Pomocí Raspberry Pi vyhodnoťte vlhkost a teplotu pomocí SI7006: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Jako nadšenci pro Raspberry Pi jsme s ním přemýšleli o dalších velkolepých experimentech.

V této kampani budeme měřit teplotu a vlhkost, které je třeba kontrolovat, pomocí snímačů vlhkosti a teploty Raspberry Pi a SI7006. Pojďme se tedy podívat na tuto cestu vybudování systému pro měření vlhkosti.

Krok 1: Potřebné zařízení

Bez znalosti přesných částí, jejich hodnoty a kde na zemi je získat, je to opravdu nepříjemné. Nedělej si starosti. Vyřešili jsme to za vás. Jakmile dostanete do ruky všechny díly, projekt bude stejně rychlý jako Bolt ve sprintu na 100 m.

1. Raspberry Pi

Prvním krokem bylo získání desky Raspberry Pi. Raspberry Pi je jednodeskový počítač se systémem Linux. Tento univerzální mini počítač, jehož malá velikost, možnosti a nízká cena jej činí použitelným pro základní operace s PC, moderní aplikace jako IoT, domácí automatizace, Smart Cities a mnoho dalšího.

2. I2C štít pro Raspberry Pi

Podle našeho názoru jediná věc, která Raspberry Pi 2 a Pi 3 skutečně chybí, je port I²C. INPI2 (adaptér I2C) poskytuje port Raspberry Pi 2/3 I²C pro použití s více zařízeními I²C. Je k dispozici v obchodě DCUBE.

3. Senzor vlhkosti a teploty SI7006

Senzor vlhkosti a teploty Si7006 I²C je monolitický CMOS IC integrující prvek senzoru vlhkosti a teploty, převodník analogového signálu na digitální, zpracování signálu, kalibrační data a rozhraní I²C. Tento senzor jsme zakoupili v obchodě DCUBE.

4. Propojovací kabel I2C

V obchodě DCUBE jsme měli k dispozici propojovací kabel I²C.

5. Micro USB kabel

Nejméně komplikovaný, ale nejpřísnější z hlediska požadavků na napájení je Raspberry Pi! Nejjednodušší způsob napájení Raspberry Pi je pomocí kabelu Micro USB.

6. Ethernetový (LAN) kabel/ USB WiFi dongle

„buď silný“zašeptal jsem do svého wifi signálu. Připojte svůj Raspberry Pi kabelem Ethernet (LAN) a zapojte jej do síťového routeru. Alternativně vyhledejte adaptér WiFi a použijte jeden z portů USB pro přístup k bezdrátové síti. Je to chytrá volba, snadná, malá a levná!

7. Kabel HDMI/vzdálený přístup

S kabelem HDMI na desce jej můžete připojit k digitální televizi nebo monitoru. Chcete ušetřit peníze! K Raspberry Pi lze vzdáleně přistupovat pomocí různých metod, jako je SSH a přístup přes internet. Můžete použít open source software PuTTY.

Peníze často stojí příliš mnoho

Krok 2: Provádění hardwarových připojení

Obecně je okruh docela přímočarý. Vytvořte obvod podle zobrazeného schématu. Rozložení je relativně jednoduché a neměli byste mít žádné problémy. V naší obezřetnosti jsme zrevidovali některé základy elektroniky, abychom obnovili naši paměť pro hardware a software. Chtěli jsme pro tento projekt vypracovat jednoduché schéma elektroniky. Elektronická schémata jsou jako plán pro elektroniku. Vypracujte plán a pečlivě postupujte podle návrhu. Pro další výzkum v oblasti elektroniky by vás mohl zajímat YouTube (to je klíčové!).

Připojení štítu Raspberry Pi a I2C

Nejprve si vezměte Raspberry Pi a umístěte na něj I²C Shield. Jemně stiskněte štít. Když víte, co děláte, je to hračka. (Viz obrázek výše).

Připojení senzoru a Raspberry Pi

Vezměte snímač a připojte k němu kabel I²C. Chcete -li dosáhnout nejlepšího výkonu tohoto kabelu, pamatujte, že výstup I²C se VŽDY připojuje ke vstupu I²C. Totéž by mělo být provedeno pro Raspberry Pi s namontovaným štítem I²C. Velkou výhodou použití štítu/adaptéru I²C a propojovacích kabelů je, že nemáme žádné problémy s kabeláží, které by mohly způsobit frustraci a jejich oprava by byla časově náročná, zvláště když si nejste jisti, kde začít s řešením problémů. Je to možnost plug and play (to je plug, odpoj a hraj. Je to tak jednoduché, až neuvěřitelné).

Poznámka: Hnědý vodič by měl vždy sledovat uzemnění (GND) mezi výstupem jednoho zařízení a vstupem jiného zařízení

Síť je důležitá

Aby byl náš projekt úspěšný, potřebujeme pro naše Raspberry Pi připojení k internetu. K tomu máte možnosti, jako je připojení ethernetového (LAN) kabelu k domácí síti. Alternativně, ale pohodlně, je také použít adaptér WiFi. Někdy k tomu potřebujete ovladač, aby to fungovalo. V popisu tedy upřednostněte ten s Linuxem.

Napájení obvodu

Zapojte kabel Micro USB do napájecího konektoru Raspberry Pi. Zapněte a jsme pryč.

S velkou energií přichází obrovský účet za elektřinu

Připojení k obrazovce

Buď můžeme mít kabel HDMI připojený k novému monitoru/televizi, nebo můžeme být trochu umělečtí, abychom vytvořili vzdáleně připojený Raspberry Pi, který je ekonomický pomocí nástrojů pro vzdálený přístup, jako jsou SSH a PuTTY.

Pamatujte, že i Batman musí v této ekonomice zmenšit

Krok 3: Programování v Pythonu Raspberry Pi

Kód Pythonu pro snímač Raspberry Pi a SI7006 si můžete prohlédnout v našem úložišti Github.

Než se pustíte do programu, přečtěte si pokyny uvedené v souboru Readme a podle něj nastavte svůj Raspberry Pi. Bude to trvat jen okamžik, pokud ho nejprve odstraníte z cesty. Vlhkost je množství vodní páry ve vzduchu. Vodní pára je plynná fáze vody a je neviditelná. Vlhkost udává pravděpodobnost srážek, rosy nebo mlhy. Relativní vlhkost (zkráceně RH) je poměr parciálního tlaku vodní páry k rovnovážnému tlaku par vody při dané teplotě. Relativní vlhkost závisí na teplotě a tlaku požadovaného systému.

Níže je kód pythonu a můžete jej klonovat a upravovat jakýmkoli způsobem.

# Distribuováno s licencí svobodné vůle.# Používejte jej libovolným způsobem, ať už ziskem nebo zdarma, za předpokladu, že se vejde do licencí souvisejících děl. # SI7006-A20 # Tento kód je navržen pro práci s mini modulem SI7006-A20_I2CS I2C, který je k dispozici na ControlEverything.com. #

importovat smbus

čas importu

# Získejte autobus I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# Adresa SI7006_A20, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Vyberte relativní vlhkost NO HOLD MASTER mode bus.write_byte (0x40, 0xF5)

time.sleep (0,5)

# Adresa SI7006_A20, 0x40 (64)

# Přečíst data zpět, 2 bajty, vlhkost MSB první data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Převeďte data

vlhkost = (125,0 * (data0 * 256,0 + data1) / 65536,0) - 6,0

# Adresa SI7006_A20, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Vyberte teplotu ŽÁDNÝ HOLD hlavní režim bus.write_byte (0x40, 0xF3)

time.sleep (0,5)

# Adresa SI7006_A20, 0x40 (64)

# Přečíst data zpět, 2 bajty, teplota MSB první data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Převeďte data

cTemp = (175,72 * (data0 * 256,0 + data1) / 65536,0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Výstup dat na obrazovku

tisk "Relativní vlhkost je: %.2f %% RH" %vlhkost tisku "Teplota ve stupních Celsia je: %.2f C" %cTemp tisk "Teplota ve stupních Fahrenheita je: %.2f F" %fTemp

Krok 4: Režim praktičnosti

Nyní si stáhněte (nebo git pull) kód a otevřete jej na Raspberry Pi.

Spusťte příkazy pro kompilaci a nahrání kódu na terminál a podívejte se na výstup na monitoru. Po několika okamžicích se zobrazí všechny parametry. Poté, co se ujistíte, že vše funguje perfektně, můžete improvizovat a posunout se dále s projektem a dostat se na zajímavější místa.

Krok 5: Aplikace a funkce

Si7006 nabízí přesné, nízkoenergetické, továrně kalibrované digitální řešení ideální pro měření vlhkosti, rosného bodu a teploty v aplikacích jako HVAC/R, termostaty/zvlhčovače, respirační terapie, bílé zboží, vnitřní meteorologické stanice, mikroprostředí /Datová centra, automobilová klimatizace a odmlžování, sledování majetku a zboží a mobilní telefony a tablety.

Například pro Jak se mi líbí moje vejce? Hmm, v dortu!

Pomocí Raspberry Pi a SI7006-A20 můžete postavit projekt inkubátoru Student Classroom, zařízení, které se používá pro podmínky prostředí, jako je teplota a vlhkost, které je třeba kontrolovat. Líhnutí vajec ve třídě! Bude to potěšující a informativní vědecký projekt a také první zkušenost pro studenty, aby viděli základní formu života. Inkubátor Student Classroom je docela rychlý projekt na stavbu. Následující text by měl být zábavnou a úspěšnou zkušeností pro vás a vaše studenty. Začněme dokonalým vybavením, než s mladou myslí vylíhneme vejce.

Krok 6: Závěr

Věřte, že tento podnik vyvolává další experimentování. Pokud jste přemýšleli nahlédnout do světa Raspberry Pi, pak můžete ohromit tím, že využijete základy elektroniky, kódování, navrhování, pájení a co ne. V tomto procesu mohou existovat některé projekty, které mohou být snadné, zatímco některé vás mohou vyzkoušet, vyzvat. Pro vaše pohodlí máme na YouTube zajímavý videonávod, který by mohl otevřít dveře vašim nápadům. Ale můžete najít cestu a zdokonalit ji úpravou a vytvořením svého vlastního. Bavte se a prozkoumejte více!