Zgradite higrometer doma z Raspberry Pi in SI7021: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Je danes vlažno? Zdi se mi nekoliko vlažno

Včasih se nam visoka vlažnost izkaže za zelo neprijetno in tudi nezdravo. Za gospodinjstvo lahko povzroči tudi potencialno škodo. Hiša zaradi visoke vlažnosti uničuje lesena tla in pohištvo s spodbujanjem rasti plesni okoli nas. Na srečo obstajajo metode, ki vam omogočajo spremljanje in nadzor vlažnosti doma.

V tem križarskem pohodu bomo izdelovali higrometer, sistem za merjenje vsebnosti vlage v ozračju, z uporabo Raspberry Pi in SI7021, senzorja vlažnosti in temperature. Naš cilj je bil preveriti relativno vlažnost in temperaturo v stanovanju (idealna relativna vlažnost je približno 40-50%, idealna sobna temperatura je približno med 15 ° C (59 ° F) in 30 ° C (86 ° F)) in eno način je uporaba higrometra. Seveda bi ga lahko kupili, vendar smo imeli v roki senzor Raspberry Pi ter vlažnost in temperaturo, zato smo mislili, da ga bomo naredili (zakaj pa ne!).

1. korak: Nujno potrebno orodje

Ne da bi vedeli natančne dele, njihovo vrednost in kje jih dobiti, je res nadležno. Ne skrbite. To smo vam razvrstili. Ko imate vse dele na kvadrat, bi bilo treba na hitro narediti ta projekt.

1. Malina Pi

Prvi korak je bil pridobitev plošče Raspberry Pi. Raspberry Pi je računalnik z eno ploščo, ki temelji na Linuxu. Ta mali računalnik prinaša veliko računalniške moči, ki se uporablja v elektronskih projektih, in enostavnih operacij, kot so preglednice, urejanje besedil, brskanje po spletu in e-pošta ter igre.

2. I²C ščit za Raspberry Pi

Po našem mnenju edino, kar Raspberry Pi 2 in Pi 3 resnično manjka, so vrata I²C. INPI2 (I2C adapter) ponuja vrata Raspberry Pi 2/3 in I²C za uporabo z več napravami I²C. Na voljo je v trgovini Dcube.

3. Senzor vlažnosti in temperature SI7021

Senzor vlažnosti in 2-zonsko temperaturno tipalo SI7021 I²C je monolitna CMOS IC, ki združuje elemente senzorja vlažnosti in temperature, analogno-digitalni pretvornik, obdelavo signala, podatke o umerjanju in vmesnik I²C. Ta senzor smo kupili v trgovini Dcube.

4. Priključni kabel I²C

Priključni kabel I²C smo imeli na voljo v trgovini DcubeStore.

5. Kabel mikro USB

Najmanj zapleten, a najstrožji z vidika porabe energije je Raspberry Pi! Najlažji način napajanja Raspberry Pi je prek kabla Micro USB.

6. Ethernet (LAN) kabel/ USB WiFi adapter

Ali kdaj pogledate svoje življenje in pomislite: Kaj mi je internet naredil?

Klasičen način za povezovanje Raspberry Pi je uporaba ethernetnega kabla in priključitev na omrežni usmerjevalnik. Lahko pa vzpostavite povezavo Wi-Fi s priključitvijo ključa WiFi in z levo tipko miške kliknite ikono omrežja, da prikažete seznam razpoložljivih omrežij WiFi.

7. Kabel HDMI/ oddaljeni dostop

S kablom HDMI lahko priključite na digitalno televizijo ali monitor. Želite varčen način! Do Raspberry Pi lahko dostopate na daljavo z različnimi metodami, kot sta-SSH in Access over the Internet. Uporabite lahko odprtokodno programsko opremo PuTTY.

Sovražim matematiko, rad pa štejem denar

2. korak: Vzpostavite strojno povezavo

Na splošno je vezje precej naravnost. Naredite vezje v skladu s prikazano shemo. Postavitev je razmeroma preprosta in ne bi smelo biti težav.

V našem primeru smo spremenili nekatere osnove elektronike, samo da bi prenovili pomnilnik za strojno in programsko opremo. Za ta projekt smo želeli sestaviti preprosto shemo elektronike. Elektronske sheme so kot načrt za elektroniko. Naredite načrt in natančno sledite načrtu.

Povezava Raspberry Pi in I²C Shield

Najprej vzemite Raspberry Pi in nanj položite I²C ščit. Nežno pritisnite ščit na zatiče GPIO. Naredite tisto, kar je prav, ne pa enostavno (glejte zgornjo sliko).

Povezava senzorja in Raspberry Pi

Vzemite senzor in z njim povežite kabel I²C. Za pravilno delovanje tega kabla ne pozabite, da je izhod I²C VEDNO priključen na vhod I²C. Enako je bilo treba upoštevati za Raspberry Pi z nameščenim I²C ščitom.

Velika prednost uporabe I²C ščita/adapterja in povezovalnih kablov je v tem, da nimamo več težav s popravljanjem ožičenja, ki bi lahko povzročila frustracije in odpravila porabo časa, še posebej, če niste prepričani, kje začeti odpravljanje težav. Preprost postopek, ki smo ga omenili. To je možnost plug and play.

Opomba: Rjava žica mora vedno slediti ozemljitveni (GND) povezavi med izhodom ene naprave in vhodom druge naprave

Pomembna je internetna povezava

Da bi bil naš projekt uspešen, potrebujemo dostop do interneta za naš Raspberry Pi. Tu imate dve izbiri. Lahko povežete Raspberry Pi v omrežje z ethernetnim kablom ali uporabite adapter USB v WiFi za povezljivost WIFI. Kakorkoli, dokler je povezan z internetom, ste pokrito.

Napajanje vezja

Priključite kabel Micro USB v vtičnico za napajanje Raspberry Pi. Vklopite ga in gremo na cesto.

Naša generacija je bolje pripravljena na apokalipso zombija kot ura brez električne energije

Povezava z monitorjem

Kabel HDMI lahko priključimo na nov monitor/televizor ali pa na daljavo povežemo Raspberry Pi z orodji za oddaljeni dostop, kot sta-SSH/PuTTY, kar je stroškovno učinkovito. To je nekoliko ustvarjalen pristop, če najdete uporabo okoliških virov.

3. korak: Programiranje Raspberry Pi v Pythonu

Kodo Python za Raspberry Pi in SI7021 si lahko ogledate v našem zbirki Github.

Preden nadaljujete s programom, preverite navodila v datoteki Readme in v skladu z njimi nastavite Raspberry Pi.

Vlaga se nanaša na prisotnost tekočine, zlasti vode, pogosto v sledovih. Majhne količine vode lahko najdemo, na primer v zraku (vlažnost), v živilih in v različnih komercialnih izdelkih. Vlaga se nanaša tudi na količino vodne pare v zraku.

Spodaj je koda python, ki jo lahko klonirate in po potrebi naredite improvizacijo.

# Razdeljeno z licenco za svobodno voljo.# Uporabite ga na kakršen koli način, dobičkonosno ali brezplačno, pod pogojem, da ustreza licencam povezanih del. # SI7021 # Ta koda je zasnovana za delo z mini modulom SI7021_I2CS I2C, ki je na voljo na spletnem mestu ControlEverything.com. #

uvoz smbus

čas uvoza

# Pridobite avtobus I2C

vodilo = smbus. SMBus (1)

# Naslov SI7021, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Izberite Relativna vlažnost NO HOLD glavni način načina bus.write_byte (0x40, 0xF5)

time.sleep (0,3)

# Naslov SI7021, 0x40 (64)

# Preberi podatke nazaj, 2 bajta, prvi podatki o vlažnosti MSB0 = vodilo.prebrano_bajt (0x40) podatki1 = vodilo.prebrano_bajt (0x40)

# Pretvorite podatke

vlažnost = ((podatki0 * 256 + podatki1) * 125 / 65536.0) - 6

time.sleep (0,3)

# Naslov SI7021, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Izberite temperaturo NO HOLD glavni način načina bus.write_byte (0x40, 0xF3)

time.sleep (0,3)

# Naslov SI7021, 0x40 (64)

# Preberi podatke nazaj, 2 bajta, Temperatura MSB prvi podatki 0 = vodilo.prebrano_bajt (0x40) podatki1 = vodilo.prebrano_bajt (0x40)

# Pretvorite podatke

cTemp = ((podatki0 * 256 + podatki1) * 175.72 / 65536.0) - 46.85 fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# Iznesite podatke na zaslon

print "Relativna vlaga je: %.2f %%" %print print "Temperatura v Celziju je: %.2f C" %cTemp print "Temperatura v Fahrenheitu je: %.2f F" %fTemp

4. korak: Delovni način

Zdaj prenesite (ali git povlecite) kodo in jo odprite v Raspberry Pi.

Zaženite ukaze za sestavljanje in nalaganje kode na terminalu in si oglejte rezultate na monitorju. Po nekaj trenutkih bodo prikazane vse spremenljivke. Začnite z nekaj mislimi ali temami in poglejte, kaj lahko izmislite.

5. korak: Aplikacije in funkcije

SI7021 ponuja natančno, tovarniško kalibrirano digitalno rešitev z nizko porabo energije, idealno za merjenje vlažnosti, rosišča in temperature, v aplikacijah, kot so HVAC/R, termostati/vlažniki, respiratorna terapija, bela tehnika, notranje vremenske postaje, mikrookolja /Podatkovni centri, Avtomobilska klimatska naprava in meglenje, sledenje sredstev in blaga ter mobilni telefoni in tablični računalniki.

Za npr. Ta projekt lahko izboljšate v indikator HVAC za udobje v zaprtih prostorih in v vozilu. Ohranja toplotno okolje, ki določa nadzor temperature, polnjenje kisika in odstranjevanje vlage, vonjav, dima, toplote, prahu, bakterij v zraku, ogljikovega dioksida in drugih plinov. Poleg senzorjev vlažnosti in temperature lahko pri tem projektu pomagate s senzorji, od tlaka, kakovosti zraka, detektorja dima do senzorjev svetlobe in bližine. Kodo lahko izboljšate glede na želeno uporabljeno strojno opremo, nato pa imate lahko lastno nastavitev za toplotno udobje. Ta projekt je odličen za otroke in želite jim pokazati nekaj super stvari, saj se učite med igranjem. Majhen projekt, kot je ta, je lahko bolj super za otroke.

6. korak: Zaključek

Če ste se spraševali, da bi pogledali v svet Raspberry Pi, potem se lahko presenetite tako, da uporabite osnove elektronike, kodiranje, oblikovanje, spajkanje in kaj drugega. V tem procesu so lahko nekateri projekti lahki, nekateri pa vas lahko preizkusijo in izzovejo. Lahko pa naredite pot in jo izpopolnite tako, da spremenite in ustvarite svojo stvaritev. Za vašo pomoč imamo na YouTubu neverjetno video vadnico, ki bi vam lahko pomagala pri raziskovanju in za dodatno razlago vseh vidikov projekta. Upamo, da se vam bo to zdelo neverjetno in koristno. Prosimo, da nam odgovorite za vse spremembe.