Meteoròleg personal: 5 passos

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

Us heu preguntat mai si o quan el vostre meteoròleg diu la veritat? Voleu una manera discreta, barata i ràpida de ser el vostre propi meteoròleg … i potser un petit projecte? No miris més enllà! Aquest dispositiu senzill farà un seguiment de les condicions meteorològiques des de qualsevol lloc que desitgeu i us permetrà controlar aquest temps amb només prémer un botó.

Aquest projecte us donarà una mica de pràctica amb Flask, Raspberry Pis, sensors GPIO i HTML. No només és divertit de construir, sinó que té molta utilitat. És possible que el vostre meteoròleg acabi sense feina …

Subministraments

• Raspberry Pi 3
• Targeta micro SD
• 1 filferro a granel
• 4 cables masculins a masculins
• 1 sensor DHT11
• 1 bateria

Si teniu previst ser el vostre propi meteoròleg fiable per a diverses ubicacions, multipliqueu cadascun dels subministraments per quants dispositius necessitareu. Tanmateix, el codi que admet diversos dispositius serà diferent. Si esteu en procés de construir / provar aquest dispositiu, no cal que tingueu el següent … però, sens dubte seria molt útil.

• Un monitor d’ordinador
• Un teclat USB
• Kit de càrrega micro USB

Pas 1: cablejat

Utilitzant el Raspberry Pi, hem d’integrar el sensor principal a la font d’energia del Raspberry Pi perquè pugui fer les mesures que necessitem. El sensor principal utilitzat en aquest projecte, a la imatge superior, registra la temperatura i la humitat de l’entorn físic circumdant. Podeu utilitzar una placa de configuració o algun altre dispositiu de muntatge per col·locar aquest sensor i fer passar els cables o simplement connectar-lo mitjançant cables femella a dona directament als pins del dispositiu Raspberry Pi.

Seguint l’esquema de cablejat mostrat anteriorment per connectar correctament el sensor al Raspberry Pi. Tingueu en compte que es necessita una font d'alimentació, una bateria o molt a prop d'una presa de corrent.

Pas 2: configureu

Enhorabona, el vostre maquinari s'ha muntat.

Ara començarem a treballar directament amb el Raspberry Pi i el programari del projecte. Tot el següent es pot fer al Raspberry Pi amb un teclat i un monitor o mitjançant SSH. Les biblioteques següents són necessàries per garantir que tot el programari es pugui executar al vostre Raspberry Pi. Utilitzant l’ordre “pip install” per permetre que el vostre programari pugui utilitzar posteriorment les biblioteques següents:

• sol·licituds
• RPi. GPIO
• matràs
• matràs_restant
• flask_wtf
• wtforms

Tingueu en compte que el temps pot canviar algunes vegades mentre s’instal·len aquestes biblioteques … tingueu paciència, esteu a punt de desbloquejar les vostres capacitats meteorològiques.

Ara que heu instal·lat totes les biblioteques, coneguem Flask, un marc lleuger que permet una comunicació senzilla entre nodes de l’entorn del nostre projecte. En aquest projecte, el Raspberry Pi es converteix en un servidor. Podeu sentir-vos còmode amb Flask amb l'exemple d'aplicació senzilla aquí.

Pas 3: Codi i execució

Ara que heu reunit les biblioteques de maquinari i programari, ja podeu començar a construir els fitxers del projecte.

Servidor: en aquest projecte, el Raspberry Pi connectat al sensor actua com a servidor. El servidor espera que l'usuari completi una sol·licitud de publicació de la temperatura, la humitat o el gràfic. Hem creat plantilles HTML que es configuren per interactuar correctament amb la sol·licitud de temperatura, humitat, gràfica o qualsevol combinació de les tres de l’aplicació (consulteu la carpeta de plantilles). És a dir, que si l’usuari només vol temperatura, no veurà res respecte a la humitat que no sigui l’opció de formulari per obtenir una lectura de la humitat. Un cop feta una publicació, el servidor recopila la informació de la publicació i realitza l'acció que l'usuari ha sol·licitat. El sensor DHT obté les lectures que després s’emmagatzemen i passen com a argument de diccionari amb el nou formulari html que estem representant. El servidor també emmagatzema aquestes lectures per crear un gràfic de les lectures anteriors quan l'usuari ho sol·licita.

Aplicació: l’aplicació envia sol·licituds HTTP al servidor Flask per recuperar i representar la temperatura, la humitat i una representació visual de la temperatura i la humitat de les darreres vint-i-quatre sol·licituds establertes des del formulari a petició de l’usuari. L'aplicació utilitza un formulari Flask que té tres camps d'entrada booleans per a cadascun. L'usuari pot marcar una casella per a qualsevol combinació dels tres camps que vulgui veure. No poden controlar res que no sigui sí / no i volen veure aquesta informació. Hem creat un fitxer html únic que utilitzem per representar en funció de la sol·licitud de l'usuari. Això es fa de manera que només les lectures que es mostren siguin les sol·licitades per l'usuari. No volem que l'usuari sol·liciti la temperatura i faci que miri una plantilla buida per a la humitat o un gràfic buit.

Pas 4: proves

El dispositiu s’executa a través del fitxer: mainsense.py. Inclou el fitxer formSense.py que conté la nostra classe Flask Form que utilitza l'aplicació. Inicialment, el servidor fa ‘sense.html’ i després espera que l’usuari faci una sol·licitud. mainsense.py espera llavors obtenir lectures del sensor en un moment en què una sol·licitud GET de l’aplicació demana la temperatura o la humitat i emmagatzema les 24 lectures anteriors dels usuaris. També hi ha una opció de gràfic que permet a l'usuari escollir quines gràfiques realitzarà les lectures anteriors, com a màxim 24. També podeu veure que html només inclou les opcions de formulari que l'usuari pot utilitzar per fer una altra sol·licitud i les lectures que ha sol·licitat l'usuari.

Aleshores hauríeu de poder anar a l’URI / IP correcte i establir la línia de comunicació adequada entre l’aplicació i el servidor. Heu d'intentar enviar algunes sol·licituds de prova GET i assegurar-vos que el sensor respon correctament amb les lectures adequades del vostre sensor. Llavors, si el vostre programa fa un seguiment adequat del temps a l’hora, estem oficialment preparats per suprimir el cable, és a dir, si estiguéssiu pendent del canal meteorològic.

Pas 5: muntatge

El muntatge del dispositiu s’explica per si mateix. Bàsicament, només heu d'assegurar-vos que el dispositiu estigui connectat a la bateria o a una presa de corrent i utilitzar tires de comandaments per assegurar el dispositiu a la ubicació desitjada per controlar el clima.

Nota: el dispositiu s’ha de col·locar amb el sensor a prova de les intempèries condicions meteorològiques de la vostra ubicació. Un cop s'hagi completat això, hauríeu de ser capaç de connectar SSH al dispositiu i començar a executar el servidor. Obriu el lloc web i sabeu que obtindreu les mesures meteorològiques més actualitzades a la ubicació on s’ha situat el vostre servidor Raspberry Pi.