Vykreslete data DHT11 pomocí Raspberry Pi a Arduino UNO: 7 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Tento návod vysvětluje, jak vykresluji data snímače teploty DHT11 pomocí Arduino Uno a Raspberry Pi. V tomto teplotním senzoru je připojeno Arduino Uno a Arduino Uno je sériově spojeno s Raspberry Pi. Na Raspberry Pi Side se pro vykreslování grafů používají knihovny matplotlib, numpy a drawnow.

Krok 1: Věci potřebné pro projekt

1. Raspberry Pi

2. Arduino Uno

3. Snímač teploty DHT11

4. Propojovací vodiče

5. Breadboard

Krok 2: Stáhněte a nainstalujte Arduino IDE do Raspberry Pi

Poznámka:- Pro nahrání skici v Arduino UNO můžete použít Arduino IDE Windows, Linux nebo Mac.

Prvním krokem je instalace Arduino IDE pro tento otevřený prohlížeč v Raspberry Pi a otevření níže uvedeného odkazu

Arduino Předchozí IDE

Poté stáhněte verzi Linux ARM a extrahujte ji pomocí příkazu

název souboru tar -xf

Po rozbalení uvidíte nový adresář. Zde používám arduino-1.8.2 IDE. Poté přejděte do adresáře pomocí příkazu.

cd arduino-1.8.1

Chcete-li spustit Arduino IDE, použijte tento příkaz v adresáři arduino-1.8.2

./arduino

Jak používat knihovny

Chcete -li do Arduina nainstalovat libovolné knihovny, jednoduše si knihovnu stáhněte a vložte do složky knihoven arduino 1.8.2 ==>.

POZNÁMKA:-Ujistěte se, že ve složce knihovny není ((DHT-senzor) žádný (-). Pokud existuje (-), přejmenujte jej.

v tomto pokynu použijeme dvě knihovny, DHT_Sensor a Adafruit_Sensor

Krok 3: Kód pro Arduino

Pojďme si nyní promluvit mezi Pythonem a Arduinem. Za prvé potřebujeme jednoduchý program, který umožní Arduinu odesílat data přes sériový port. Následující program je jednoduchý program, který bude mít počet Arduino a odešle data na sériový port.

Arduino kód

#include "DHT.h" float tempC; // Proměnná nebo udržovací teplota v C float tempF; // Proměnná pro udržení teploty ve F float vlhkosti; // Proměnná pro udržení odečtu tlaku

#define DHTPIN 7 // ke kterému digitálnímu pinu jsme připojeni

#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11

//#definovat DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321

//#definovat DHTTYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)

// Inicializace snímače DHT.

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

neplatné nastavení () {Serial.begin (115200); // zapněte sériový monitor

dht.begin (); // inicializace dht}

void loop () {tempC = dht.readTemperature (); // Nezapomeňte deklarovat proměnné

vlhkost = dht.readHumidity (); // Přečtěte si Vlhkost

Serial.print (tempC);

Serial.print (",");

Sériový tisk (vlhkost);

Serial.print ("\ n"); // for new linedelay (2000); // Pauza mezi čteními. }

Jakmile je skica sestavena, vyberte desku a port a nahrajte ji.

Krok 4: Nastavení Raspberry Pi

Jakmile je kód nahrán, nainstalujte některé knihovny, abychom mohli vykreslit graf dat, která přicházejí sériově z Arduino Uno.

1. PySerial je knihovna, která poskytuje podporu pro sériová připojení přes řadu různých zařízení. Chcete -li jej nainstalovat, použijte příkaz.

Sudo apt-get install python-serial

2. Numpy je balíček, který definuje vícerozměrný objekt pole a související rychlé matematické funkce, které na něm fungují. Poskytuje také jednoduché rutiny pro lineární algebru a FFT (Fast Fourierova transformace) a propracované generování náhodných čísel. Můžete jej nainstalovat mnoha způsoby, buď pomocí balíčku apt nebo pip. Zde instaluji pomocí pipu, protože nejprve musíme nainstalovat pip

sudo apt-get install python-pip python-dev build-essential

sudo pip install numpy

nebo pokud chcete použít balíček apt

sudo apt install python-numpy

3. Matplotlib je 2D vykreslovací knihovna, která poskytuje objektově orientované API pro vkládání grafů do aplikací pomocí obecných nástrojů GUI, jako jsou Tkinter, wxPython, Qt nebo GTK+. Chcete -li jej nainstalovat, použijte příkaz

sudo pip install matplotlib

nebo

sudo apt install python-matplotlib

4. Drawnow se obecně používá k zobrazení výsledků po každé iteraci, protože v MATLABu používáme „imshow“. Chcete -li jej nainstalovat, použijte příkaz

sudo pip install drawnow

Krok 5: Python Scipt

Dalším krokem je napsat skript pythonu, k jehož napsání můžete použít jakýkoli editor.

1. Vykreslení dat do jednoho grafu

import serial # import Serial Library

import numpy # Import numpy

importovat matplotlib.pyplot jako plt #import matplotlib knihovnu

z drawnow import *

tempC = #Prázdná vlhkost pole =

arduino = serial. Serial ("/dev/ttyACM0", 115200)

plt.ion () # interaktivní režim pro vykreslení živého datacount = 0

def makeFig (): #Create a function that makes our desired plot

plt.ylim (20, 30) #Nastavte minimální a maximální hodnoty y

plt.title ('Data DHT11 v reálném čase') #Zadejte název

plt.grid (True) #Zapněte mřížku

plt.ylabel ('Temp C') #Nastavte ylabel

plt.plot (tempC, 'b^-', label = 'Degree C') #vykreslete teplotu

plt.legend (loc = 'vpravo nahoře') #vykreslete legendu

plt2 = plt.twinx () #Vytvořte druhou osu y

plt.ylim (50, 70) #Nastavte limity druhé osy y

plt2.plot (vlhkost, 'g*-', label = 'Vlhkost') #údaje o tlaku v grafu

plt2.set_ylabel ('Vlhkost') #label druhá osa y

plt2.ticklabel_format (useOffset = False)

plt2.legend (loc = 'vlevo nahoře')

while True: # Zatímco smyčka, která smyčky navždy

while (arduino.inWaiting () == 0): #Počkejte zde, dokud nebudou k dispozici data

projít #nedělat nic

arduinoString = arduino.readline ()

dataArray = arduinoString.split (',') #Rozdělte to do pole

temp = float (dataArray [0])

hum = float (dataArray [1])

tempC.append (temp)

vlhkost. připojit (hukot)

drawnow (makeFig)

plt.pause (.000001)

count = count+1 if (count> 20): #onove take last 20 data if data is more it will pop first

tempC.pop (0)

vlhkost.pop (0)

2. Samostatně vykreslete vlhkost a teplotu

import serial # import Serial Library

import numpy # Import numpy

importovat matplotlib.pyplot jako plt #import matplotlib knihovnu

z drawnow import *

tempC = #Prázdné pole

vlhkost =

arduino = serial. Serial ("/dev/ttyACM0", 115200) #Sériový port, ke kterému je připojeno arduino a přenosová rychlost

plt.ion () #Tell matplotlib you want interactive mode to plot live data

def CreatePlot (): #Create a function that makes our desired plot

plt.subplot (2, 1, 1) #Height, Width, First plot

plt.ylim (22, 34) #Nastavte minimální a maximální hodnoty y

plt.title ('Data DHT11 v reálném čase') #Zadejte název

plt.grid (True) #Zapněte mřížku

plt.ylabel ('Temp C') #Nastavte ylabels

plt.plot (tempC, 'b^-', label = 'Degree C') #vykreslete teplotu

plt.legend (loc = 'horní střed') #vykreslete legendu

plt.subplot (2, 1, 2) # Výška, šířka, druhý graf

plt.grid (True)

plt.ylim (45, 70) #Nastavte limity druhé osy y

plt.plot (vlhkost, 'g*-', label = 'Vlhkost (g/m^3)') #údaje o vlhkosti vykreslení

plt.ylabel ('Vlhkost (g/m^3)') #label druhá osa y

plt.ticklabel_format (useOffset = False) #k zastavení osy y automatického škálování

plt.legend (loc = 'horní střed')

while True: # Zatímco smyčka, která smyčky navždy

while (arduino.inWaiting () == 0): #Wait here until there is data pass #do nothing

arduinoString = arduino.readline () #čtěte data ze sériového portu

dataArray = arduinoString.split (',') #Rozdělte to do pole

temp = float (dataArray [0]) #Převede první prvek na plovoucí číslo a vloží temp

hum = float (dataArray [1]) #Převede druhý prvek na plovoucí číslo a vloží hukot

tempC.append (temp) #Build our tempC array by appending temp reading

vlhkost.připojit (hukot) #Budování našeho pole vlhkosti přidáním čtení hukotu

drawnow (CreatePlot)

plt.pause (.000001)

count = count+1

if (count> 20): #onove take last 20 data if data is more it will pop first

tempC.pop (0) # vyskočí první prvek

vlhkost.pop (0)

Krok 6: Schéma zapojení

Arduino ==> DHT11

3,3 V ==> VCC

GND ==> GND

D7 ==> VENKU