Mạng lưới cảm biến nhiệt độ: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Nhiệt độ và độ ẩm là dữ liệu quan trọng trong phòng thí nghiệm, nhà bếp, dây chuyền sản xuất, văn phòng, robot giết người và thậm chí cả nhà của bạn. Nếu bạn cần giám sát nhiều vị trí hoặc nhiều phòng hoặc không gian, bạn cần một thứ gì đó đáng tin cậy, nhỏ gọn, chính xác và giá cả phải chăng. Bạn có thể mua các cảm biến đắt tiền nhưng nếu bạn giám sát nhiều phòng, điều này có thể khiến chi phí của bạn tăng vọt. Hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách xây dựng các cảm biến này và theo dõi dữ liệu của bạn mà không bị vi phạm.

Đây là một ứng dụng hoàn hảo cho Raspberry Pi Zero WH trị giá 14 đô la vì thiết bị này nhỏ gọn, rẻ tiền, mạnh mẽ và có WiFi tích hợp. Việc thiết lập cho mỗi nút cảm biến sẽ có giá ~ 31 đô la cộng với phí vận chuyển, thuế và vỏ máy. Bạn có thể dễ dàng nhận từng mặt hàng ở trên với số lượng lớn để giảm thiểu chi phí vận chuyển ngoại trừ Raspberry Pi Zero WH, có thể khó khăn hơn bên ngoài Vương quốc Anh. Bạn không thể tìm thấy nhà cung cấp cho phép bạn mua nhiều hơn một quy tắc Zero cho mỗi Raspberry Pi Foundation.

Chúng tôi đang sử dụng Zero WH $ 14 thay vì $ 10 Zero W vì Zero WH có tiêu đề được hàn sẵn, điều này sẽ giúp cho việc lắp ráp dự án của chúng tôi trở nên siêu nhanh chóng và dễ dàng. Chúng tôi đang sử dụng cảm biến nhiệt độ / độ ẩm DHT22 vì độ chính xác của nhiệt độ (+/- 0,5 ° C), phạm vi độ ẩm (0–100%) và chi phí thấp. Chúng tôi cũng muốn một cái gì đó thực sự dễ dàng để nối dây mà không cần phải thêm một điện trở kéo lên.

Quân nhu

• Raspberry Pi Zero WH ($ 14)
• Thẻ Micro SD ($ 4)
• Bộ nguồn Raspberry Pi ($ 8)
• Cảm biến nhiệt độ / độ ẩm DHT22 ($ 5)
• (Tùy chọn) Vỏ Raspberry Pi Zero W ($ 6)

Bước 1: Lắp ráp

DHT22 sẽ có ba chân mà bạn sẽ cần để kết nối với Pi Zero WH: 5V, Ground và dữ liệu. Chân nguồn trên DHT22 sẽ được gắn nhãn ‘+’ hoặc ‘5V’. Kết nối chân này với chân 2 (chân trên cùng bên phải, 5V) của Pi Zero WH. Chân nối đất trên DHT22 sẽ được gắn nhãn ‘-’ hoặc ‘Gnd’. Kết nối chân này với chân 6 (hai chân bên dưới chân 5V) trên Pi Zero WH. Chân còn lại trên DHT22 là chân dữ liệu và sẽ được gắn nhãn ‘out’ hoặc ‘s’ hoặc ‘data’. Kết nối cái này với một trong các chân GPIO trên Zero WH chẳng hạn như GPIO4 (chân 7). Các kết nối của bạn sẽ giống như hình ảnh bao gồm.

Bước 2: Thiết lập phần mềm

Bạn sẽ cần một màn hình và bàn phím để thiết lập Pi Zero WH lần đầu tiên. Sau khi thiết lập xong, bạn sẽ không cần màn hình hoặc bàn phím để chạy khi được triển khai trong không gian của mình. Chúng tôi muốn giữ cho mỗi nút càng nhỏ và gọn càng tốt.

1. Bạn cần cài đặt hệ điều hành Raspbian tiêu chuẩn để Pi Zero WH của bạn khởi động được. Bạn có thể làm theo hướng dẫn trên trang web của Raspberry Pi để thiết lập Pi Zero WH.
2. Kết nối Pi Zero WH với mạng WiFi của bạn. Bạn có thể làm theo hướng dẫn trên trang web của Raspberry Pi để kết nối Pi Zero WH với WiFi.
3. Cài đặt mô-đun Adafruit DHT Python trên Pi của bạn để giúp việc đọc dữ liệu cảm biến DHT22 trở nên siêu dễ dàng. Nhập thông tin sau vào dấu nhắc lệnh của bạn:

$ sudo pip cài đặt Adafruit_DHT

Giờ đây, bạn có mọi thứ bạn cần để giao tiếp với cảm biến của mình. Tiếp theo, bạn cần một điểm đến cho dữ liệu cảm biến của mình để có thể biến dữ liệu đó thành một trang tổng quan tuyệt vời hoặc một cảnh báo qua SMS / email. Chúng tôi sẽ sử dụng Trạng thái ban đầu cho bước này của dự án.

1. Đăng ký tài khoản tại
2. Cài đặt mô-đun ISStreamer trên dấu nhắc lệnh của bạn:

$ sudo pip cài đặt ISStreamer

Bước 3: Tập lệnh Python

Với hệ điều hành của chúng tôi được cài đặt cùng với hai mô-đun Python để đọc dữ liệu cảm biến và gửi dữ liệu đến Trạng thái ban đầu, chúng tôi đã sẵn sàng để viết tập lệnh Python của mình. Tập lệnh sau sẽ tạo / nối vào nhóm dữ liệu Trạng thái ban đầu, đọc dữ liệu cảm biến DHT22 và gửi dữ liệu đó đến trang tổng quan thời gian thực. Tất cả những gì bạn cần làm là sửa đổi các dòng 6–11.

nhập Adafruit_DHT

từ ISStreamer. Streamer nhập Thời gian nhập Streamer # --------- Cài đặt người dùng --------- SENSOR_LOCATION_NAME = "Văn phòng" BUCKET_NAME = ": part_sunny: Nhiệt độ phòng" BUCKET_KEY = "rt0129" ACCESS_KEY = "ĐẶT KHÓA TRUY CẬP BAN ĐẦU CỦA BẠN TẠI ĐÂY" MINUTES_BETWEEN_READS = 10 METRIC_UNITS = False # --------------------------------- streamer = Streamer (bucket_name = BUCKET_NAME, bucket_key = BUCKET_KEY, access_key = ACCESS_KEY) trong khi Đúng: độ ẩm, temp_c = Adafruit_DHT.read_retry (Adafruit_DHT. DHT22, 4) nếu METRIC_UNITS: streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "Nhiệt độ (C)", temp else: temp_f = format (temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0, ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "Nhiệt độ (F)", temp_f) ẩm = format (độ ẩm, ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "Độ ẩm (%)", độ ẩm) streamer.flush () time.sleep (60 * MINUTES_BETWEEN_READS)

• Dòng 6 - Giá trị này phải là duy nhất cho mỗi nút / cảm biến nhiệt độ. Đây có thể là tên phòng, vị trí thực, mã nhận dạng duy nhất của bạn hoặc bất cứ thứ gì. Chỉ cần đảm bảo rằng nó là duy nhất cho mỗi nút để đảm bảo rằng dữ liệu từ nút này đi đến luồng dữ liệu của chính nó trong trang tổng quan của bạn.
• Dòng 7 - Đây là tên của nhóm dữ liệu. Điều này có thể được thay đổi bất kỳ lúc nào trong UI Trạng thái Ban đầu.
• Dòng 8 - Đây là khóa thùng của bạn. Nó cần phải là cùng một khóa nhóm cho mọi nút bạn muốn hiển thị trong cùng một bảng điều khiển.
• Dòng 9 - Đây là khóa truy cập tài khoản Trạng thái ban đầu của bạn. Sao chép + dán khóa này từ tài khoản Trạng thái ban đầu của bạn.
• Dòng 10 - Đây là thời gian giữa các lần đọc cảm biến. Thay đổi cho phù hợp.
• Dòng 11 - Bạn có thể chỉ định đơn vị hệ mét hoặc hệ Anh.

Sau khi bạn đã đặt dòng 6–11 trong tập lệnh Python trên Pi Zero WH, hãy lưu và thoát khỏi trình soạn thảo văn bản. Chạy tập lệnh bằng lệnh sau:

$ python tempsensor.py

Lặp lại các bước này cho mỗi nút cảm biến. Miễn là mỗi nút đang gửi dữ liệu đến Trạng thái ban đầu bằng cùng một khóa truy cập và khóa nhóm, tất cả dữ liệu sẽ đi vào cùng một nhóm dữ liệu và hiển thị trên cùng một trang tổng quan.

Bước 4: Trang tổng quan

Chuyển đến tài khoản Trạng thái ban đầu của bạn, nhấp vào tên nhóm trên giá nhóm và xem dữ liệu của bạn trong trang tổng quan. Bạn có thể tùy chỉnh trang tổng quan của mình và thiết lập trình kích hoạt SMS / email. Hình ảnh đi kèm cho thấy một bảng điều khiển với ba nút cảm biến thu thập nhiệt độ và độ ẩm cho ba phòng khác nhau.

Bạn có thể chọn thêm hình nền vào trang tổng quan của mình.

Bước 5: Tự động chạy & theo dõi quá trình và IP

Khi bạn đã triển khai nhiều nút, bạn sẽ muốn có một cách để giám sát từng nút để đảm bảo nó đang hoạt động. Bạn có thể sẽ chạy từng nút cảm biến mà không cần màn hình hoặc bàn phím / chuột để giữ cho nó nhỏ gọn. Điều đó có nghĩa là bạn sẽ muốn mỗi nút khởi động và chạy tập lệnh của bạn tự động. Bạn có thể sử dụng tài khoản Trạng thái ban đầu của mình để tạo một quy trình / bảng điều khiển địa chỉ IP tiện dụng như được hiển thị ở trên. Bạn có thể tìm thấy hướng dẫn chi tiết về cách tạo bảng điều khiển này và thiết lập Pi Zero WH để tự động chạy tập lệnh Python khi khởi động tại đây.

Bước 6: Kết luận

Khi bạn thiết lập và chạy một nút cảm biến duy nhất, việc sao chép thiết lập của bạn nhiều lần nếu cần sẽ dễ dàng và tương đối rẻ. Sử dụng Pi Zero WH mang lại cho bạn sự linh hoạt khi chạy các tác vụ khác vì nó có rất nhiều mã lực. Ví dụ: bạn có thể sử dụng một trong những Pi Zero WH để lấy dữ liệu thời tiết địa phương từ API thời tiết và thêm nó vào bảng điều khiển cảm biến của bạn. Nếu bạn quyết định ngừng truyền các nút cảm biến của mình, bạn có thể sử dụng lại Pi Zero WH's cho các dự án khác. Tính linh hoạt này giúp chứng minh đầu tư dự án của bạn trong tương lai.