Construïu un higròmetre a casa amb Raspberry Pi i SI7021: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Avui és humit? Em sembla una mica humit

De vegades, per a nosaltres, l’alta humitat resulta realment incòmoda i poc saludable. Per als llars, també pot causar danys potencials. Per a una llar, l’alta humitat arruïna els terres i els mobles de fusta amb un afavoriment del creixement de la humitat al nostre voltant. Per sort, hi ha mètodes que permeten controlar i controlar la humitat de la llar.

En aquesta croada fabricarem un higròmetre, un sistema utilitzat per mesurar el contingut d’humitat a l’atmosfera, mitjançant un sensor Raspberry Pi i SI7021, humitat i temperatura. El nostre objectiu era comprovar la humitat relativa i la temperatura de l’apartament (la humitat relativa ideal és d’aproximadament el 40-50%, la temperatura de l’habitació ideal és aproximadament d’entre 15 ° C (59 ° F) i 30 ° C (86 ° F)) i una manera és utilitzar un higròmetre. Per descomptat, en podríem haver comprat un, però tenint a la mà un sensor Raspberry Pi i humitat i temperatura, vam pensar que en faríem un (per què no!).

Pas 1: equip imperatiu necessitat

Sense saber les parts exactes, el seu valor i on a la terra per aconseguir-les, és realment molest. No us preocupeu. Ho hem ordenat per a vosaltres. Un cop tingueu les parts quadrades, hauria de ser molt ràpid fer aquest projecte.

1. Raspberry Pi

El primer pas va ser obtenir una placa Raspberry Pi. El Raspberry Pi és un ordinador basat en Linux d’una sola placa. Aquest petit PC compta amb una gran quantitat de potència informàtica, que s’utilitza en projectes electrònics i en operacions senzilles com fulls de càlcul, processament de textos, navegació web, correu electrònic i jocs.

2. Escut I²C per a Raspberry Pi

Al nostre parer, l'únic que realment falten a Raspberry Pi 2 i Pi 3 és un port I²C. L'INPI2 (adaptador I2C) proporciona a Raspberry Pi 2/3 un port I²C per utilitzar amb diversos dispositius I²C. Està disponible a Dcube Store.

3. SI7021 Sensor d'humitat i temperatura

El sensor d'humitat i temperatura de 2 zones SI7021 I²C és un IC CMOS monolític que integra elements del sensor d'humitat i temperatura, un convertidor analògic-digital, processament de senyal, dades de calibratge i una interfície I²C. Hem comprat aquest sensor a Dcube Store.

4. Cable de connexió I²C

Teníem el cable de connexió I²C disponible a DcubeStore.

5. Cable micro USB

El Raspberry Pi és el menys complicat, però el més estricte en termes de consum d'energia. La forma més senzilla d’alimentar el Raspberry Pi és mitjançant el cable Micro USB.

6. Cable Ethernet (LAN) / adaptador WiFi USB

Alguna vegada mires la teva vida i penses: Què m’ha fet Internet?

La forma clàssica de connectar el vostre Raspberry Pi és utilitzar un cable Ethernet i connectar-lo al vostre encaminador de xarxa. Com a alternativa, la connexió WiFi es pot fer connectant un dongle WiFi i fent clic amb el botó esquerre a la icona de xarxa per mostrar una llista de les xarxes WiFi disponibles.

7. Cable HDMI / accés remot

Amb el cable HDMI incorporat, podeu connectar-lo a un televisor digital o a un monitor. Vols una manera frugal! Es pot accedir de forma remota a Raspberry Pi mitjançant diferents mètodes, com ara SSH i Access per Internet. Podeu utilitzar el programari de codi obert PuTTY.

Odio les matemàtiques, però m’encanta comptar amb diners

Pas 2: Creació de connexions de maquinari

En general, el circuit és força senzill. Feu el circuit segons l’esquema que es mostra. El disseny és relativament senzill i no hauríeu de tenir problemes.

En el nostre cas, hem revisat alguns aspectes bàsics de l'electrònica només per renovar la memòria del maquinari i el programari. Volíem elaborar un esquema electrònic senzill per a aquest projecte. Els esquemes electrònics són com un pla per a l’electrònica. Elaboreu un plànol i seguiu amb cura el disseny.

Raspberry Pi i I²C Shield Connection

Primer de tot, agafeu el Raspberry Pi i col·loqueu-hi l’escut I²C. Premeu l'escut suaument sobre els pins GPIO. Feu el que és correcte, no el que sigui fàcil (vegeu la foto superior).

Connexió del sensor i del gerd Pi

Agafeu el sensor i connecteu-hi el cable I²C. Per al bon funcionament d'aquest cable, recordeu que la sortida I²C SEMPRE es connecta a l'entrada I²C. Es va haver de seguir el mateix per al Raspberry Pi amb l'escut I²C muntat damunt.

El gran avantatge d’utilitzar l’escut i l’adaptador I²C i els cables de connexió és que ja no tenim problemes de reparació de cablejat que poden provocar frustracions i solucionar el consum de temps, sobretot quan no esteu segur d’on començar a solucionar problemes. Només el procés senzill que hem esmentat. És una opció plug and play.

Nota: el cable marró sempre ha de seguir la connexió de terra (GND) entre la sortida d’un dispositiu i l’entrada d’un altre dispositiu

La connexió a Internet és important

Per fer del nostre projecte un èxit, necessitem un accés a Internet per al nostre Raspberry Pi. Aquí teniu dues opcions. Podeu connectar el Raspberry Pi a la xarxa mitjançant un cable Ethernet o utilitzar un adaptador USB a WiFi per a la connectivitat WIFI. Sigui com sigui, sempre que estigui connectat a Internet estigui cobert.

Alimentació del circuit

Connecteu el cable Micro USB a la presa d’alimentació de Raspberry Pi. Enceneu-lo i sortim a la carretera.

La nostra generació està més preparada per a un apocalipsi zombi que una hora sense electricitat

Connexió a Monitor

Podem tenir el cable HDMI connectat a un monitor / televisor nou o connectar Raspberry Pi remotament mitjançant eines d’accés remot com-SSH / PuTTY, que és rendible. És un enfocament una mica creatiu si trobeu l’ús dels recursos que l’envolten.

Pas 3: programació de Raspberry Pi a Python

Podeu veure el codi Python de Raspberry Pi i SI7021 al nostre Githubrepository.

Abans d’anar al programa, assegureu-vos que heu consultat les instruccions del fitxer Llegeix-me i configureu el Raspberry Pi d’acord amb ell.

La humitat es refereix a la presència d’un líquid, especialment aigua, sovint en traces. Es poden trobar petites quantitats d’aigua, per exemple, a l’aire (humitat), als aliments i a diversos productes comercials. La humitat també fa referència a la quantitat de vapor d’aigua present a l’aire.

A continuació es mostra el codi python i el podeu clonar i fer improvisacions si cal.

# Distribuïda amb una llicència de lliure voluntat. # Utilitzeu-la de la manera que vulgueu, de forma gratuïta o gratuïta, sempre que encaixi en les llicències de les obres associades. # SI7021 # Aquest codi està dissenyat per funcionar amb el mini mòdul SI7021_I2CS I2C disponible a ControlEverything.com. #

importar smbus

temps d'importació

# Aconsegueix un bus I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# Adreça SI7021, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Seleccioneu Humitat relativa NO HOLD mode mestre bus.write_byte (0x40, 0xF5)

time.sleep (0,3)

# Adreça SI7021, 0x40 (64)

# Llegir dades de tornada, 2 bytes, humitat MSB primer dades0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Converteix les dades

humitat = ((dades0 * 256 + dades1) * 125 / 65536.0) - 6

time.sleep (0,3)

# Adreça SI7021, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Selecciona la temperatura NO HOLD mode mestre bus.write_byte (0x40, 0xF3)

time.sleep (0,3)

# Adreça SI7021, 0x40 (64)

# Llegir dades de tornada, 2 bytes, temperatura MSB primer dades0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Converteix les dades

cTemp = ((dades0 * 256 + dades1) * 175,72 / 65536.0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Sortida de dades a la pantalla

imprimir "Humitat relativa és:%.2f %%"% humitat imprimir "La temperatura en centígrads és:%.2f C"% cTemp imprimir "La temperatura en Fahrenheit és:%.2f F"% fTemp

Pas 4: mode de treball

Ara, descarregueu (o git pull) el codi i obriu-lo al Raspberry Pi.

Executeu les ordres per compilar i penjar el codi al terminal i veure la sortida a Monitor. Al cap de pocs moments, mostrarà totes les variables. Comenceu amb alguns temes o pensaments i vegeu què us pot semblar.

Pas 5: Aplicacions i funcions

El SI7021 ofereix una solució digital precisa, de baixa potència i calibrada de fàbrica, ideal per mesurar la humitat, el punt de rosada i la temperatura, en aplicacions com HVAC / R, termòstats / humidistes, teràpia respiratòria, productes blancs, estacions meteorològiques interiors, microambients / Centres de dades, control climàtic automàtic i desintoxicació, rastreig d’actius i mercaderies i telèfons mòbils i tauletes.

Per exemple, Podeu millorar aquest projecte en un indicador HVAC per a la comoditat ambiental interior i vehicular. Manté l’entorn tèrmic determinant el control de temperatura, la reposició d’oxigen i l’eliminació d’humitat, olors, fum, calor, pols, bacteris transmesos per l’aire, diòxid de carboni i altres gasos. A part dels sensors d’humitat i temperatura, podeu ajudar aquest projecte amb sensors que van des de la pressió, la qualitat de l’aire, el detector de fum i els sensors de llum i proximitat. Podeu fer millores en el codi segons el maquinari que vulgueu aplicar i, a continuació, podeu tenir la vostra pròpia configuració per fer-vos confortar tèrmicament. Aquest projecte és fantàstic per als nens i els voleu ensenyar coses fantàstiques, ja que sabeu aprendre mentre jugueu. Un petit projecte com aquest pot resultar més impressionant per als nens.

Pas 6: Conclusió

Si us heu estat preguntant per mirar el món del Raspberry Pi, podeu sorprendre usant els conceptes bàsics de l'electrònica, la codificació, el disseny, la soldadura i què no. En aquest procés, pot haver-hi alguns projectes que poden ser fàcils, mentre que alguns us poden provar i desafiar-vos. Però podeu fer un camí i perfeccionar-lo modificant i creant una creació vostra. Per ajudar-vos, tenim un vídeo tutorial increïble a YouTube que us pot ajudar en la vostra exploració i per obtenir més explicacions sobre tots els aspectes del projecte. Esperem que us resulti increïble i útil. Si us plau, responeu-nos per a qualsevol modificació.