Xarxa de sensors de temperatura: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

La temperatura i la humitat són dades vitals al vostre laboratori, cuina, línia de fabricació, oficina, robots assassins i fins i tot a casa vostra. Si necessiteu supervisar diverses ubicacions o sales o espais, necessiteu quelcom que sigui fiable, compacte, precís i assequible. Podeu comprar sensors cars, però si esteu supervisant diverses habitacions, això pot provocar un augment de les despeses. Aquest tutorial us mostrarà com construir aquests sensors i controlar les vostres dades sense trencar el banc.

Aquesta és una aplicació perfecta per a un Raspberry Pi Zero WH de 14 dòlars, ja que aquest dispositiu és compacte, econòmic, potent i té WiFi integrat. La configuració de cada node del sensor costarà aproximadament $ 31, més despeses d'enviament, impostos i casos. Podeu obtenir tots els articles anteriors de manera massiva per minimitzar els costos d’enviament, a excepció del Raspberry Pi Zero WH, que pot ser més difícil fora del Regne Unit. No podeu trobar un proveïdor que us permeti comprar més d'una regla zero per Raspberry Pi Foundation.

Estem utilitzant el Zero WH de 14 dòlars en lloc dels Zero W de 10 dòlars, ja que el Zero WH té la capçalera pre-soldada, cosa que farà que el nostre muntatge del projecte sigui fàcil i ràpid. Estem utilitzant el sensor de temperatura / humitat DHT22 a causa de la seva precisió de temperatura (+/- 0,5 ° C), rang d’humitat (0-100%) i baix cost. També volem connectar alguna cosa realment fàcil sense haver d’afegir una resistència de tracció.

Subministraments

• Raspberry Pi Zero WH (14 dòlars)
• Targeta micro SD (4 dòlars)
• Font d'alimentació Raspberry Pi (8 dòlars)
• Sensor de temperatura / humitat DHT22 (5 dòlars)
• (Opcional) Funda Raspberry Pi Zero W (6 dòlars)

Pas 1: Muntatge

El DHT22 tindrà tres pins que haureu de connectar al vostre Pi Zero WH: 5V, terra i dades. El pas d’alimentació del DHT22 portarà l’etiqueta ‘+’ o ‘5V’. Connecteu-lo al pin 2 (el pin superior dret, 5V) del Pi Zero WH. El passador de terra del DHT22 tindrà l'etiqueta "-" o "Gnd". Connecteu-lo al pin 6 (dos pins per sota del pin de 5 V) del Pi Zero WH. El pin restant del DHT22 és el pin de dades i s’etiquetarà com a “fora” o “s” o “dades”. Connecteu-lo a un dels pins GPIO del Zero WH, com ara GPIO4 (pin 7). Les vostres connexions haurien de semblar a la imatge inclosa.

Pas 2: Configuració del programari

Necessitareu un monitor i un teclat per configurar el Pi Zero WH la primera vegada. Un cop estigui configurat, no necessitareu cap monitor ni teclat per executar-lo quan es desplegui al vostre espai. Volem que cada node sigui el més petit i compacte possible.

1. Cal instal·lar el sistema operatiu estàndard Raspbian perquè arrenci el Pi Zero WH. Podeu seguir les instruccions del lloc web de Raspberry Pi per configurar el vostre Pi Zero WH.
2. Connecteu el Pi Zero WH a la vostra xarxa WiFi. Podeu seguir les instruccions del lloc web de Raspberry Pi per connectar el vostre Pi Zero WH a WiFi.
3. Instal·leu el mòdul Adafruit DHT Python al vostre Pi per facilitar la lectura de les dades del sensor DHT22. Introduïu el següent a l'indicador d'ordres:

$ sudo pip install Adafruit_DHT

Ara teniu tot el necessari per comunicar-vos amb el sensor. A continuació, necessiteu una destinació per a les dades del sensor perquè pugueu convertir-les en un tauler fantàstic o en una alerta per correu electrònic o SMS. Utilitzarem l’Estat inicial per a aquest pas del projecte.

1. Registreu-vos per obtenir un compte a
2. Instal·leu el mòdul ISStreamer al símbol del sistema:

$ sudo pip instal·la ISStreamer

Pas 3: Python Script

Amb el nostre sistema operatiu instal·lat juntament amb els nostres dos mòduls Python per llegir dades del sensor i enviar dades a l’estat inicial, estem preparats per escriure el nostre script Python. El següent script crearà / s'afegirà a un dipòsit de dades d'estat inicial, llegirà les dades del sensor DHT22 i enviarà aquestes dades a un tauler de control en temps real. Tot el que heu de fer és modificar les línies 6-11.

importa Adafruit_DHT

d'importació ISStreamer. Streamer Importació de temps d'impressió # --------- Configuració d'usuari --------- SENSOR_LOCATION_NAME = "Oficina" BUCKET_NAME = ": partial_sunny: Temperatura de l'habitació" BUCKET_KEY = "rt0129" ACCESS_KEY = "POSEU AQUÍ LA CLAU D'ACCÉS A L'ESTAT INICIAL" MINUTES_BETWEEN_READS = 10 METRIC_UNITS = False # --------------------------------- streamer = Streamer (bucket_name = BUCKET_NAME, bucket_key = BUCKET_KEY, access_key = ACCESS_KEY) mentre que True: humitat, temp_c = Adafruit_DHT.read_retry (Adafruit_DHT. DHT22, 4) si METRIC_UNITS: streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "Temp. (C) else: temp_f = format (temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0, ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "Temperatura (F)", temp_f) humitat = format (humitat, ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "Humitat (%)", humitat) streamer.flush () time.sleep (60 * MINUTES_BETWEEN_READS)

• Línia 6: aquest valor ha de ser únic per a cada sensor de temperatura / node. Aquest podria ser el nom de la sala, la ubicació física, l'identificador únic o el que sigui del vostre node sensor. Assegureu-vos que sigui únic per a cada node per assegurar-vos que les dades d’aquest node van al seu propi flux de dades al vostre tauler.
• Línia 7: aquest és el nom del dipòsit de dades. Això es pot canviar en qualsevol moment a la IU de l'estat inicial.
• Línia 8: aquesta és la vostra clau de dipòsit. Ha de ser la mateixa clau de dipòsit per a cada node que vulgueu que es mostri al mateix tauler.
• Línia 9: aquesta és la clau d'accés al compte d'estat inicial. Copieu + enganxeu aquesta clau del vostre compte d'estat inicial.
• Línia 10: és el temps entre les lectures del sensor. Canvieu en conseqüència.
• Línia 11: podeu especificar unitats mètriques o imperials.

Després d’haver definit les línies 6-11 a l’escriptura Python al Pi Zero WH, deseu i sortiu de l’editor de text. Executeu l'script amb l'ordre següent:

$ python tempsensor.py

Repetiu aquests passos per a cada node del sensor. Mentre cada node envia dades a l'estat inicial mitjançant la mateixa clau d'accés i la mateixa clau de dipòsit, totes les dades entraran al mateix dipòsit de dades i es mostraran al mateix tauler.

Pas 4: Tauler de control

Aneu al vostre compte d’estat inicial, feu clic al nom del dipòsit al prestatge del dipòsit i visualitzeu les dades al tauler. Podeu personalitzar el tauler i configurar activadors de missatges de correu electrònic o SMS. La imatge inclosa mostra un quadre de comandament amb tres nodes de sensor que recull la temperatura i la humitat de tres habitacions diferents.

Podeu optar per afegir una imatge de fons al tauler.

Pas 5: Execució automàtica i supervisió del procés i de la IP

Un cop tingueu desplegats diversos nodes, voldreu una manera de supervisar cada node per assegurar-vos que funcioni. Probablement executareu cada node del sensor sense monitor ni teclat / ratolí per mantenir-lo compacte. Això vol dir que voldreu que cada node arrencés i executés el vostre script automàticament. Podeu utilitzar el vostre compte d’estat inicial per crear un tauler de control / adreça IP útil com es mostra més amunt. Aquí es pot trobar un tutorial detallat sobre la creació d’aquest tauler i la configuració del Pi Zero WH per executar automàticament l’escriptura Python a l’arrencada.

Pas 6: Conclusió

Un cop tingueu en funcionament un únic node de sensor, és fàcil i relativament econòmic duplicar la configuració tantes vegades com calgui. L’ús d’un Pi Zero WH us proporciona la flexibilitat per executar altres tasques, ja que té molta potència. Per exemple, podeu utilitzar un dels Pi Zero WH per extreure dades meteorològiques locals d'una API meteorològica i afegir-les al tauler del sensor. Si decidiu donar de baixa els nodes del sensor, podeu reutilitzar els vostres Pi Zero WH per a altres projectes. Aquesta flexibilitat ajuda a la inversió del vostre projecte a prova de futur.