Celotna vremenska postaja Raspberry Pi: 14 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Pozdravljeni vsi skupaj, To je moj prvi Instructable! V tej vadnici vas bom vodil do izdelave vremenske postaje Raspberry Pi z lastno bazo podatkov in spletnim mestom. To vremensko postajo sem naredil v okviru šolske naloge, navdih sem dobil pri Instructables. Vremenska postaja lahko v odstotkih meri temperaturo, vlažnost, barometrični tlak, hitrost vetra in stopnjo svetlobe. Vsi vzorci, ki jih zbere Raspberry Pi, bodo shranjeni v strežniku MySQL na samem Pi in bodo prikazani na spletnem strežniku!

1. korak: Zberite svoje materiale

Materiali te postaje so zelo preprosti. Potrebovali boste vse ustrezne materiale, senzor in ohišje.

Materiali

Malina Pi

Vrsta ni pomembna, lahko uporabite celo Raspberry Pi Zero W, vendar pazite, da ne naredite prve revizije, ker boste za spletni strežnik potrebovali omrežno povezavo. V tem navodilu bom uporabil Raspberry Pi 3.

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

Nekaj mostičnih kablov

Za povezavo vseh senzorjev in čipov z Raspberry Pi boste potrebovali nekaj kablov. Obstajajo tri vrste skakalnih kablov: moški do samice, moški do moškega in ženski do ženskega spola. Potrebovali boste približno 15 moških do ženskih in moških do moških. Tako ali tako ne bi škodilo, če bi dobili vse tri.

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

Ogledna plošča

Delati elektroniko brez mize je težko. Če nameravate narediti več DIY elektronike, vam bo to vedno prišlo prav.

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

Senzorji

Temperatura in vlažnost: Grove Temp & Hum v1.0

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

Barometrični tlak: Grove - senzor barometra BMP280 (ta senzor zajema tudi temperaturo)

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

Hitrost vetra: Modul infrardečega senzorja (FC-03) LM393

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

Svetloba: Senzor Grove svetlobe (opomba: to je analogni senzor, nujno je potreben analogno -digitalni pretvornik, kot je MCP3008)

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

Nastanitev

Stanovanje je zelo pomemben del vašega projekta. Tu boste postavili vso svojo elektroniko in senzorje. Ohišje ni nujno, da je lepo, zagotovo pa je. V tem navodilu bom naredil hišico za ptice s predelkom na dnu, kamor bom lahko shranil svoj Raspberry Pi.

Vedno se lahko odločite za manj naporno stanovanje, na primer belo škatlo z elektroniko. Edini pogoj je, da morajo biti odprtine za odzračevanje, da lahko veter in zrak pihata mimo senzorjev, sicer ne boste dobili natančnih vzorcev.

Korak: Povežite vse komponente

Ko imate vse komponente, lahko začnete s preskusno nastavitvijo. Tukaj povežete vso svojo elektroniko z vašim Raspberry Pi. Shemo Fritzing najdete v datotekah. Ko so vse povezave vzpostavljene, lahko začnete z nastavitvijo Raspberry Pi.

3. korak: Namestite Raspberry Pi

Če prvič sodelujete z Raspberry Pi, vam toplo priporočam, da obiščete spletno mesto raspberrypi.org, ki ima nekaj odličnih dokumentacij in vaj za začetnike.

www.raspberrypi.org

Prepričajte se, da uporabljate najnovejšo različico Debiana. Nadgradite lahko tako, da vtipkate terminal v Raspberry Pi ali v seji SSH:

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

4. korak: Namestite SPI in I2C

Ko boste v celoti nadgrajeni, bomo morali urediti nekatere konfiguracije na našem Raspberry Pi. Vsi različni senzorji, razen svetlobnega in infrardečega senzorja hitrosti, uporabljajo protokol I2C. Če želite ta protokol uporabljati skupaj z vmesnikom SPI, morate to omogočiti v nastavitvah Raspberry Pi. S pomočjo teh ukazov lahko nastavite vmesnik SPI in I2C.

sudo raspi-config

Omogoči tako SPI kot I2C. Nato znova zaženite z uporabo:

sudo ponovni zagon

Po ponovnem zagonu bomo preverili, ali sta »dtparam = spi = on« in »dtsparam = i2C_arm = on« v datoteki /boot /config. Ko najdete te vrstice, jih boste morali komentirati.

sudo nano /boot/config.txt

Zaprite urejevalnik s tipkama ctrl + x in shranite.

Zdaj bomo namestili različne knjižnice za nadzor senzorjev.

sudo apt-get install python3-spidev

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

5. korak: Namestite MySQL

Ko nastavite osnove Raspberry Pi, na primer povezavo z internetom in posodobitev programske opreme. Začnemo lahko z vzpostavljanjem sistema zbirk podatkov, kjer bomo shranili vse vremenske podatke. Uporabili bomo MySQL. To je enostaven sistem zbirk podatkov, kjer lahko z relacijami povežemo več tabel. Če želite v terminal namestiti vrsto MySQL:

sudo apt-get install mysql-server

sudo apt-get install mysql-client

Med namestitvijo boste pozvani, da vnesete geslo za korenskega uporabnika. To geslo boste potrebovali kasneje. Ko so ti paketi nameščeni, lahko preverite stanje strežnika MySQL tako, da vnesete:

mysql -uroot -p

stanje

6. korak: Zaženite skript zbirke podatkov

Ko strežnik MySQL zažene, lahko zaženemo skript baze podatkov. Ta skript bo ustvaril model z različnimi tabelami. Tu bomo shranili vse datume zajema senzorja in vse različne nastavitve, ki jih uporablja spletno mesto.

Za zagon skripta MySQL iz Pi -ja moramo najprej kopirati skript v Raspberry Pi. FileZilla je odličen način za kopiranje datotek med računalnikom in Pi. Tukaj je odličen vodnik, kako to storiti.

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

Ko je skript na vašem Pi, ga lahko zaženete tako, da vtipkate v terminal:

mysql -uroot -p

vir /path/to/script.sql

7. korak: Namestitev priključka MySQL za Python3

Svojo bazo podatkov želimo povezati s spletnim strežnikom, ki deluje na Python3. Če želite namestiti ta priključek, zaženite ta ukaz.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

8. korak: Namestite Flask

Spletni strežnik uporablja Flask. Ta mikro okvir je zelo prilagodljiv in enostaven za uporabo. Idealno za našo vremensko postajo. Če želite namestiti bučko, vnesite ta ukaz v terminalsko okno.

sudo apt-get install python3-flask

9. korak: Kopirajte spletni strežnik na svoj Raspberry Pi

Vsak paket je zdaj nameščen in vse je nastavljeno. Zdaj lahko kopiramo kodo iz GitHub -a. Kodo na svoj Raspberry Pi lahko dobite na dva načina: lahko prenesete glavno datoteko zip in jo kopirate v svoj Pi z datoteko FileZilla ali pa klonirate skladišče neposredno na svojem Raspberry Pi. Če želite klonirati skladišče, vnesite te ukaze v svoj Pi.

cd/pot/vam/všeč/

git clone

Zdaj bi morali imeti nov imenik z imenom WeatherStation. To lahko preverite z naslednjimi navodili:

ls

10. korak: Uredite razred baze podatkov

Vsa koda je zdaj na vašem Raspberry Pi. Preden lahko preizkusimo, moramo konfigurirati priključek MySQL. Nastavitve priključka so shranjene v novo ustvarjenem imeniku. Za dostop do datoteke moramo spremeniti naš trenutni imenik. Ko najdemo datoteko, bomo v datoteko vstavili korensko geslo našega strežnika MySQL. To lahko storite tako, da sledite tem ukazom.

cd WeatherStation/Flask/Baza podatkov/

nano pswd.py

Zdaj lahko datoteko uredite. Zamenjajte »your_password« z geslom za root MySQL. Zdaj smo pripravljeni testirati kodo.

11. korak: Testiranje

Zdaj, ko je vse končno nameščeno in povezano, lahko začnemo s testiranjem. Pojdite v imenik Flask in vnesite ukaz:

python3 Flask.py

Vse se mora začeti. Zdaj lahko obiščete spletno mesto tako, da v naslovno vrstico vnesete: http: IP_RASPBERRY: 5000/.

12. korak: Spletno mesto

Ko prvič odprete spletno mesto, se prikaže zaslon za prijavo. Na spletno mesto lahko vstopite, če kot uporabniško ime uporabite "Lander" in geslo "Test12". Spletno mesto je napisano v nizozemščini, če ga poznate, ga lahko prevedete.

Korak: Vse postavite v ohišje

Vzemite ohišje in postavite elektroniko tako, da bo enakomerno razporejena. Uporabil bom svojo novo izdelano hišico za ptice, spodaj sem vključil zasnovo. To je preprosta škatla z lažnim dnom za shranjevanje Raspberry Pi.

Opomba: Za pravilno delovanje senzorja vlažnosti mora vedno obstajati tok zraka. Ko ste zadovoljni z rezultatom, lahko vse zaprete in vremenska postaja je končana. Zdaj ga lahko postavite kamor koli želite in zberete vremenske podatke.

14. korak: Vaša vremenska postaja deluje

Čestitamo, da je vaš Raspberry Pi zdaj popolnoma funkcionalen. Postavite ga nekje na prosto in zberite podatke!