Sử dụng Raspberry Pi, đánh giá độ ẩm và nhiệt độ với SI7006: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Là một người đam mê Raspberry Pi, chúng tôi đã nghĩ ra một số thử nghiệm ngoạn mục hơn với nó.

Trong chiến dịch này, chúng tôi sẽ đo nhiệt độ và độ ẩm cần được kiểm soát, sử dụng cảm biến Độ ẩm và Nhiệt độ Raspberry Pi và SI7006. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét hành trình này để xây dựng một hệ thống đo độ ẩm.

Bước 1: Thiết bị bắt buộc chúng ta cần

Không biết chính xác các bộ phận, giá trị của chúng và nơi trên trái đất để lấy chúng, điều đó thực sự khó chịu. Đừng lo lắng. Chúng tôi đã sắp xếp điều đó cho bạn. Khi bạn đã nhúng tay vào tất cả các bộ phận, dự án sẽ nhanh chóng như Bolt trong nước rút 100m.

1. Raspberry Pi

Bước đầu tiên là lấy một bảng Raspberry Pi. Raspberry Pi là một máy tính chạy hệ điều hành Linux một bo mạch. Máy tính mini đa dụng này có kích thước nhỏ, khả năng và giá rẻ nên khả thi để sử dụng trong các hoạt động cơ bản của PC, các ứng dụng hiện đại như IoT, Tự động hóa gia đình, Thành phố thông minh và nhiều hơn nữa.

2. I2C Shield cho Raspberry Pi

Theo ý kiến của chúng tôi, điều duy nhất mà Raspberry Pi 2 và Pi 3 thực sự thiếu là một cổng I²C. INPI2 (bộ điều hợp I2C) cung cấp cho Raspberry Pi 2/3 cổng I²C để sử dụng với nhiều thiết bị I²C. Nó có sẵn trên DCUBE Store.

3. Cảm biến độ ẩm và nhiệt độ SI7006

Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm Si7006 I²C là một vi mạch CMOS nguyên khối tích hợp phần tử cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, một bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số, xử lý tín hiệu, dữ liệu hiệu chuẩn và Giao diện I²C. Chúng tôi đã mua cảm biến này từ DCUBE Store.

4. Cáp kết nối I2C

Chúng tôi đã có sẵn cáp kết nối I²C tại DCUBE Store.

5. Cáp micro USB

Ít phức tạp nhất, nhưng nghiêm ngặt nhất về yêu cầu năng lượng là Raspberry Pi! Cách dễ nhất để cấp nguồn cho Raspberry Pi là thông qua cáp Micro USB.

6. Cáp Ethernet (LAN) / USB WiFi Dongle

"Mạnh mẽ lên" Tôi thì thầm với tín hiệu Wi-Fi của mình. Hãy kết nối Raspberry Pi của bạn bằng cáp Ethernet (LAN) và cắm nó vào bộ định tuyến mạng của bạn. Ngoài ra, hãy tìm bộ điều hợp WiFi và sử dụng một trong các cổng USB để truy cập mạng không dây. Đó là một sự lựa chọn thông minh, dễ dàng, nhỏ và rẻ!

7. Cáp HDMI / Truy cập từ xa

Với cáp HDMI trên bo mạch, bạn có thể kết nối nó với TV kỹ thuật số hoặc với Màn hình. Muốn tiết kiệm tiền! Raspberry Pi có thể được truy cập từ xa bằng các phương pháp khác nhau như-SSH và Truy cập qua Internet. Bạn có thể sử dụng phần mềm mã nguồn mở PuTTY.

Tiền thường tốn kém quá nhiều

Bước 2: Thực hiện kết nối phần cứng

Nói chung, mạch khá thẳng về phía trước. Làm cho mạch theo sơ đồ được hiển thị. Bố cục tương đối đơn giản và bạn sẽ không gặp vấn đề gì. Chúng tôi muốn vẽ một sơ đồ điện tử đơn giản cho dự án này. Sơ đồ điện tử giống như một bản thiết kế cho điện tử. Lên một bản thiết kế và làm theo thiết kế một cách cẩn thận. Đối với các nghiên cứu sâu hơn về điện tử, YouTube có thể khiến bạn quan tâm (đây là chìa khóa!).

Kết nối Raspberry Pi và I2C Shield

Trước hết, hãy lấy Raspberry Pi và đặt I²C Shield lên đó. Nhấn nhẹ Tấm chắn. Khi bạn biết mình đang làm gì, đó là một miếng bánh. (Xem hình trên).

Kết nối cảm biến và Raspberry Pi

Lấy cảm biến và kết nối Cáp I²C với nó. Để có hiệu suất tốt nhất của cáp này, hãy nhớ Đầu ra I²C LUÔN LUÔN kết nối với Đầu vào I²C. Điều tương tự cũng nên được thực hiện đối với Raspberry Pi với tấm chắn I²C được gắn trên nó. Lợi thế lớn của việc sử dụng Tấm chắn / Bộ điều hợp I²C và cáp kết nối là chúng tôi không gặp vấn đề về dây dẫn có thể gây ra sự cố và tốn thời gian để khắc phục, đặc biệt là khi bạn không chắc nên bắt đầu khắc phục sự cố từ đâu. Đó là tùy chọn cắm và chạy (Đây là cắm, rút và chạy. Nó quá đơn giản để sử dụng, thật không thể tin được).

Lưu ý: Dây màu nâu phải luôn đi theo kết nối Nối đất (GND) giữa đầu ra của một thiết bị và đầu vào của thiết bị khác

Kết nối mạng là quan trọng

Để làm cho dự án của chúng tôi thành công, chúng tôi cần kết nối Internet cho Raspberry Pi của mình. Đối với điều này, bạn có các tùy chọn như kết nối cáp Ethernet (LAN) với mạng gia đình. Ngoài ra, có một cách thay thế nhưng tiện lợi là sử dụng bộ điều hợp WiFi. Đôi khi đối với điều này, bạn cần một trình điều khiển để làm cho nó hoạt động. Vì vậy, hãy thích cái với Linux trong phần mô tả.

Cấp nguồn cho mạch

Cắm cáp Micro USB vào giắc cắm nguồn của Raspberry Pi. Bật nguồn và chúng tôi tắt.

Với sức mạnh tuyệt vời đi kèm với hóa đơn tiền điện khổng lồ

Kết nối với màn hình

Chúng ta có thể kết nối cáp HDMI với màn hình / TV mới hoặc chúng ta có thể nghệ thuật một chút để tạo ra một Raspberry Pi được kết nối từ xa, tiết kiệm bằng cách sử dụng các công cụ truy cập từ xa như-SSH và PuTTY.

Hãy nhớ rằng, ngay cả Batman cũng phải giảm quy mô trong nền kinh tế này

Bước 3: Lập trình Python Raspberry Pi

Bạn có thể xem Mã Python cho Cảm biến Raspberry Pi và SI7006 trên kho Github của chúng tôi.

Trước khi bắt đầu chương trình, hãy đảm bảo rằng bạn đã đọc các hướng dẫn được cung cấp trong tệp Readme và thiết lập Raspberry Pi của bạn theo nó. Sẽ chỉ mất một chút thời gian nếu bạn lấy nó ra trước. Độ ẩm là lượng hơi nước trong không khí. Hơi nước là pha khí của nước và không nhìn thấy được. Độ ẩm cho biết khả năng có mưa, sương hoặc sương mù. Độ ẩm tương đối (viết tắt RH) là tỷ số giữa áp suất riêng phần của hơi nước với áp suất hơi cân bằng của nước ở một nhiệt độ nhất định. Độ ẩm tương đối phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất của hệ thống quan tâm.

Dưới đây là mã python và bạn có thể sao chép và chỉnh sửa mã theo bất kỳ cách nào bạn muốn.

# Được phân phối với giấy phép tự do. # Sử dụng nó theo bất kỳ cách nào bạn muốn, lợi nhuận hoặc miễn phí, miễn là nó phù hợp với giấy phép của các tác phẩm liên quan. # SI7006-A20 # Mã này được thiết kế để hoạt động với Mô-đun I2C I2C SI7006-A20_I2CS có sẵn trên ControlEverything.com. #

nhập khẩu smbus

thời gian nhập khẩu

# Nhận xe buýt I2C

bus = smbus. SMBus (1)

Địa chỉ # SI7006_A20, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Chọn Độ ẩm Tương đối KHÔNG GIỮ bus chế độ MASTER.write_byte (0x40, 0xF5)

time.sleep (0,5)

Địa chỉ # SI7006_A20, 0x40 (64)

# Đọc lại dữ liệu, 2 byte, Độ ẩm MSB dữ liệu đầu tiên0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Chuyển đổi dữ liệu

độ ẩm = (125.0 * (data0 * 256.0 + data1) / 65536.0) - 6.0

Địa chỉ # SI7006_A20, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Chọn nhiệt độ KHÔNG GIỮ bus chế độ MASTER.write_byte (0x40, 0xF3)

time.sleep (0,5)

Địa chỉ # SI7006_A20, 0x40 (64)

# Đọc lại dữ liệu, 2 byte, Dữ liệu đầu tiên của Nhiệt độ MSB0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Chuyển đổi dữ liệu

cTemp = (175,72 * (data0 * 256,0 + data1) / 65536,0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Xuất dữ liệu ra màn hình

print "Độ ẩm tương đối là:%.2f %% RH"% độ ẩm in "Nhiệt độ tính bằng C là:%.2f C"% cTemp print "Nhiệt độ tính bằng F là:%.2f F"% fTemp

Bước 4: Chế độ Thực tiễn

Bây giờ, hãy tải xuống (hoặc git pull) mã và mở nó trên Raspberry Pi.

Chạy các lệnh để Biên dịch và Tải lên mã trên thiết bị đầu cuối và xem kết quả đầu ra trên Màn hình. Sau một vài giây, nó sẽ hiển thị tất cả các thông số. Sau khi đảm bảo rằng mọi thứ hoạt động hoàn hảo, bạn có thể ứng biến và tiến xa hơn với dự án đưa nó vào những nơi thú vị hơn.

Bước 5: Ứng dụng và tính năng

Si7006 cung cấp giải pháp kỹ thuật số chính xác, công suất thấp, được hiệu chuẩn tại nhà máy, lý tưởng để đo độ ẩm, điểm sương và nhiệt độ, trong các ứng dụng như HVAC / R, Máy điều nhiệt / Máy giữ ẩm, Trị liệu hô hấp, Hàng trắng, Trạm thời tiết trong nhà, Môi trường vi mô / Trung tâm dữ liệu, Kiểm soát và đào thải khí hậu trên ô tô, Theo dõi tài sản và hàng hóa, điện thoại di động và máy tính bảng.

Ví dụ Làm thế nào để tôi thích trứng của tôi? Umm, trong một chiếc bánh!

Bạn có thể xây dựng dự án Vườn ươm lớp học cho sinh viên, một thiết bị được sử dụng cho các điều kiện môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ và độ ẩm cần được kiểm soát, bằng cách sử dụng Raspberry Pi và SI7006-A20. Ấp trứng trong lớp học! Đây sẽ là một dự án khoa học vui vẻ và nhiều thông tin và cũng là kinh nghiệm đầu tiên cho học sinh về cách nhìn cơ bản của sự sống. Vườn ươm Lớp học Sinh viên là một dự án được xây dựng khá nhanh chóng. Những điều sau đây sẽ mang lại trải nghiệm thú vị và thành công cho bạn và học sinh của bạn. Hãy bắt đầu với thiết bị hoàn hảo trước khi chúng ta ấp trứng bằng trí óc trẻ thơ.

Bước 6: Kết luận

Tin tưởng điều này sẽ thúc đẩy thử nghiệm sâu hơn. Nếu bạn đang tự hỏi nhìn vào thế giới của Raspberry Pi, thì bạn có thể ngạc nhiên khi sử dụng các kiến thức cơ bản về điện tử, mã hóa, thiết kế, hàn và những gì không. Trong quá trình này, có một số dự án có thể dễ dàng, trong khi một số dự án có thể kiểm tra bạn, thử thách bạn. Để thuận tiện cho bạn, chúng tôi có một video hướng dẫn thú vị trên YouTube có thể mở ra cánh cửa cho những ý tưởng của bạn. Nhưng bạn có thể tạo ra một cách và hoàn thiện nó bằng cách sửa đổi và tạo ra một tác phẩm của bạn. Hãy vui vẻ và khám phá nhiều hơn nữa!