی به قدرت پردازش بالاتر اضافه کنید، به طوری که می توانید فقط با اضافه کردن این بلوک های گره به بیش از 1 ترابایت قدرت محاسباتی دست یابید.

طراحی کیس سخت افزاری

بنابراین، برای طراحی بدنه سخت‌افزاری خود، یک بلوک واحد می‌سازیم که دو رزبری پای SBC جداگانه را در خود جای داده و حاوی مخزن خنک‌کننده آب استوانه‌ای است. در مورد بلوک، دو برش در قسمت جلویی ایجاد کرده‌ایم تا درگاه‌های USB و درگاه‌های اترنت Raspberry Pi نمایان شوند. ما همچنین به سوراخ هایی برای قرار دادن سیم ها و اتصال دهنده ها برای منبع تغذیه نیاز داریم (به شکل 2 مراجعه کنید). ما همچنین دریچه‌ها را طوری طراحی کرده‌ایم که هوا بتواند آزادانه جریان داشته باشد و در نتیجه سیستم خنک‌تر بماند.

اکنون پس از طراحی بدنه سخت افزاری، آن را پرینت سه بعدی خواهیم کرد. همچنین می‌توانید طراحی سفارشی خود را بسازید یا حتی ابررایانه مبتنی بر رک را انتخاب کنید و سیستم خنک‌کننده و CPU را در راه‌اندازی رک تنظیم کنید.

طراحی سیستم خنک کننده

اکنون پس از طراحی کیس، باید سیستم خنک کننده ابررایانه خود را طراحی کنیم. از آنجایی که ابررایانه برای انجام کارهای پیچیده و محاسبات بزرگ ساخته شده است، می تواند تا حد زیادی گرم شود. و برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد سیستم، باید یک سیستم خنک کننده موثر طراحی کنیم که برای آن "سیستم خنک کننده دوگانه" را انتخاب کرده ایم که هر دو فن آوری ترموالکتریک و خنک کننده آب را یکپارچه می کند. در اینجا ابتدا CPU ها را با یک ترموالکتریک خنک می کنیم و سپس از طرف دیگر گرمای ترموالکتریک به یک بلوک آلومینیومی متصل منتقل می شود که به عنوان یک هیت سینک با آب عمل می کند. این آب گرم در یک مخزن خنک می شود و با استفاده از یک پمپ گردش می کند، بنابراین ما باید این سیستم را طراحی کنیم که در آن به یک پمپ، مایع یا مایع حامل گرما و ترموالکتریک (TEC) نیاز داریم.

آماده سازی مخزن آب/مایع

ابتدا باید مخزن را آماده کنیم. ما می توانیم از مخزن خنک کننده مایع که در بازار موجود است و می تواند بیش از 5000 روپیه قیمت داشته باشد استفاده کنیم یا مخزن خنک کننده مایع مقرون به صرفه خود را با هر ظروف شفاف بدون هوا که به شکل استوانه است بسازیم.

من از محفظه پلاستیکی استوانه‌ای شفاف بدون هوا استفاده کرده‌ام که کاملاً درون کیس ابر رایانه‌ای که قبلاً طراحی کرده‌ایم قرار می‌گیرد. (توجه: ممکن است خطر نشت مایع به بیرون و ایجاد اتصال کوتاه یا آسیب به قطعات الکترونیکی وجود داشته باشد. بنابراین، لطفاً مطمئن شوید که طراحی مخزن خود را از نشتی مقاوم کنید.)

بنابراین، در اینجا من از یک ظرف شفاف مانند شکل 3 استفاده کرده ام. ما به دو لوله برای ورودی و خروجی نیاز داریم و برای این لوله ها 2 سوراخ در ظرف ایجاد می کنیم. همچنین باید یک سوراخ کوچکتر برای سیم کشی پمپ آب زیردریایی ایجاد کنیم. پس از وارد کردن لوله های آب ورودی و خروجی و سیم برق، باید ظرف را دوباره هوابندی کنیم. با پوشاندن چند لایه چسب پایه لاستیکی یا چسب سیلیکونی روی آن قسمت را می بندیم و می گذاریم تا خشک شود. پس از خشک شدن چسب، با پر کردن آن با آب، نصب را آزمایش می کنیم. پس از تست پمپ را وصل می کنیم و درب ظرف را می بندیم و با چسب پایه لاستیکی فیکس می کنیم.

تهیه بلوک خنک کننده مایع و ترموالکتریک

 اکنون مرحله بعدی اتصال بلوک خنک کننده به ماژول ترموالکتریک است. خمیر حرارتی را در قسمت پشتی ماژول ترموالکتریک بمالید و آن را به پردازنده رزبری پای وصل کنید. مطمئن شوید که مقداری پد یا برچسب پلاستیکی یا لاستیکی برای جلوگیری از قرار گرفتن سایر اجزای مجزا در نزدیکی پردازنده رزبری پای قرار دهید. برای جلوگیری از تماس قطرات آب ناشی از تراکم با اجزای R Pi انجام می شود. مرحله بعدی وارد کردن هر دو لوله ورودی و خروجی در داخل بلوک Alimunium است که در شکل 7،8 نشان داده شده است. اکنون سیم پمپ آب و سیم ژنراتور ترموالکتریک را با منبع تغذیه 5 ولت DC وصل کنید.

مونتاژ کردن

اکنون سیستم خنک کننده ما کامل و آماده نصب است. ما اکنون آماده مونتاژ قطعات و شروع ساخت بلوک ابررایانه های خود هستیم. گام بعدی تعمیر Raspberry Pi SBC در داخل کیس برای بلوک ابررایانه است که در شکل 9 نشان داده شده است.

اکنون اولین بلوک خنک کننده را سوار کنید و سپس دومین رزبری پای را در داخل کیس نصب کنید و در عین حال مطمئن شوید که پورت ها و بریدگی روی کیس را تراز کنید.

حال پس از نصب Raspberry pi دوم و ثابت کردن آن با پیچ، ماژول ترموالکتریک و بلوک خنک کننده داخل کیس را ثابت کنید. برای اینکه خنک به نظر برسد و بتوانم جریان آب را ببینم، باید از یک ورق اکریلیک شفاف برای ساختن روکش همانطور که در شکل 14 نشان داده شده است استفاده کنم.

ارتباط

پس از اتمام مونتاژ، فقط با اتصال برق باقی می‌مانیم. پمپ آب و کولر ترموالکتریک را به منبع تغذیه 5-12 ولت 1.5 آمپر Dc وصل می کنیم و برای رزبری پای از منبع تغذیه 2 آمپری 5 ولت مستقیم استفاده می کنیم.

آماده سازی سیستم عامل برای ابر رایانه

اکنون مرحله بعدی نصب آخرین سیستم عامل Raspbeian روی برد Raspberry Pi و راه اندازی وای فای است.

اکنون گام بعدی ایجاد یک CPU اصلی است که وظیفه پیچیده را کنترل و به تمام گره‌های تشکیل‌دهنده آن برای پردازش و محاسبات، مشابه ابررایانه، تقسیم می‌کند. برای ایجاد یک CPU اصلی، ترمینال لینوکس را باز کنید و MPI را تنظیم کنید. ترمینال را باز کنید و MiPIH را نصب کنید و گره اصلی را آماده کنید که وظیفه را بین خوشه کامپیوترها کنترل و تقسیم می کند. مراحل زیر را دنبال کنید:

به روز رسانی sudo apt-get

 رمز عبور کاربر "pi" را تغییر دهید.

 در زیر «شبکه‌سازی»، نام میزبان را به nodeX تغییر دهید و X را با یک عدد منحصر به فرد (node1، node2 و غیره) جایگزین کنید. Node1 "گره اصلی" ما خواهد بود.

 راه اندازی اترنت

 sudo nano /etc/dhcpcd.conf به انتهای فایل بروید و موارد زیر را اضافه کنید:

 رابط eth0

 static ip_address=10.0.0.1/24

 سپس هویت منحصر به فرد ایجاد کنید

 ssh-keygen -t rsa

راه اندازی گره اصلی

ssh-copy-id 10.0.0.1

اکنون گره اصلی ما در یک ابر رایانه آماده است.

 مرحله بعدی این است که ترمینال نود دوم، ترمینال دیگر رزبری پای را باز کنید و اترنت هر دو رزبری پای را با کانکتور اترنت وصل کنید. باید مراحل بالا را برای هر گره ای که می خواهید اضافه کنید تکرار کنید. با دنبال کردن این مرحله، می‌توانید ابرکامپیوتر را حتی با 1000 یا 1 Lakhs Raspberry Pi بسازید. پس از اتصال همه RPis، تصویر قابل بوت رزبری پای بالا را از قبل تنظیم کنید و سپس کارت SD تمام آن 1Lakhs رزبری پای را با همان تصویر آماده کنید. و همه آنها را با یک کانکتور اترنت وصل کنید. سپس همه آنها را بوت کنید و آنها را به عنوان گره های اصلی به عنوان دستورات و تنظیمات زیر تنظیم کنید.

 ترمینال را باز کنید و این را روی هر گره ابرکامپیوتر اجرا کنید

sudo apt install mpich python3-mpi4py پس از تکمیل، تست MPI روی هر گره کار می کند

 mpiexec -n 1 نام میزبان

 اکنون گره را راه اندازی می کنیم

از node1 (10.0.0.1)، از node1 دستور زیر را اجرا کنید:

 mpiexec -n 4 – میزبان 10.0.0.1، 10.0.0.2، 10.0.0.2، 10.0.0.4 نام میزبان

 هر راه‌اندازی به خوبی پیش می‌رود و نام میزبان هر گره را تغییر می‌دهد

پس از مونتاژ و راه اندازی کل سیستم، آماده تست آن هستیم.

هر گره را به هم وصل کنید و آنها را تغذیه کنید. در اینجا، ما یک بلوک و گره اصلی از ابرکامپیوتر ساخته‌ایم، اما می‌توانید هر تعداد گره را که برای افزایش قدرت پردازش ابررایانه نیاز دارید وصل کنید و از تمام توان گره CPU متصل به عنوان یک خوشه استفاده کنید. این قدرت ترکیبی چندین CPU مشابه قدرت ابررایانه ها است.

اکنون برای آزمایش ابر رایانه کد زیر را دانلود کنید:

https://github.com/mrpjevans/cluster-prime

ترمینال اصلی گره را باز کنید و موارد زیر را در ترمینال لینوکس اجرا کنید

mpiexec -n 1 python3 prime.py 1000

وقتی کد بالا را اجرا می کنید، کار پیچیده ای مانند یافتن اعداد اول تا 1000 یا 4000 یا 1lakh بین تمام گره های موجود در خوشه های ابر رایانه تقسیم می شود. تمام پردازش ها به طور همزمان در گره های مختلف تقسیم و محاسبه می شود و پس از انجام آن، خروجی را دریافت خواهید کرد.

لپ تاپ مینی لمسی مبتنی بر Raspberry Pi با نمایشگر E-ink

حمل یک ماشین در همه جا، که قادر به انجام هک اخلاقی بدون جلب توجه است، در برخی از کارهای مربوط به هک که ممکن است دوست نداشته باشید یک لپ تاپ بزرگ حمل کنید، مهم است. بنابراین، ما کوچکترین لپ تاپ Raspberry Pi را با صفحه کلید تمام لمسی می سازیم.

ویژگی های لپ تاپ Raspberry Pi:

به کوچکی انگشت ما، قابل حمل است و به راحتی می توان آن را در هر جایی پنهان کرد و حمل کرد.

صفحه کلید کامل چند لمسی داخلی.

صفحه نمایش چند لمسی برای کار به عنوان تبلت هک.

مجهز به اتصال Wi-Fi، BLE، و بلوتوث برای آزمایش بهره برداری و نفوذ بی سیم و مبتنی بر شبکه.

لینوکس به عنوان بهترین سیستم عامل (OS) برای هک اخلاقی در نظر گرفته می شود و Kali یکی از بهترین سیستم عامل های لینوکس است زیرا با پیش تنظیم ابزارهای مختلف بهره برداری برای نفوذ، هک و آزمایش، مانند Metasploit، Aircrack- ارائه می شود. ng و Wireshark.

طراحی لپ تاپ

پس از جمع آوری اجزای ذکر شده در صورتحساب مواد، باید قاب یا بدنه لپ تاپ را طراحی کنیم تا سخت افزار داخل آن به طور ایمن نگهداری شود. ممکن است بدنه لپ تاپ را در سه قسمت طراحی کنیم.

اول قسمت پایه است که در آن سخت افزار اصلی، یعنی Raspberry Pi، باتری و سیستم شارژ را نگه می داریم.

در پایه، دو برش ایجاد می کنیم: یکی در جلو برای اترنت و USB و دیگری برای تغذیه و شارژ باتری.

در مرحله بعد، پوشش بالایی پایه را طوری طراحی می کنیم که صفحه کلید لمسی مبتنی بر کاغذ الکترونیکی را نگه دارد. برشی در پوشش بالایی ایجاد می کنیم تا صفحه کلید صفحه لمسی داخل آن ثابت شود.

در مرحله بعد، ما پشتیبانی پنل LCD را برای لپ تاپ طراحی می کنیم. برای این کار، محفظه را هم اندازه نمایشگر می کنیم و ضخامت آن را نیز یکسان نگه می داریم.

آماده سازی Raspberry Pi برای Kali Linux

قبل از ادامه، باید برد Raspberry Pi را با لینوکس کالی آماده کنیم. برای آن، به وب سایت رسمی کالی لینوکس بروید و آخرین نسخه آن را برای دستگاه مبتنی بر ARM مانند Raspberry Pi دانلود کنید.

سپس تصویرگر دیسک رزبری پای را دانلود و نصب کنید. کارت SD را در درایو USB قرار دهید و با استفاده از تصویرگر دیسک رزبری پای، با انتخاب فایل تصویری سیستم عامل لینوکس کالی در تصویرساز دیسک رزبری پای، آن را با سیستم عامل Kali Linux OS آماده کنید.

آماده سازی سیستم عامل برای نمایش SPI

برای لپ‌تاپ خود، می‌توانیم هر نمایشگری را برای Raspberry Pi انتخاب کنیم که اندازه آن تا 8.9 سانتی‌متر (3.5 اینچ) باشد. یک صفحه نمایش لمسی مبتنی بر HDMI توصیه می شود زیرا ما از یک صفحه نمایش e-ink لمسی برای پنل صفحه کلید استفاده می کنیم که یک SPI است و دو نمایشگر SPI می توانند باعث ایجاد تضاد در ارتباطات شوند.

با این حال، نمایشگر SPI touch e-ink که برای صفحه کلید استفاده می شود، فقط از عملکرد لمسی خود استفاده می کند که مبتنی بر I2C است، بنابراین SPI نمایشگرهای دیگر مشکل چندانی ایجاد نمی کند.

یک صفحه نمایش مبتنی بر SPI در نمونه اولیه استفاده شده است زیرا قبلاً خریداری شده بود، اما استفاده از صفحه نمایش لمسی HDMI 8.9 سانتی متری به جای آن توصیه می شود. با استفاده از نمایشگر HDMI، می توانید مراحل زیر (الزامی برای نمایش SPI) را رد کرده و مستقیماً به قسمت آماده سازی صفحه کلید بروید.

برای استفاده از نمایشگر SPI، باید درایورها را نصب کرده و صفحه نمایش لمسی SPI را راه اندازی کنیم. بنابراین، ترمینال را باز کنید و دستور زیر را در ترمینال لینوکس اجرا کنید تا درایور نصب شود و نمایشگر Raspberry Pi تنظیم شود:

git clone https://github.com/goodtft/

LCD-show.git

chmod -R 755 LCD-show

cd LCD-show/

sudo ./LCD35-show

پس از نصب درایور، صفحه نمایش SPI را وصل کرده و طبق جدول 2 پین ها را به Raspberry Pi لحیم کنید.

آماده سازی صفحه کلید لمسی

باید سیستم صفحه کلید لپ تاپ را برای دادن ورودی به لپ تاپ آماده کنیم. همانطور که می‌خواهیم یک صفحه‌کلید لمسی کامل بسازیم، از صفحه‌کلید e-ink لمسی به عنوان صفحه‌کلید لمسی استفاده می‌کنیم، اما برای استفاده از آن به‌عنوان صفحه‌کلید به نرم‌افزار نیاز داریم.

برای ساخت صفحه کلید لمسی باید کلیدها را روی نمایشگر e-ink نمایش دهیم. بنابراین، یک تصویر برداری با کلیدهای روی صفحه کلید دانلود کنید. اندازه تصویر را به اندازه نمایشگر e-ink تغییر دهید، سپس کتابخانه را برای نمایشگر e-ink لمسی دانلود کنید. در اینجا ما از نمایشگر e-ink لمسی waveshare استفاده می کنیم.

بنابراین لینوکس را باز کنید و دستور زیر را اجرا کنید تا کتابخانه و درایور نمایشگر e-ink را دریافت کنید:

sudo pip3 gpiozero را نصب کنید

wget http://www.airspayce.com/micem/

bcm2835/bcm2835-1.68.tar.gz

tar zxvf bcm2835-1.68.tar.gz

سی دی bcm2835-1.68/

sudo ./پیکربندی && sudo make && sudo make

&& sudo make install را بررسی کنید

sudo apt-get install wiringpi

به روز رسانی sudo apt-get

sudo apt-get نصب python3-pip

sudo apt-get نصب python3-pil

sudo apt-get نصب python3-numpy

sudo pip3 RPi.GPIO را نصب کنید

sudo pip3 spidev را نصب کنید

سی دی ~

git clone https://github.com/waveshare/

Touch_e-Paper_HAT

به Example بروید و کد را اجرا کنید تا تصویر روی نمایشگر e-ink نمایش داده شود. در آن کد، «pic» را به تصویر برداری طرح‌بندی صفحه کلید تغییر دهید و کد را اجرا کنید.

توجه: قبل از اجرای کد، صفحه نمایش لمسی e-ink را با Raspberry روی پین های GPIO آن وصل کنید و سپس Raspberry را خاموش کنید.

حتی پس از قطع برق تا زمانی که نمایشگر را تازه نکنید، نمایشگر با همان تصویر باقی می ماند. نمایشگر جوهر الکترونیکی از فناوری خاصی استفاده می کند که در آن مولکول های جوهر فعال شده الکتریکی مانند جوهر چاپ شده روی کاغذ روی نمایشگر باقی می مانند.

در مرحله بعد، کدی را ایجاد کنید که نقاط لمسی را روی صفحه نمایش e-ink لمسی که لمس می‌کنیم شناسایی کرده و سیگنال‌های صفحه کلید را به ورودی‌های Kali Linux در Raspberry Pi تبدیل می‌کند.

برای سیگنال های ورودی ماوس و صفحه کلید به صورت مجازی، بدون اتصال ماوس یا صفحه کلید، کتابخانه های پایتون زیادی داریم.

در نمونه اولیه، ما از ماژول کتابخانه Python pynput برای دادن ورودی صفحه کلید مجازی به Raspberry Pi استفاده کردیم. بنابراین، ترمینال لینوکس را باز کنید و دستور زیر را برای نصب pynput اجرا کنید:

sudo pip3 نصب pynput

در مرحله بعد، کدی را آماده کنید که نقاط لمسی را بررسی می کند و برای هر کلیدی که روی صفحه کلید لمس می کنیم، آنها را به ورودی کلید تبدیل می کند.

کتابخانه و ماژول‌های pynput را برای ورودی مجازی به Raspberry Pi وارد کنید و نقاط لمسی روی نمایشگر را بررسی کنید که در آن صفحه e-ink را که به عنوان صفحه‌کلید استفاده می‌شود لمس می‌کنیم.

بعد، یک حلقه while ایجاد کنید و تابعی را برای استفاده از pynput برای ورودی های صفحه کلید Raspberry Pi تعریف کنید.

کتابخانه و ماژول‌های pynput را برای ورودی مجازی به Raspberry Pi وارد کنید و نقاط لمسی روی نمایشگر را بررسی کنید که در آن صفحه e-ink را که به عنوان صفحه‌کلید استفاده می‌شود لمس می‌کنیم.

بعد، یک حلقه while ایجاد کنید و تابعی را برای استفاده از pynput برای ورودی های صفحه کلید Raspberry Pi تعریف کنید.

صفحه نمایش e-ink را همانطور که در جدول 2 نشان داده شده است به پین ​​های Raspberry Pi وصل کنید. از آنجایی که ما فقط از قسمت لمسی استفاده می کنیم و کنترل کننده لمسی مبتنی بر I2C است، ما پایه های کنترلر لمسی نمایشگر e-ink را فقط به آن وصل می کنیم. رزبری پای.

آماده سازی لپ تاپ Raspberry Pi

پس از راه‌اندازی همه چیز در کتابخانه و ماژول‌ها، و اتصال اجزا و لحیم کاری، تمام سخت‌افزارهای کیس لپ‌تاپ پرینت سه‌بعدی را که قبلا ساختیم، تعمیر کنید.

قطعات را تعمیر کنید و باتری و سیستم شارژ را داخل کیس قرار دهید و پایه 5 ولتی Raspberry Pi و پایه GND را بیرون بگذارید.

تبریک می گویم! کوچک‌ترین لپ‌تاپ هکری جهان آماده است تا جادوی خود را نشان دهد. لپ تاپ را روشن کنید و کد صفحه کلید را اجرا کنید. شما اکنون آماده استفاده از آن به عنوان یک دستگاه هک هستید که با وجود اندازه کوچکش به اندازه یک لپ تاپ هک تجاری موجود است.

برای خرید این محصول می توانید با شماره های زیر تماس یگیرید:

86031739-86047201-09128446731