Παρατηρητής υγρασίας και θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας Raspberry Pi με SHT25 σε Python: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Όντας λάτρης του Raspberry Pi, σκεφτήκαμε μερικά πιο θεαματικά πειράματα με αυτό.

Σε αυτήν την καμπάνια, θα φτιάξουμε έναν παρατηρητή υγρασίας και θερμοκρασίας που μετρά τη σχετική υγρασία και θερμοκρασία χρησιμοποιώντας Raspberry Pi και SHT25, αισθητήρα υγρασίας και θερμοκρασίας. Ας ρίξουμε λοιπόν μια ματιά σε αυτό το ταξίδι για να δημιουργήσουμε ένα σπιτικό Παρατηρητή Υγρασίας και Θερμοκρασίας για να επιτύχουμε το τέλειο περιβάλλον στο σπίτι. Το Humidity and Temperature Observer είναι ένα αρκετά γρήγορο έργο κατασκευής. Αυτό που πρέπει να κάνετε είναι να συλλέξετε τα εξαρτήματα, να συναρμολογήσετε και να ακολουθήσετε τις οδηγίες. Στη συνέχεια, σε ελάχιστο χρόνο μπορείτε να απολαύσετε το να είστε ο κάτοχος αυτής της ρύθμισης. Έλα, χαρώ, ας ξεκινήσουμε.

Βήμα 1: Υποχρεωτική συσκευή που χρειαζόμαστε

Τα προβλήματα ήταν λιγότερα για εμάς αφού έχουμε πολλά πράγματα να δουλέψουμε. Ωστόσο, γνωρίζουμε πόσο δύσκολο είναι για άλλους να συγκεντρώσουν το σωστό μέρος την κατάλληλη στιγμή από το σωστό μέρος για μια δεκάρα αξίας. Θα σας βοηθήσουμε λοιπόν σε όλους τους τομείς. Διαβάστε τα παρακάτω για να λάβετε μια πλήρη λίστα ανταλλακτικών.

1. Raspberry Pi

Το πρώτο βήμα ήταν η απόκτηση ενός πίνακα Raspberry Pi. Το Raspberry Pi είναι ένας υπολογιστής βασισμένος σε Linux με έναν πίνακα, τον οποίο πολλοί χομπίστες έχουν χρησιμοποιήσει στα έργα τους. Το Raspberry Pi είναι ηρακλής στην υπολογιστική του δύναμη, γονιμοποιώντας τη φαντασία του κοινού παρά το μικρό του μέγεθος. Έτσι, χρησιμοποιείται σε καυτές τάσεις όπως το Internet of Things (IoT), οι Έξυπνες Πόλεις, η Σχολική Εκπαίδευση και άλλες μορφές χρήσιμης συσκευής.

2. I2C Shield για το Raspberry Pi

Κατά τη γνώμη μας, το μόνο πράγμα που λείπει πραγματικά από το Raspberry Pi 2 και το Pi 3 ήταν μια θύρα I²C. Μην ανησυχείς. Ο INPI2 (προσαρμογέας I2C) παρέχει στο Raspberry Pi 2/3 μια θύρα I²C για χρήση με πολλές συσκευές I2C. Είναι διαθέσιμο στο Dcube Store.

3. Αισθητήρας υγρασίας και θερμοκρασίας SHT25

Ο υγρασίας υψηλής ακρίβειας SHT25 και ο αισθητήρας θερμοκρασίας παρέχουν βαθμονομημένα, γραμμικά σήματα αισθητήρων σε ψηφιακή μορφή I²C. Αγοράσαμε αυτόν τον αισθητήρα από το Dcube Store.

4. Καλώδιο σύνδεσης I2C

Χρησιμοποιήσαμε το καλώδιο σύνδεσης I²C που διατίθεται στο Dcube Store.

5. Καλώδιο Micro USB

Το λιγότερο περίπλοκο, αλλά το πιο αυστηρό όσον αφορά την απαίτηση ισχύος είναι το Raspberry Pi! Ο ευκολότερος τρόπος τροφοδοσίας του Raspberry Pi είναι μέσω του καλωδίου Micro USB.

6 Καλώδιο Ethernet (LAN)/ USB Dongle WiFi

Το διαδίκτυο γίνεται η πλατεία της πόλης για το παγκόσμιο χωριό του αύριο. Συνδέστε το Raspberry Pi με καλώδιο Ethernet (LAN) και συνδέστε το στο δρομολογητή δικτύου σας. Εναλλακτικά, αναζητήστε έναν προσαρμογέα WiFi και χρησιμοποιήστε μία από τις θύρες USB για πρόσβαση στο ασύρματο δίκτυο. Είναι μια έξυπνη επιλογή, εύκολη, μικρή και φθηνή!

7. Καλώδιο HDMI/Απομακρυσμένη πρόσβαση

Με καλώδιο HDMI επί του σκάφους, μπορείτε να το συνδέσετε σε ψηφιακή τηλεόραση ή σε οθόνη. Θέλετε να εξοικονομήσετε χρήματα! Το Raspberry Pi μπορεί να έχει πρόσβαση από απόσταση χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους όπως-SSH και Access μέσω Διαδικτύου. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το λογισμικό ανοιχτού κώδικα PuTTY.

Τα χρήματα συχνά κοστίζουν πάρα πολύ

Βήμα 2: Δημιουργία συνδέσεων υλικού

Σε γενικές γραμμές, το Circuit είναι αρκετά απλό. Κάντε το κύκλωμα σύμφωνα με το σχηματικό σχήμα που φαίνεται. Ακολουθώντας την παραπάνω εικόνα, η διάταξη είναι σχετικά απλή και δεν θα έχετε κανένα πρόβλημα.

Στην προκαταρκτική μας σκέψη, είχαμε περάσει από τα βασικά των ηλεκτρονικών για να ανανεώσουμε τη μνήμη για υλικό και λογισμικό. Θέλαμε να σχεδιάσουμε ένα απλό ηλεκτρονικό σχήμα για αυτό το έργο. Στα ηλεκτρονικά, τα σχηματικά είναι σαν θεμέλια. Ο σχεδιασμός του κυκλώματος απαιτεί μια δομική βάση που έχει κατασκευαστεί για να διαρκέσει. Όταν έχετε τα ηλεκτρονικά σας σχήματα για το τι θέλετε να χτίσετε, τα υπόλοιπα είναι να ακολουθείτε μόνο τον σχεδιασμό.

Raspberry Pi και I2C Shield Bonding

Πάρτε το Raspberry Pi και τοποθετήστε το I²C Shield πάνω του. Πιέστε απαλά το Shield στους ακροδέκτες GPIO. Όταν ξέρετε τι κάνετε, είναι ένα κομμάτι κέικ (δείτε την εικόνα).

Σύνδεση αισθητήρα και Raspberry Pi

Πάρτε τον αισθητήρα και συνδέστε το καλώδιο I²C με αυτόν. Βεβαιωθείτε ότι η έξοδος I²C συνδέεται ΠΑΝΤΑ με την είσοδο I²C. Το ίδιο θα ακολουθήσει το Raspberry Pi με την ασπίδα I²C τοποθετημένη πάνω του. Η χρήση της ασπίδας και του καλωδίου I²C είναι ένα απλό plug and play εναλλακτικό στη συχνά συγκεχυμένη και επιρρεπή σε σφάλματα μέθοδο άμεσης συγκόλλησης. Χωρίς αυτό θα χρειαστεί να διαβάσετε διαγράμματα και pinouts, να κολλήσετε στον πίνακα και αν θέλετε να αλλάξετε την εφαρμογή σας προσθέτοντας ή αλλάζοντας πίνακες, θα πρέπει να τα αφαιρέσετε και να ξεκινήσετε ξανά. Αυτό καθιστά την αντιμετώπιση προβλημάτων λιγότερο περίπλοκη (Έχετε ακούσει για plug-and-play. Αυτό είναι ένα plug, unplug and play. Είναι τόσο απλό στη χρήση, είναι απίστευτο).

Σημείωση: Το καφέ σύρμα πρέπει πάντα να ακολουθεί τη σύνδεση Ground (GND) μεταξύ της εξόδου μιας συσκευής και της εισόδου μιας άλλης συσκευής

Η δικτύωση, το USB και το Wireless είναι σημαντικά

Ένα από τα πρώτα πράγματα που θα θέλετε να κάνετε είναι να συνδέσετε το Raspberry Pi στο Διαδίκτυο. Έχετε δύο επιλογές: σύνδεση με καλώδιο Ethernet (LAN) ή εναλλακτικό αλλά εντυπωσιακό τρόπο χρήσης προσαρμογέα WiFi.

Τροφοδοσία του κυκλώματος

Συνδέστε το καλώδιο Micro USB στην υποδοχή τροφοδοσίας του Raspberry Pi. Άναψε το και voila, είμαστε έτοιμοι!

Σύνδεση στην οθόνη

Μπορούμε είτε να έχουμε το καλώδιο HDMI συνδεδεμένο με οθόνη/τηλεόραση είτε μπορούμε να είμαστε λίγο δημιουργικοί για να φτιάξουμε ένα ακέφαλο Pi το οποίο είναι οικονομικά αποδοτικό χρησιμοποιώντας μεθόδους απομακρυσμένης πρόσβασης όπως-SSH/PuTTY. Θυμηθείτε, το κολέγιο είναι η μόνη περίοδος στην οποία το να είσαι φτωχός και μεθυσμένος είναι αποδεκτό.

Βήμα 3: Προγραμματισμός Python Raspberry Pi

Ο κώδικας Python για τα Raspberry Pi και SHT25 Sensor βρίσκεται στο αποθετήριο Github.

Πριν προχωρήσετε στο πρόγραμμα, βεβαιωθείτε ότι έχετε διαβάσει τις οδηγίες που δίνονται στο αρχείο Readme και ρυθμίστε το Raspberry Pi ανάλογα. Η υγρασία αναφέρεται στην παρουσία ενός υγρού, ειδικά νερού, συχνά σε ιχνοστοιχεία. Μικρές ποσότητες νερού μπορεί να βρεθούν, για παράδειγμα, στον αέρα (υγρασία), στα τρόφιμα και σε διάφορα εμπορικά προϊόντα.

Παρακάτω είναι ο κώδικας python. Μπορείτε να κλωνοποιήσετε και να επεξεργαστείτε τον κώδικα με όποιον τρόπο προτιμάτε.

# Διανέμεται με άδεια ελεύθερης βούλησης.# Χρησιμοποιήστε το με όποιον τρόπο θέλετε, κερδοσκοπικό ή δωρεάν, υπό την προϋπόθεση ότι ταιριάζει στις άδειες των σχετικών έργων του. # SHT25 # Αυτός ο κώδικας έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με το Mini Module SHT25_I2CS I2C που διατίθεται από το ControlEverything.com. #

εισαγωγή smbus

χρόνο εισαγωγής

# Πάρτε το λεωφορείο I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# Διεύθυνση SHT25, 0x40 (64)

# Αποστολή εντολής μέτρησης θερμοκρασίας # 0xF3 (243) NO HOLD master bus.write_byte (0x40, 0xF3)

ώρα. ύπνος (0,5)

# Διεύθυνση SHT25, 0x40 (64)

# Ανάγνωση δεδομένων πίσω, 2 byte # Temp MSB, Temp LSB data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Μετατρέψτε τα δεδομένα

temp = data0 * 256 + data1 cTemp = -46.85 + ((temp * 175.72) / 65536.0) fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# Διεύθυνση SHT25, 0x40 (64)

# Αποστολή εντολής μέτρησης υγρασίας # 0xF5 (245) NO HOLD master bus.write_byte (0x40, 0xF5)

ώρα. ύπνος (0,5)

# Διεύθυνση SHT25, 0x40 (64)

# Ανάγνωση δεδομένων πίσω, 2 byte # Υγρασία MSB, Υγρασία LSB data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Μετατρέψτε τα δεδομένα

υγρασία = δεδομένα0 * 256 + δεδομένα1 υγρασία = -6 + ((υγρασία * 125.0) / 65536.0)

# Έξοδος δεδομένων στην οθόνη

εκτύπωση "Σχετική υγρασία είναι: %.2f %%" %υγρασία εκτύπωσης "Η θερμοκρασία σε Κελσίου είναι: %.2f C" %cTemp print "Η θερμοκρασία σε Φαρενάιτ είναι: %.2f F" %fTemp

Βήμα 4: Λειτουργία απόδοσης

Τώρα, κάντε λήψη (ή git pull) τον κώδικα και ανοίξτε τον στο Raspberry Pi.

Εκτελέστε τις εντολές για να μεταγλωττίσετε και να ανεβάσετε τον κώδικα στο τερματικό και να δείτε την έξοδο στην οθόνη. Μετά από λίγα λεπτά, θα εμφανίσει όλες τις παραμέτρους. Αφού βεβαιωθείτε ότι όλα λειτουργούν ως επίπεδο σαν τηγανίτα, μπορείτε να αυτοσχεδιάσετε και να προχωρήσετε περαιτέρω με το έργο σε πιο ενδιαφέροντα.

Βήμα 5: Εφαρμογές και δυνατότητες

Ο νέος αισθητήρας υγρασίας και θερμοκρασίας SHT25 ανεβάζει την τεχνολογία αισθητήρα σε νέο επίπεδο με ασύγκριτη απόδοση αισθητήρα, μια σειρά παραλλαγών και νέα χαρακτηριστικά. Κατάλληλο για μεγάλη ποικιλία αγορών, όπως οικιακές συσκευές, ιατρικές, IoT, HVAC ή βιομηχανικές. Επίσης, διατίθεται σε ποιότητα αυτοκινήτου.

Για π.χ. Ηρεμήστε και πηγαίνετε στη σάουνα!

Αγαπήστε τη σάουνα! Οι σάουνες έχουν γοητεύσει πολλούς. Ένας κλειστός χώρος - συνήθως ξύλινος, θερμαινόμενος για να προκαλέσει θέρμανση του σώματος του ατόμου που βρίσκεται μέσα σε αυτό. Είναι γνωστό ότι η θέρμανση του σώματος έχει υψηλά ευεργετικά αποτελέσματα. Σε αυτήν την καμπάνια, θα φτιάξουμε ένα Sauna Jacuzzi Observer που μετρά τη σχετική υγρασία και θερμοκρασία χρησιμοποιώντας Raspberry Pi και SHT25. Μπορείτε να δημιουργήσετε ένα σπιτικό Sauna Jacuzzi Observer για να επιτύχετε το τέλειο περιβάλλον για ένα μαγευτικό μπάνιο στη σάουνα κάθε φορά.

Βήμα 6: Συμπέρασμα

Ελπίζω αυτό το έργο να εμπνεύσει περαιτέρω πειραματισμούς. Στο πεδίο Raspberry Pi, μπορείτε να αναρωτηθείτε για τις ατελείωτες προοπτικές του Raspberry Pi, την αβίαστη δύναμή του, τις χρήσεις του και πώς μπορείτε να βελτιώσετε τα ενδιαφέροντά σας σε ηλεκτρονικά, προγραμματισμό, σχεδιασμό κλπ. Οι ιδέες είναι πολλές. Μερικές φορές το αποτέλεσμα οδηγεί σε ένα νέο χαμηλό, αλλά δεν το βάζει κάτω. Μπορεί να υπάρχει άλλος τρόπος ή μια νέα ιδέα να εξελιχθεί από την αποτυχία (Ακόμη και να δημιουργήσει μια νίκη). Μπορείτε να αμφισβητήσετε τον εαυτό σας κάνοντας μια νέα δημιουργία και τελειοποιώντας κάθε κομμάτι της. Για την καλύτερη εξυπηρέτησή σας, έχουμε ένα ενδιαφέρον σεμινάριο βίντεο στο Youtube, το οποίο μπορεί να προσφέρει ένα χέρι στην εξερεύνησή σας και αν θέλετε περαιτέρω επεξήγηση για κάθε πτυχή του έργου.