RPIEasy - Thiết bị đa cảm biến dựa trên RPI: 6 bước

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

Nếu bất cứ ai định tạo một số cảm biến DIY, thì ngoài ESP8266 phổ biến, modell "Raspberry Pi Zero W" giá rẻ và tiêu thụ thấp cũng là một lựa chọn đáng cân nhắc.

RPI Zero W có giá khoảng 10 USD và mức tiêu thụ điện năng của nó là gần 1W. Tuy nhiên nó chỉ có một lõi CPU nhưng nó là quá đủ để xử lý một số cảm biến trên GPIO 40 chân của nó, giống như trên RPI2 / 3/4. Nó cũng có các mô-đun WiFi và Bluetooth 4.0 tích hợp, vì vậy, chẳng hạn như cổng BLE có thể được xây dựng với nó.

Nếu bạn có thể kết nối một số cảm biến với GPIO nhưng không có nhiều kỹ năng lập trình hoặc bạn không muốn viết mã mới cho mọi thiết bị mới, có một giải pháp đơn giản, có tên là RPIEasy.

RPIEasy là một chương trình dựa trên Python3 dành cho máy tính dựa trên Debian / Raspbian, chủ yếu được nhắm mục tiêu cho Raspberry Pi, nhưng một số chức năng cũng có sẵn trên PC đơn giản. RPIEasy thu thập dữ liệu từ các thiết bị được gắn vào nó và chuyển tiếp đến máy chủ tự động hóa tại nhà cục bộ, thông qua HTTP / UDP / MQTT - phương pháp có thể chọn trong menu Bộ điều khiển. RPIEasy tương thích với phần sụn ESPEasy (cho ESP8286) nổi tiếng và GUI cũng rất giống với nó, trên thực tế RPIEasy có thể tham gia vào mạng ngang hàng ESPEasy P2P UDP.

Hiện tại, các loại thiết bị / cảm biến sau có thể được thêm thông qua webGUI thân thiện với người dùng vào RPIEasy:

• Đầu vào công tắc kỹ thuật số (PIR, Cảm biến mở cửa, v.v.)
• DS18b20 nhiệt độ
• Nhiệt độ và độ ẩm DHT22
• PCF8591 ADC / DAC
• Đầu đọc Wiegand RFID
• Bộ mở rộng GPIO MCP23017
• Cảm biến ánh sáng BH1750
• Màn hình LCD (I2C)
• Cảm biến phạm vi siêu âm HC-SR04
• Nhiệt độ và độ ẩm Si7021 / HTU21D
• Cảm biến ánh sáng TLS2561
• Đầu đọc PN532 Mifare / NFC (I2C)
• Bộ mở rộng PCF8574 GPIO (I2C)
• Bộ mở rộng PWM PCA9685 (I2C)
• Màn hình OLED (I2C)
• Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại MLX90614 (I2C)
• Cảm biến dòng điện DC INA219 (I2C)
• ADS1015 / ADS1115 ADC
• Nhiệt độ BMP280 / BME280
• Đèn LED định địa chỉ NeoPixel / WS2812
• MH-Z19 cảm biến CO2
• AM2320 nhiệt độ
• Cảm biến cảm ứng điện dung MPR121 (I2C)
• Màn hình 7segment TM1637
• RF433Mhz RX / TX (GPIO đơn giản)
• Cảm biến cử chỉ APDS9960
• Cảm biến phạm vi VL53L0X LIDAR
• MAX44009 nhiệt độ
• MCP9808 nhiệt độ
• MCP4725 DAC
• Động cơ bước (28BYJ-48)
• (V-) Chuyển tiếp USB
• Cảm biến nhiệt độ USB Temper
• Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm Xiaomi BLE Mijia
• Màn hình chăm sóc hoa Xiaomi BLE Mi Flora
• DS18b20 qua USB nối tiếp

Bước 1: Lắp ráp

Hãy bắt đầu với một thiết lập đơn giản, sử dụng nhiệt độ và cảm biến ánh sáng:

• Raspberry Pi Zero W
• Thẻ nhớ microSD 8GB / 16GB Class10
• Bộ sạc tường Micro USB 5V2A
• Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT22
• Điện trở 4,7 kOhm
• Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750
• một số cáp jumper
• hộp nhựa

Lắp ráp nó theo fritzing.

Bước 2: Cài đặt hệ điều hành

1. Tải xuống hình ảnh hệ điều hành Raspbian Lite
2. Tải xuống Etcher
3. Ghi hình ảnh hệ điều hành Lite bằng Etcher vào thẻ SD 8-16GB

Sau khi quá trình hoàn tất, hãy sửa đổi tệp trên thẻ SD "etc / wpa_supplicant / wpa_supplicant.conf" thành tương tự:

ctrl_interface = DIR = / var / run / wpa_supplicant GROUP = netdevupdate_config = 1country = HUnetwork = {ssid = "YOUR_OWN_WIFI_AP_NAME" scan_ssid = 1 psk = "YOUR_WIFI_AP_PASSWORD" key_mgmt = WPA-PSK}

4. Đặt thẻ SD vào khe cắm bộ nhớ RPI, cắm cáp nguồn MicroUSB vào đầu nối "PWR IN" của nó và nếu chúng tôi thực hiện mọi thứ theo đúng cách, RPI khởi động và có thể truy cập thông qua SSH. (Địa chỉ IP được thu thập từ máy chủ DHCP, vì vậy hãy kiểm tra các hợp đồng thuê DHCP trên bộ định tuyến của bạn để biết địa chỉ IP đã sử dụng)

5. Lúc đầu tên người dùng là pi và mật khẩu là mâm xôi.

Bước 3: Cài đặt RPIE dễ dàng

Bước đầu tiên (tùy chọn) là cập nhật hệ thống của bạn:

sudo apt-get cập nhật sudo apt-get nâng cấp

Sau đó, cài đặt các gói yêu cầu:

sudo apt install python3-pip screen alsa-utils wireless-tools wpasupplicant zip giải nén gitsudo pip3 install jsonpickle

Nếu hệ thống của bạn thiếu lệnh "ifconfig", hãy cài đặt nó:

sudo apt cài đặt net-tools

Sau đó tải xuống RPIEasy từ github vào thư mục thực và bắt đầu:

git clone https://github.com/enesbcs/rpieasy.gitcd rpieasysudo./RPIEasy.py

Nếu không có gì đang sử dụng cổng 80, thì GUI hiện có sẵn thông qua cổng 80 với trình duyệt web, nếu nó không khả dụng, chương trình sẽ cố gắng sử dụng 8080 rồi 8008 (nó ghi số cổng vào bảng điều khiển khi khởi động)

Bước 4: Cài đặt phần cứng RPIEasy

Trên trang cài đặt phần cứng, bạn có thể kích hoạt tùy chọn "RPIEasy autostart at boot" bằng một hộp kiểm đơn giản, sau đó nhấn nút Gửi.

Ứng dụng này dựa trên python nên có thể có một số phụ thuộc có thể được xem và cài đặt tại trang phụ thuộc của plugin & bộ điều khiển. Quá trình cài đặt có thể được bắt đầu bằng cách nhấp vào một văn bản được gạch chân, hãy kiên nhẫn, quá trình này có thể mất vài phút tùy thuộc vào số gói và độ phức tạp!

Sau đó, bạn nên kiểm tra cài đặt phần cứng tại Pinout & Ports. Đảm bảo rằng I2C đã được bật (cho Cảm biến ánh sáng) và loại chân GPIO 22 là "Đầu vào" cho DHT. Bạn có thể thực hiện các thay đổi khác liên quan đến hệ thống tại đây, nhưng đừng quên nhấn Gửi và Khởi động lại sau cùng. (Lệnh khởi động lại có sẵn trong menu Công cụ)

Bước 5: Bộ điều khiển RPIEasy

Khi bạn đang tạo một cảm biến, bạn có thể muốn thiết lập một số loại Bộ điều khiển tại menu Bộ điều khiển: nó có thể là Domoticz HTTP / MQTT, Generic UDP, ESPEasy P2P hoặc Generic MQTT (cho HA, OpenHab, v.v.)

Bước 6: Thiết bị RPIEasy

Và cuối cùng: thiết bị có thể được thêm tại menu Thiết bị, có 48 khả năng có khe cắm thiết bị, nếu nó không đủ, vui lòng mở vấn đề github và nó sẽ được đưa ra.:)

Nhấp vào nút Chỉnh sửa, chọn các plugin DHT22 và BH1750 cần thiết và thiết lập các thông số theo yêu cầu. GPIO đầu tiên của DHT22 là GPIO22 và việc lấy mẫu quá mức nói chung là một ý tưởng hay vì loại cảm biến này rất nhạy cảm với thời gian chính xác. (hãy nhớ rằng DHT giao tiếp với một dây, nhưng nó không tương thích với 1 dây!) BH1750 là cảm biến I2C, địa chỉ I2C có thể được chọn từ một lựa chọn, mặc định là 0x23, không cần lấy mẫu quá mức vì giao tiếp I2C là khá chắc chắn.

Nó có thể được chọn trên bộ điều khiển nào, IDX nào và khoảng thời gian mà số đọc cảm biến phải được gửi. Trường Công thức tương thích với EasyFormula và các quy tắc tương thích với ESPEasy cục bộ có thể được chỉ định tại menu Quy tắc.

Đây là câu chuyện ngắn về việc tạo một cảm biến đa cảm biến dựa trên RPI, có rất nhiều lựa chọn và cách kết hợp, hãy thử chúng theo tinh thần của DIY!