Potpuna meteorološka stanica Raspberry Pi: 14 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Pozdrav svima, Ovo je moj prvi Instructable! U ovom vodiču vodit ću vas kako napraviti meteorološku stanicu Raspberry Pi s vlastitom bazom podataka i web lokacijom. Napravio sam ovu meteorološku postaju u kontekstu školskog zadatka, inspiraciju sam dobio u Instructables. Meteorološka stanica može mjeriti temperaturu, vlažnost, barometarski tlak, brzinu vjetra i razinu svjetlosti u postocima. Svi uzorci koje Raspberry Pi prikupi bit će pohranjeni unutar MySQL poslužitelja na samom Pi i bit će prikazani na web poslužitelju!

Korak 1: Prikupite materijale

Materijali ove postaje vrlo su jednostavni. Trebat će vam svi odgovarajući materijali, senzor i kućište.

Materijali

Malina Pi

Vrsta nije važna, čak možete koristiti i Raspberry Pi Zero W, ali pazite da ne napravite prvu reviziju jer će vam za mrežni poslužitelj biti potrebna mrežna veza. U ovom Instructableu koristit ću Raspberry Pi 3.

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

Neki kratkospojni kablovi

Trebat će vam neki kabeli za povezivanje svih senzora i čipa s vašim Raspberry Pi. Postoje tri vrste kratkospojnih kabela: muški na ženski, muški na muški i ženski na ženski. Trebat će vam oko 15 muško -ženskih i muško -muških tipova. U svakom slučaju ne bi škodilo dobiti svu trojicu.

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

Oglasna ploča

Raditi elektroniku bez oplate je nezgrapno. Ako namjeravate raditi više DIY elektronike, to će vam uvijek dobro doći.

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

Senzori

Temperatura i vlažnost: Grove Temp & Hum v1.0

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

Barometarski tlak: Grove - senzor barometra BMP280 (ovaj senzor također bilježi temperaturu)

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

Brzina vjetra: Infracrveni senzorski modul (FC-03) LM393

www.amazon.com/LM393-Mjerenje-Senzor-Phot…

Svjetlo: Senzor Grove svjetla (napomena: ovo je analogni senzor, nužno je analogno -digitalni pretvarač, poput MCP3008)

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

Kućište

Stanovanje je vrlo važan dio vašeg projekta. Ovdje ćete smjestiti svu svoju elektroniku i senzore. Kućište ne mora biti lijepo, ali sigurno može biti. U ovom Instructableu napravit ću kućicu za ptice s pretincem na dnu u koji mogu pohraniti svoju Raspberry Pi.

Uvijek možete odabrati manje naporno kućište, poput bijele kutije s elektronikom. Jedini uvjet je da moraju postojati rupe za odzračivanje kako bi vjetar i zrak mogli prodirati pored senzora, inače nećete dobiti točne uzorke.

Korak 2: Povežite sve komponente

Nakon što ste dobili sve svoje komponente, možete početi s postavljanjem testa. Ovdje povezujete svu svoju elektroniku s vašim Raspberry Pi. Shemu Fritzinga možete pronaći u datotekama. Kada se sve veze uspostave, možete započeti postavljanjem Raspberry Pi.

Korak 3: Postavljanje Raspberry Pi

Ako vam je ovo prvi put da radite s Raspberry Pi, toplo vam preporučujem da posjetite web stranicu raspberrypi.org, ima sjajnu dokumentaciju i vodiče za početnike.

www.raspberrypi.org

Provjerite imate li najnoviju verziju Debiana. Možete nadograditi upisivanjem terminala u Raspberry Pi ili u SSH sesiji:

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

Korak 4: Instalirajte SPI i I2C

Nakon što potpuno nadogradite, morat ćemo urediti neke konfiguracije na našem Raspberry Pi. Svi različiti senzori osim svjetlosnog i infracrvenog osjetnika brzine koriste protokol I2C. Ako želite koristiti ovaj protokol zajedno sa SPI sučeljem, to ćete morati omogućiti u postavkama Raspberry Pi. SPI i I2C sučelje možete postaviti slijedeći ove naredbe.

sudo raspi-config

Omogućite i SPI i I2C. Zatim ponovno pokrenite sustav koristeći:

sudo ponovno podizanje sustava

Nakon ponovnog pokretanja, provjerit ćemo je li "dtparam = spi = on" i "dtsparam = i2C_arm = on" unutar datoteke /boot /config. Kad pronađete ove retke, morat ćete ih otkomentirati.

sudo nano /boot/config.txt

Izađite iz uređivača pomoću ctrl + x i spremite.

Sada ćemo instalirati različite knjižnice za upravljanje senzorima.

sudo apt-get install python3-spidev

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

Korak 5: Instalirajte MySQL

Nakon što ste postavili osnove Raspberry Pi -a, poput povezivanja na internet i ažuriranja softvera. Možemo početi s postavljanjem našeg sustava baze podataka u koji ćemo pohraniti sve naše vremenske podatke. Koristit ćemo MySQL. Ovo je jednostavan sustav baze podataka u kojem možemo povezati više tablica jedna s drugom pomoću relacija. Za instaliranje tipa MySQL u terminal:

sudo apt-get install mysql-server

sudo apt-get install mysql-client

Tijekom instalacije od vas će se tražiti da unesete lozinku za root korisnika. Ova će vam lozinka kasnije trebati. Nakon instaliranja ovih paketa možete provjeriti status vašeg MySQL poslužitelja upisivanjem:

mysql -uroot -p

status

Korak 6: Pokretanje skripte baze podataka

Nakon što poslužitelj MySQL proradi, možemo pokrenuti skriptu baze podataka. Ova će skripta stvoriti model s različitim tablicama. Ovdje ćemo pohraniti sve datume snimanja senzora i sve različite postavke koje web stranica koristi.

Da bismo pokrenuli MySQL skriptu iz Pi, prvo moramo kopirati skriptu u Raspberry Pi. FileZilla je izvrstan način za kopiranje datoteka između vašeg računala i vašeg Pi -a. Evo sjajnog vodiča kako to učiniti.

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

Nakon što je skripta na vašem Pi, možete je pokrenuti upisivanjem terminala:

mysql -uroot -p

izvor /path/to/script.sql

Korak 7: Instaliranje MySQL konektora za Python3

Želimo povezati našu bazu podataka s web poslužiteljem koji radi na Python3. Da biste instalirali ovaj konektor, pokrenite ovu naredbu.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

Korak 8: Instalirajte Flask

Web poslužitelj koristi Flask. Ovaj mikrookvir je vrlo prilagodljiv i jednostavan za korištenje. Savršeno za našu meteorološku stanicu. Za instaliranje tikvice upišite ovu naredbu u prozor terminala.

sudo apt-get install python3-flask

Korak 9: Kopirajte web poslužitelj na svoj Raspberry Pi

Svaki je paket sada instaliran i sve je postavljeno. Sada možemo kopirati kôd s GitHub -a. Postoje dva načina na koji možete dobiti kôd na svom Raspberry Pi: možete preuzeti glavnu zip datoteku i kopirati je na svoj Pi pomoću FileZille ili možete klonirati spremište izravno na svom Raspberry Pi. Da biste klonirali spremište, upišite ove naredbe na svoj Pi.

cd/path/you/like/

git clone

Sada biste trebali imati novi direktorij pod nazivom WeatherStation. To možete provjeriti sljedećim uputama:

ls

Korak 10: Uredite klasu baze podataka

Sav kôd je sada na vašem Raspberry Pi. Prije testiranja moramo konfigurirati MySQL konektor. Postavke konektora pohranjene su u novostvorenom direktoriju. Za odlazak na datoteku moramo promijeniti naš trenutni direktorij. Nakon što lociramo datoteku, umetnut ćemo našu root lozinku našeg MySQL poslužitelja u datoteku. To možete učiniti slijedeći ove naredbe.

cd WeatherStation/Flask/Database/

nano pswd.py

Sada možete urediti datoteku. Zamijenite “your_password” sa svojom root lozinkom za MySQL. Sada smo spremni za testiranje koda.

Korak 11: Testiranje

Sad kad je sve konačno instalirano i ožičeno, možemo početi s testiranjem. Idite u direktorij Flask i upišite naredbu:

python3 Flask.py

Sve bi trebalo početi. Sada možete otići na svoju web stranicu upisivanjem u adresnu traku: http: IP_RASPBERRY: 5000/.

Korak 12: Web stranica

Kada prvi put otvorite web stranicu, vidjet ćete zaslon za prijavu. Na web mjesto možete ući ako kao korisničko ime koristite "Lander" i lozinku "Test12". Web stranica je napisana na nizozemskom, možete je prevesti ako imate znanja o web razvoju.

Korak 13: Stavite sve u kućište

Uzmite kućište i postavite elektroniku tako da bude ravnomjerno raspoređena. Koristit ću svoju novonastalu kućicu za ptice, dolje sam uključio dizajn. To je jednostavna kutija s lažnim dnom za spremanje Raspberry Pi.

Napomena: da bi senzor vlage pravilno radio, uvijek mora postojati strujanje zraka. Kad budete zadovoljni rezultatom, sve možete zatvoriti i meteorološka stanica je gotova. Sada ga možete postaviti negdje gdje želite i prikupiti vremenske podatke.

Korak 14: Vaša meteorološka stanica radi

Čestitamo, vaš Raspberry Pi je sada potpuno funkcionalan. Postavite ga negdje na otvoreno i prikupite podatke!