Izgradite higrometar kod kuće pomoću Raspberry Pi i SI7021: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Je li danas vlažno? Osjeća mi se pomalo vlažno

Ponekad se za nas visoka vlaga pokaže kao doista neugodna, ali i nezdrava. Za ukućane može uzrokovati i potencijalnu štetu. Za dom, visoka vlaga uništava drvene podove i namještaj s poticanjem rasta pljesnivosti oko nas. Srećom, postoje metode koje vam omogućuju praćenje i kontrolu vlažnosti doma.

U ovom križarskom ratu napravit ćemo higrometar, sustav za mjerenje sadržaja vlage u atmosferi, pomoću Raspberry Pi i SI7021, senzora vlažnosti i temperature. Naš je cilj bio provjeriti relativnu vlažnost i temperaturu u stanu (idealna relativna vlažnost zraka je oko 40-50%, idealna sobna temperatura je približno između 15 ° C (59 ° F) i 30 ° C (86 ° F)) i jedna Način je korištenje higrometra. Mogli smo, naravno, kupiti jedan, ali s Raspberry Pi i senzorom vlažnosti i temperature u ruci, mislili smo da ćemo ga napraviti (zašto ne!).

Korak 1: Potrebna imperativna oprema

Ne znajući točne dijelove, njihovu vrijednost i gdje ih, pobogu, nabaviti, zaista je neugodno. Ne brinite. To smo riješili za vas. Kad sve dijelove odvojite na kvadrat, trebalo bi biti lako napraviti ovaj projekt.

1. Malina Pi

Prvi korak bio je dobivanje Raspberry Pi ploče. Raspberry Pi je jednopločno računalo temeljeno na Linuxu. Ovo malo računalo ima veliku snagu računanja, koristi se u elektroničkim projektima i jednostavnim operacijama poput proračunskih tablica, obrade teksta, pregledavanja weba i e-pošte te igara.

2. I²C štit za Raspberry Pi

Po našem mišljenju, jedino što Raspberry Pi 2 i Pi 3 uistinu nedostaje je I²C priključak. INPI2 (I2C adapter) osigurava Raspberry Pi 2/3 an I²C priključak za upotrebu s više I²C uređaja. Dostupno je u trgovini Dcube.

3. SI7021 Senzor vlage i temperature

SI7021 I²C osjetnik vlažnosti i 2 zone Zone je monolitni CMOS IC koji integrira elemente osjetnika vlage i temperature, analogno-digitalni pretvarač, obradu signala, podatke o kalibraciji i I²C sučelje. Ovaj smo senzor kupili u trgovini Dcube.

4. I²C spojni kabel

Imali smo I²C spojni kabel dostupan uDcubeStore.

5. Mikro USB kabel

Najmanje kompliciran, ali najstroži u pogledu potrebne energije je Raspberry Pi! Najlakši način napajanja Raspberry Pi je putem mikro USB kabela.

6. Ethernet (LAN) kabel/ USB WiFi adapter

Gledate li ikada u svoj život i mislite: Što mi je internet učinio?

Klasičan način povezivanja Raspberry Pi je korištenje Ethernet kabela i priključivanje na mrežni usmjerivač. Alternativno, WiFi veza se može uspostaviti uključivanjem WiFi ključa i lijevim klikom na ikonu mreže otvorit će se popis dostupnih WiFi mreža.

7. HDMI kabel/ daljinski pristup

S HDMI kabelom možete ga spojiti na digitalni TV ili na monitor. Želite štedljiv način! Raspberry Pi se može daljinski pristupiti različitim metodama poput-SSH i Pristup putem Interneta. Možete koristiti softver otvorenog koda PuTTY.

Mrzim matematiku, ali volim brojati novac

2. korak: Uspostavljanje hardverskih veza

Općenito, krug je prilično ravan. Napravite krug prema prikazanoj shemi. Raspored je relativno jednostavan i ne biste trebali imati problema.

U našem slučaju, revidirali smo neke osnove elektronike samo kako bismo obnovili memoriju za hardver i softver. Željeli smo sastaviti jednostavnu shemu elektronike za ovaj projekt. Elektroničke sheme su poput nacrta za elektroniku. Nacrtajte nacrt i pažljivo slijedite dizajn.

Veza Raspberry Pi i I²C Shield

Prije svega uzmite Raspberry Pi i postavite I²C štit na njega. Lagano pritisnite štitnik na GPIO igle. Učinite ono što je ispravno, a ne ono što je lako (pogledajte gornju sliku).

Povezivanje senzora i Raspberry Pi

Uzmite senzor i spojite I²C kabel s njim. Za ispravan rad ovog kabela, imajte na umu da se I²C izlaz UVIJEK povezuje s I²C ulazom. Isto je trebalo slijediti i za Raspberry Pi sa I²C štitom postavljenim preko njega.

Velika prednost korištenja I²C štita/adaptera i spojnih kabela je to što više nemamo problema s popravljanjem ožičenja koji mogu uzrokovati frustracije i popraviti potrošnju vremena, osobito ako niste sigurni gdje započeti rješavanje problema. Samo jednostavan postupak koji smo spomenuli. To je plug and play opcija.

Napomena: Smeđa žica uvijek bi trebala slijediti vezu uzemljenja (GND) između izlaza jednog uređaja i ulaza drugog uređaja

Internet veza je važna

Da bi naš projekt bio uspješan, potreban nam je pristup internetu za našu Raspberry Pi. Ovdje imate dva izbora. Ili možete spojiti Raspberry Pi na mrežu pomoću Ethernet kabela ili upotrijebiti USB na WiFi adapter za WIFI povezivanje. U svakom slučaju, sve dok je povezan s internetom pokriveni ste.

Napajanje strujnog kruga

Priključite mikro USB kabel u utičnicu za napajanje Raspberry Pi. Uključite ga i krećemo na cestu.

Naša je generacija bolje pripremljena za apokalipsu zombija nego sat vremena bez struje

Povezivanje s monitorom

HDMI kabel možemo spojiti na novi monitor/televizor ili možemo daljinski povezati Raspberry Pi pomoću alata za daljinski pristup poput-SSH/PuTTY, što je isplativo. To je pomalo kreativan pristup ako upotrijebite okolne resurse.

Korak 3: Programiranje Raspberry Pi u Pythonu

Python kôd za Raspberry Pi i SI7021 možete pogledati u našem Githubrepositoryu.

Prije nego što pređete na program, provjerite jeste li pogledali upute date u datoteci Readme i postavite Raspberry Pi prema njoj.

Vlaga se odnosi na prisutnost tekućine, osobito vode, često u tragovima. Male količine vode mogu se naći, na primjer, u zraku (vlažnost), u hrani i u raznim komercijalnim proizvodima. Vlaga se također odnosi na količinu vodene pare prisutne u zraku.

Ispod je python kôd koji možete klonirati i po potrebi napraviti improvizaciju.

# Distribuirano s licencom slobodne volje.# Koristite ga kako god želite, profitno ili besplatno, pod uvjetom da se uklapa u licence povezanih djela. # SI7021 # Ovaj kôd je dizajniran za rad sa SI7021_I2CS I2C mini modulom dostupnim na stranici ControlEverything.com. #

uvoz smbus

vrijeme uvoza

# Nabavite I2C autobus

sabirnica = smbus. SMBus (1)

# SI7021 adresa, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Odaberite relativnu vlažnost NO HOLD glavni način rada sabirnica.write_byte (0x40, 0xF5)

vrijeme.spavanje (0,3)

# SI7021 adresa, 0x40 (64)

# Očitavanje podataka natrag, 2 bajta, prvi podaci o vlažnosti MSB0 = sabirnica.čitaj_bajt (0x40) podatak1 = sabirnica.čitaj_bajt (0x40)

# Pretvorite podatke

vlažnost = ((podatak0 * 256 + podatak1) * 125 / 65536.0) - 6

vrijeme.spavanje (0,3)

# SI7021 adresa, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Odaberite temperaturu NO HOLD glavni način rada sabirnica.write_byte (0x40, 0xF3)

vrijeme.spavanje (0,3)

# SI7021 adresa, 0x40 (64)

# Očitavanje podataka natrag, 2 bajta, Temperatura MSB prvi podaci0 = sabirnica.čitani_bajt (0x40) podatak1 = sabirnica.čitani_bajt (0x40)

# Pretvorite podatke

cTemp = ((data0 * 256 + data1) * 175.72 / 65536.0) - 46.85 fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# Izlažite podatke na zaslon

ispis "Relativna vlažnost je: %.2f %%" %vlažnost ispis "Temperatura u Celzijusima je: %.2f C" %cTemp ispis "Temperatura u Fahrenheitu je: %.2f F" %fTemp

Korak 4: Način rada

Sada preuzmite (ili git povucite) kôd i otvorite ga u Raspberry Pi.

Pokrenite naredbe za kompajliranje i prijenos koda na terminalu i pogledajte izlaz na monitoru. Nakon nekoliko trenutaka prikazat će sve varijable. Počnite s nekoliko misli ili tema i pogledajte što možete smisliti.

Korak 5: Aplikacije i značajke

SI7021 nudi precizno digitalno rješenje male snage, tvornički kalibrirano, idealno za mjerenje vlažnosti, točke rosišta i temperature, u aplikacijama kao što su HVAC/R, termostati/vlažni statovi, respiratorna terapija, bijela tehnika, unutarnje vremenske stanice, mikro okruženja /Podatkovni centri, automobilska kontrola klime i odmagljivanje, praćenje imovine i robe te mobilni telefoni i tableti.

Za npr. Ovaj projekt možete poboljšati u HVAC indikator za unutarnju i unutarnju udobnost vozila. Održava toplinsko okruženje koje određuje kontrolu temperature, nadopunjavanje kisikom i uklanjanje vlage, mirisa, dima, topline, prašine, bakterija u zraku, ugljičnog dioksida i drugih plinova. Osim senzora vlažnosti i temperature, ovom projektu možete pomoći sa senzorima u rasponu od tlaka, kvalitete zraka, detektora dima do senzora svjetlosti i blizine. Možete poboljšati kôd prema željenom primijenjenom hardveru, a zatim možete imati vlastite postavke za toplinsku udobnost. Ovaj je projekt izvrstan za djecu i želite im pokazati neke sjajne stvari, znate da učite dok se igrate. Mali ovakav projekt može biti prilično strašan za djecu.

Korak 6: Zaključak

Ako ste se pitali zaviriti u svijet Raspberry Pi -a, tada se možete začuditi koristeći se osnovama elektronike, kodiranjem, dizajnom, lemljenjem i čime sve ne. U tom bi procesu mogli postojati neki projekti koji bi mogli biti laki, dok bi vas neki mogli testirati, izazvati. Ali možete stvoriti način i usavršiti ga tako da izmijenite i napravite svoju kreaciju. Za vašu pomoć, imamo nevjerojatan video vodič na YouTubeu koji bi vam mogao pomoći u istraživanju i za daljnje objašnjenje svakog aspekta projekta. Nadamo se da će vam ovo biti nevjerojatno i korisno. Molimo odgovorite nam za sve izmjene i dopune.