Pilnīga Raspberry Pi meteoroloģiskā stacija: 14 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Sveiki visiem, Šī ir mana pirmā pamācība! Šajā apmācībā es jums norādīšu, kā izveidot Raspberry Pi laika staciju ar savu datu bāzi un vietni. Es izveidoju šo laika staciju skolas uzdevuma kontekstā, iedvesmojos no Instructables. Laika stacija var izmērīt temperatūru, mitrumu, barometrisko spiedienu, vēja ātrumu un gaismas līmeni procentos. Visi Raspberry Pi apkopotie paraugi tiks uzkrāti MySQL serverī pašā Pi un tiks parādīti tīmekļa serverī!

1. darbība: apkopojiet savus materiālus

Šīs stacijas materiāli ir ļoti vienkārši. Jums būs nepieciešami visi atbilstošie materiāli, sensors un korpuss.

Materiāli

Raspberry Pi

Šim tipam nav lielas nozīmes, jūs pat varat izmantot Raspberry Pi Zero W, taču pārliecinieties, ka neveicat pirmo pārskatīšanu, jo tīmekļa serverim būs nepieciešams tīkla savienojums. Šajā instrukcijā es izmantošu Raspberry Pi 3.

www.amazon.com/Raspberry-Model-A1-2GHz-64-…

Daži džemperu kabeļi

Jums būs nepieciešami daži kabeļi, lai savienotu visus sensorus un mikroshēmu ar Raspberry Pi. Ir trīs veidu džemperu kabeļi: vīrietis - sieviete, vīrietis - vīrietis un sieviete - sieviete. Jums būs nepieciešami apmēram 15 no vīriešiem līdz sievietēm un vīriešu līdz vīriešu tipam. Jebkurā gadījumā nebūtu slikti iegūt visus trīs.

www.amazon.com/Elegoo-120pcs-Molicolored-…

Maizes dēlis

Elektronikas darīšana bez maizes dēļa ir apgrūtinoša. Ja plānojat veikt vairāk DIY elektronikas, tas vienmēr noderēs.

www.amazon.com/dp/B072FC35GT/ref=sxr_pa_cl…

Sensori

Temperatūra un mitrums: Grove Temp & Hum v1.0

www.seeedstudio.com/Grove-Temperature%26Hu..

Barometriskais spiediens: Grove - barometra sensors BMP280 (šis sensors arī uztver temperatūru)

www.seeedstudio.com/Grove-Barometer-Sensor…

Vēja ātrums: infrasarkano staru sensora modulis (FC-03) LM393

www.amazon.com/LM393-Measuring-Sensor-Phot…

Gaisma: Grove gaismas sensors (piezīme: tas ir analogais sensors, obligāti jābūt analogam digitālajam pārveidotājam, piemēram, MCP3008)

www.seeedstudio.com/Grove-Light-Sensor-v1….

Mājokļi

Mājoklis ir ļoti svarīga jūsu projekta sastāvdaļa. Šeit jūs ievietojat visu savu elektroniku un sensorus. Korpusam nav jābūt skaistam, bet tas noteikti var būt. Šajā pamācībā es izveidošu putnu māju ar nodalījumu apakšā, kur es varu uzglabāt savu Raspberry Pi.

Jūs vienmēr varat izvēlēties mazāk darbietilpīgu korpusu, piemēram, baltu elektronikas kārbu. Vienīgais nosacījums ir tāds, ka jābūt ventilācijas atverēm, lai vējš un gaiss varētu brīvi plūst garām sensoriem, pretējā gadījumā jūs nesaņemsiet precīzus paraugus.

2. darbība: pievienojiet visu komponentu

Kad esat ieguvis visas sastāvdaļas, varat sākt, veicot testa iestatījumus. Šeit jūs savienojat visu savu elektroniku ar savu Raspberry Pi. Fritzing shēmu varat atrast failos. Kad visi savienojumi ir izveidoti, varat sākt, iestatot Raspberry Pi.

3. darbība: iestatiet Raspberry Pi

Ja šī ir pirmā reize, kad strādājat ar Raspberry Pi, es ļoti iesaku jums apmeklēt vietni raspberrypi.org, tajā ir dažas lieliskas dokumentācijas un apmācības iesācējiem.

www.raspberrypi.org

Pārliecinieties, vai izmantojat jaunāko Debian versiju. Jūs varat jaunināt, ierakstot Raspberry Pi terminālī vai SSH sesijā:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

4. darbība: instalējiet SPI un I2C

Kad esat pilnībā jaunināts, mums būs jārediģē dažas mūsu Raspberry Pi konfigurācijas. Visi dažādi sensori, izņemot gaismas sensoru un infrasarkano staru ātruma sensoru, izmanto I2C protokolu. Ja vēlaties izmantot šo protokolu kopā ar SPI saskarni, tas būs jāiespējo Raspberry Pi iestatījumos. Jūs varat iestatīt SPI un I2C saskarni, izpildot šīs komandas.

sudo raspi-config

Iespējojiet gan SPI, gan I2C. Pēc tam restartējiet, izmantojot:

sudo atsāknēšana

Pēc pārstartēšanas mēs pārbaudīsim, vai failā /boot /config atrodas “dtparam = spi = on” un “dtsparam = i2C_arm = on”. Kad esat atradis šīs rindas, jums tās būs jāatsauc.

sudo nano /boot/config.txt

Izejiet no redaktora, izmantojot ctrl + x, un saglabājiet.

Tagad mēs instalēsim dažādas bibliotēkas sensoru kontrolei.

sudo apt-get install python3-spidev

sudo apt-get install python-smbus sudo apt-get install i2c-tools

5. darbība: instalējiet MySQL

Kad esat iestatījis Raspberry Pi pamatus, piemēram, izveidojiet savienojumu ar internetu un atjauniniet programmatūru. Mēs varam sākt izveidot mūsu datu bāzes sistēmu, kurā mēs glabāsim visus mūsu laika apstākļu datus. Mēs izmantosim MySQL. Šī ir viegli lietojama datu bāzes sistēma, kurā mēs varam savienot vairākas tabulas savā starpā, izmantojot relācijas. Lai instalētu MySQL tipu terminālī:

sudo apt-get install mysql-server

sudo apt-get install mysql-client

Instalēšanas laikā jums tiks piedāvāts ievadīt root lietotāja paroli. Šī parole jums būs nepieciešama vēlāk. Kad šīs paketes ir instalētas, varat pārbaudīt sava MySQL servera statusu, ierakstot:

mysql -uroot -p

statuss

6. darbība. Datu bāzes skripta palaišana

Kad MySQL serveris darbojas, mēs varam palaist datu bāzes skriptu. Šis skripts izveidos modeli ar dažādām tabulām. Šeit mēs saglabāsim visu sensora uzņemto datumu un visus dažādus iestatījumus, ko izmanto vietne.

Lai palaistu MySQL skriptu no Pi, mums vispirms ir jākopē skripts uz Raspberry Pi. FileZilla ir lielisks veids, kā kopēt failus starp datoru un Pi. Šeit ir lielisks ceļvedis, kā to izdarīt.

www.raspberrypi.org/documentation/remote-a…

Kad skripts ir uz jūsu Pi, varat to palaist, ierakstot terminālī:

mysql -uroot -p

avots /path/to/script.sql

7. darbība: MySQL savienotāja instalēšana Python3

Mēs vēlamies savienot savu datu bāzi ar tīmekļa serveri, kas darbojas Python3. Lai instalētu šo savienotāju, palaidiet šo komandu.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

8. solis: instalējiet kolbu

Tīmekļa serveris izmanto kolbu. Šis mikro rāmis ir ļoti pielāgojams un viegli lietojams. Ideāli piemērots mūsu laika stacijai. Lai instalētu kolbu, termināļa logā ierakstiet šo komandu.

sudo apt-get instalēt python3-kolbu

9. darbība. Kopējiet tīmekļa serveri savā Raspberry Pi

Tagad katra pakotne ir instalēta un viss ir iestatīts. Tagad mēs varam nokopēt kodu no GitHub. Ir divi veidi, kā iegūt kodu savā Raspberry Pi: jūs varat lejupielādēt galveno zip failu un nokopēt to savā Pi, izmantojot FileZilla, vai arī varat klonēt krātuvi tieši savā Raspberry Pi. Lai klonētu krātuvi, ierakstiet šīs komandas savā Pi.

cd/ceļš/tu/patīk/

git klons

Tagad jums vajadzētu izveidot jaunu direktoriju ar nosaukumu WeatherStation. To var pārbaudīt, izmantojot šādu instrukciju:

ls

10. darbība: rediģējiet datu bāzes klasi

Viss kods tagad ir jūsu Raspberry Pi. Pirms mēs varam pārbaudīt, mums jākonfigurē MySQL savienotājs. Savienotāja iestatījumi tiek saglabāti jaunizveidotajā direktorijā. Lai pārietu uz failu, mums jāmaina pašreizējais direktorijs. Kad būsim atraduši failu, mēs tajā ievietosim sava MySQL servera saknes paroli. To var izdarīt, izpildot šīs komandas.

cd WeatherStation/Kolba/Datu bāze/

nano pswd.py

Tagad jūs varat rediģēt failu. Aizstājiet “your_password” ar saknes MySQL paroli. Tagad mēs esam gatavi pārbaudīt kodu.

11. darbība: pārbaude

Tagad, kad viss ir beidzot instalēts un savienots, mēs varam sākt testēšanu. Dodieties uz kolbu direktoriju un ierakstiet komandu:

python3 kolba.py

Visam vajadzētu sākt. Tagad jūs varat doties uz savu vietni, ierakstot adreses joslā: http: IP_RASPBERRY: 5000/.

12. solis: vietne

Atverot vietni pirmo reizi, jūs redzēsiet pieteikšanās ekrānu. Vietnē varat iekļūt, ja izmantojat kā lietotājvārdu “Lander” un paroli “Test12”. Vietne ir uzrakstīta holandiešu valodā, jūs varat tulkot vietni, ja jums ir kādas zināšanas par tīmekļa izstrādi.

13. darbība: ievietojiet visu korpusā

Paņemiet korpusu un novietojiet elektroniku tā, lai tā būtu vienmērīgi izvietota. Es izmantošu savu jaunizveidoto putnu māju, es zemāk iekļāvu dizainu. Tā ir vienkārša kaste ar viltus dibenu, lai uzglabātu Raspberry Pi.

Piezīme: lai mitruma sensors darbotos pareizi, vienmēr ir jābūt gaisa plūsmai. Kad esat apmierināts ar rezultātu, varat visu aizvērt un laika stacija ir pabeigta. Tagad varat to ievietot vietā, kur vēlaties, un apkopot laika apstākļu datus.

14. darbība. Jūsu meteostacija darbojas

Apsveicam, jūsu Raspberry Pi tagad ir pilnībā funkcionāls. Novietojiet to kaut kur atklātā vietā un apkopojiet datus!