Izveidojiet higrometru mājās, izmantojot Raspberry Pi un SI7021: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Vai šodien ir mitrs? Man tas liekas mazliet mitrs

Dažreiz mums augsts mitrums izrādās patiešām neērts, kā arī neveselīgs. Mājiniekiem tas var radīt arī iespējamus zaudējumus. Mājām augsts mitrums sabojā koka grīdas un mēbeles, veicinot apaugušu apaugšanu. Labi, ka ir metodes, kas ļauj uzraudzīt un kontrolēt mājas mitrumu.

Šajā krusta karā mēs izgatavosim higrometru - sistēmu, ko izmanto mitruma satura mērīšanai atmosfērā, izmantojot Raspberry Pi un SI7021, mitruma un temperatūras sensoru. Mūsu mērķis bija pārbaudīt relatīvo mitrumu un temperatūru dzīvoklī (ideālais relatīvais mitrums ir aptuveni 40-50%, ideālā istabas temperatūra ir aptuveni no 15 ° C (59 ° F) līdz 30 ° C (86 ° F)) un viena veids ir izmantot higrometru. Mēs, protams, varētu būt to nopirkuši, bet, turot rokā Raspberry Pi un mitruma un temperatūras sensoru, mēs domājām, ka to izgatavosim (kāpēc ne!).

1. darbība. Nepieciešamie obligātie rīki

Nezinot precīzas detaļas, to vērtību un vietu, kur tās iegūt, tas ir patiešām kaitinoši. Neuztraucieties. Mēs jums to esam sakārtojuši. Kad visas detaļas ir sadalītas kvadrātā, šī projekta veikšanai vajadzētu būt īsā laikā.

1. Aveņu Pi

Pirmais solis bija Raspberry Pi dēļa iegūšana. Raspberry Pi ir uz Linux balstīts viena paneļa dators. Šis mazais dators nodrošina jaudīgu skaitļošanas jaudu, ko izmanto elektronikas projektos, kā arī vienkāršas darbības, piemēram, izklājlapas, tekstapstrāde, tīmekļa pārlūkošana, e-pasts un spēles.

2. I²C vairogs Raspberry Pi

Mūsuprāt, vienīgais, kas patiešām pietrūkst Raspberry Pi 2 un Pi 3, ir I²C ports. INPI2 (I2C adapteris) nodrošina Raspberry Pi 2/3 an I²C portu lietošanai ar vairākām I²C ierīcēm. Tas ir pieejams Dcube veikalā.

3. SI7021 mitruma un temperatūras sensors

Mitruma un 2 zonu temperatūras sensors SI7021 I²C ir monolīts CMOS IC, kas integrē mitruma un temperatūras sensora elementus, analogo ciparu pārveidotāju, signālu apstrādi, kalibrēšanas datus un I²C saskarni. Šo sensoru iegādājāmies Dcube veikalā.

4. I²C savienojuma kabelis

Mums bija pieejams I²C savienojošais kabelis vietnē DcubeStore.

5. Mikro USB kabelis

Vismazāk sarežģītais, bet visstingrākais jaudas prasības ziņā ir Raspberry Pi! Vienkāršākais veids, kā barot Raspberry Pi, ir, izmantojot Micro USB kabeli.

6. Ethernet (LAN) kabelis/ USB WiFi adapteris

Vai jūs kādreiz paskatāties uz savu dzīvi un domājat: ko internets man ir nodarījis?

Klasiskais veids, kā pieslēgt Raspberry Pi, ir izmantot Ethernet kabeli un pievienot to tīkla maršrutētājam. Alternatīvi, WiFi savienojumu var izveidot, pievienojot WiFi dongle un ar peles kreiso pogu noklikšķiniet uz tīkla ikonas, lai atvērtu pieejamo WiFi tīklu sarakstu.

7. HDMI kabelis/ attālā piekļuve

Izmantojot HDMI kabeli, varat to savienot ar digitālo televizoru vai monitoru. Gribi taupīgu ceļu! Raspberry Pi var attālināti piekļūt, izmantojot dažādas metodes, piemēram, SSH un piekļuvi internetā. Varat izmantot atvērtā pirmkoda programmatūru PuTTY.

Es ienīstu matemātiku, bet man patīk skaitīt naudu

2. darbība. Aparatūras savienojumu izveide

Kopumā ķēde ir diezgan taisna uz priekšu. Izveidojiet ķēdi saskaņā ar attēloto shēmu. Izkārtojums ir salīdzinoši vienkāršs, un jums nevajadzētu būt problēmām.

Mūsu gadījumā mēs pārskatījām dažus elektronikas pamatus, lai atjaunotu aparatūras un programmatūras atmiņu. Mēs vēlējāmies šim projektam izveidot vienkāršu elektronikas shēmu. Elektroniskās shēmas ir kā elektronikas plāns. Izveidojiet projektu un uzmanīgi sekojiet dizainam.

Raspberry Pi un I²C vairoga savienojums

Vispirms paņemiet Raspberry Pi un novietojiet uz tā I²C vairogu. Viegli nospiediet vairogu uz GPIO tapām. Dariet to, kas ir pareizi, nevis to, kas ir viegli (skatiet attēlu iepriekš).

Sensora un Raspberry Pi savienojums

Paņemiet sensoru un pievienojiet tam I²C kabeli. Lai šis kabelis darbotos pareizi, atcerieties, ka I²C izeja VIENMĒR tiek savienota ar I²C ieeju. Tas pats bija jāievēro attiecībā uz Raspberry Pi ar virs tā uzstādīto I²C vairogu.

I²C vairoga/adaptera un savienojošo kabeļu izmantošanas lielā priekšrocība ir tā, ka mums vairs nav problēmu ar elektroinstalāciju, kas var izraisīt vilšanos un laika patēriņu, it īpaši, ja neesat pārliecināts, kur sākt problēmu novēršanu. Vienkāršs process, ko mēs jau minējām. Tā ir plug and play iespēja.

Piezīme. Brūnajam vadam vienmēr jāseko zemējuma (GND) savienojumam starp vienas ierīces izeju un citas ierīces ieeju

Interneta savienojums ir svarīgs

Lai mūsu projekts būtu veiksmīgs, mums ir nepieciešama interneta piekļuve mūsu Raspberry Pi. Šeit jums ir divas izvēles. Vai nu jūs varat savienot Raspberry Pi ar tīklu, izmantojot Ethernet kabeli, vai arī izmantot USB -WiFi adapteri WIFI savienojumam. Jebkurā gadījumā, ja tas ir savienots ar internetu, jūs esat nodrošināts.

Ķēdes barošana

Pievienojiet Micro USB kabeli Raspberry Pi barošanas ligzdai. Ieslēdziet to, un mēs dodamies ceļā.

Mūsu paaudze ir labāk sagatavota zombiju apokalipsei nekā stunda bez elektrības

Savienojums ar monitoru

Mēs varam vai nu savienot HDMI kabeli ar jaunu monitoru/televizoru, vai arī attālināti savienot Raspberry Pi, izmantojot attālās piekļuves rīkus, piemēram, SSH/PuTTY, kas ir rentabli. Tā ir mazliet radoša pieeja, ja atrodat apkārtējo resursu izmantošanu.

3. darbība: Raspberry Pi programmēšana programmā Python

Jūs varat apskatīt Raspberry Pi un SI7021 Python kodu mūsuGithubrepository.

Pirms došanās uz programmu, pārliecinieties, ka esat apskatījis Readme failā sniegtos norādījumus un atbilstoši tam iestatiet Raspberry Pi.

Mitrums attiecas uz šķidruma, īpaši ūdens, klātbūtni, bieži vien nelielā daudzumā. Nelielu ūdens daudzumu var atrast, piemēram, gaisā (mitrums), pārtikas produktos un dažādos komerciālos produktos. Mitrums attiecas arī uz ūdens tvaiku daudzumu gaisā.

Zemāk ir pitona kods, un jūs varat to klonēt un vajadzības gadījumā veikt improvizāciju.

# Izplatīts ar brīvās gribas licenci.# Izmantojiet to, kā vēlaties, gūstiet peļņu vai bez maksas, ja tas iekļaujas saistīto darbu licencēs. # SI7021 # Šis kods ir paredzēts darbam ar SI7021_I2CS I2C mini moduli, kas pieejams vietnē ControlEverything.com. #

importēt smbus

importa laiks

# Iegūstiet I2C autobusu

autobuss = smbus. SMBus (1)

# SI7021 adrese, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Atlasiet relatīvā mitruma NO HOLD galveno režīmu bus.write_byte (0x40, 0xF5)

miega laiks (0,3)

# SI7021 adrese, 0x40 (64)

# Lasīt datus atpakaļ, 2 baiti, Mitruma MSB pirmie dati

# Konvertējiet datus

mitrums = ((dati0 * 256 + dati1) * 125/65536,0) - 6

miega laiks (0,3)

# SI7021 adrese, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Izvēlieties temperatūru NO HOLD galvenā režīma autobuss. Rakstīšanas_baits (0x40, 0xF3)

miega laiks (0,3)

# SI7021 adrese, 0x40 (64)

# Nolasīt datus atpakaļ, 2 baiti, Temperatūras MSB pirmie dati0 = kopnes.lasījuma baits (0x40)

# Konvertējiet datus

cTemp = ((dati0 * 256 + dati1) * 175,72 / 65536,0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Izvadiet datus ekrānā

drukāt "Relatīvais mitrums ir: %.2f %%" %drukāt"

4. solis: darba režīms

Tagad lejupielādējiet (vai git pull) kodu un atveriet to Raspberry Pi.

Palaidiet komandas, lai apkopotu un augšupielādētu kodu terminālī, un skatiet monitora izvadi. Pēc dažiem mirkļiem tas parādīs visus mainīgos. Sāciet ar dažām domām vai tēmām un noskaidrojiet, ko varat izdomāt.

5. darbība: lietojumprogrammas un līdzekļi

SI7021 piedāvā precīzu, mazjaudas, rūpnīcā kalibrētu digitālo risinājumu, kas ideāli piemērots mitruma, rasas punkta un temperatūras mērīšanai tādos pielietojumos kā HVAC/R, termostati/mitruma stati, elpošanas terapija, sadzīves tehnika, iekštelpu laika stacijas, mikrovide /Datu centri, automobiļu klimata kontrole un miglas noņemšana, aktīvu un preču izsekošana un mobilie tālruņi un planšetdatori.

Par piem. Jūs varat uzlabot šo projektu par HVAC indikatoru, lai nodrošinātu komfortu iekštelpās un transportlīdzekļos. Tas uztur termisko vidi, nosakot temperatūras kontroli, skābekļa papildināšanu un mitruma, smaku, dūmu, siltuma, putekļu, gaisā esošu baktēriju, oglekļa dioksīda un citu gāzu noņemšanu. Papildus mitruma un temperatūras sensoriem jūs varat palīdzēt šim projektam ar sensoriem, sākot no spiediena, gaisa kvalitātes, dūmu detektora līdz gaismas un tuvuma sensoriem. Jūs varat veikt koda uzlabojumus atbilstoši izmantotajai aparatūrai, un pēc tam varat izveidot savu iestatījumu, lai radītu sev siltuma komfortu. Šis projekts ir lieliski piemērots bērniem, un jūs vēlaties viņiem parādīt dažas lieliskas lietas, jūs zināt, ka mācāties spēlējot. Šāds neliels projekts bērniem var būt pārsteidzošāks.

6. darbība. Secinājums

Ja esat domājuši ieskatīties Raspberry Pi pasaulē, varat pārsteigt sevi, izmantojot elektronikas pamatus, kodēšanu, projektēšanu, lodēšanu un ko citu. Šajā procesā var būt daži projekti, kas var būt viegli, bet daži var jūs pārbaudīt, izaicināt. Bet jūs varat izveidot veidu un pilnveidot to, pārveidojot un izveidojot savu radījumu. Jūsu palīdzībai mums ir pārsteidzoša video apmācība pakalpojumā YouTube, kas varētu palīdzēt jums izpētīt un sīkāk izskaidrot visus projekta aspektus. Mēs ceram, ka jūs atradīsit šo apbrīnojamo un noderīgo. Lūdzu, atbildiet mums par jebkādiem grozījumiem.