Bộ ghi nhiệt độ, độ ẩm tương đối, áp suất khí quyển sử dụng kết nối Raspberry Pi và TE MS8607-02BA01: 22 bước (có hình ảnh)

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-13 06:58

Giới thiệu:

Trong dự án này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách thiết lập từng bước một hệ thống ghi nhật ký cho nhiệt độ độ ẩm và áp suất khí quyển. Dự án này dựa trên chip cảm biến môi trường Raspberry Pi 3 Model B và TE Connectivity MS8607-02BA01, con chip này thực sự rất nhỏ nên tôi khuyên bạn nên lấy nó trong một hội đồng đánh giá, cố gắng hàn tay nó không được khuyến khích, tôi đã nhận được đánh giá của nó lên bảng DPP901G000 trên Amazon với giá 17 đô la. Chương trình chạy dự án này trên github và được viết bằng python 3.

Tôi sẽ cố gắng nhiều nhất có thể để cung cấp tất cả các chi tiết nhàm chán để bất kỳ ai có kỹ năng máy tính cơ bản đều có thể xây dựng thành công hệ thống này.

Nguồn và tài liệu tham khảo:

www.te.com/commerce/DocumentDelivery/DDECon…

www.te.com/commerce/DocumentDelivery/DDECon…

en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi

github.com/anirudh-ramesh/MS8607-02BA01/bl…

Các bộ phận và công cụ cần thiết:

-Raspberry Pi 3 Model B và các phụ kiện: vỏ, chuột, bàn phím, màn hình hoặc TV, thẻ nhớ microSD, v.v.

-Bảng đánh giá -MS8607-02BA01, DPP901G000 hoặc tương đương, sẽ gọi nó trong phần còn lại của hướng dẫn này là Bảng cảm biến.

- Bốn dây tạo mẫu để kết nối Raspberry Pi với bảng cảm biến

-Máy tính để thiết lập Raspberry Pi, tôi đã sử dụng máy tính chạy Ubuntu, PC chạy Windows sẽ hoạt động với một số thay đổi đối với hướng dẫn.

Bước 1: Thiết lập phần cứng

-Kết nối Raspberry Pi với Bảng cảm biến như được mô tả trong bảng và hình trên

Bước 2: Tải xuống Raspbian

-Tải xuống hình ảnh thẻ SD Raspbian từ

- Duyệt đến thư mục tải xuống của bạn và giải nén hình ảnh thẻ SD Raspbian bằng lệnh giải nén.

Bước 3: Xác định thiết bị Micro SD

-Đặt thẻ MicroSD vào đầu đọc / ghi thẻ Micro SD được kết nối với PC, -Xác định tên thiết bị thẻ micro SD trên PC của bạn bằng lệnh “sudo fdisk -l” như hình dưới đây, hãy chú ý cách thiết bị thẻ SD được xác định theo kích thước và tên thiết bị, trong trường hợp cụ thể này, tên thiết bị thẻ SD là “/ dev / mmcblk0”, trên máy tính của bạn có thể khác. Nếu bạn có máy tính windows, hãy sử dụng Win32 Disk Imager cho bước này.

Bước 4: Sao chép hình ảnh Raspbian vào thẻ MicroSd

- Chuyển Raspbian vào thẻ MicroSD bằng lệnh:

dd if = SDcard_image_file_name of = SD_Card_Device_Name status = process.

Chờ cho quá trình sao chép hoàn tất, quá trình này sẽ mất vài phút.

Bước 5: Sống sót lần đầu tiên

- Tháo micro SD khỏi PC và đặt vào Raspberry, cấp nguồn, Raspberry Pi sẽ khởi động.

- Trên Raspberry Pi, mở rộng SD, bằng cách mở terminal dòng lệnh, sau đó gõ “sudo raspi-config”, chọn Expand Filesystem để tận dụng toàn bộ dung lượng có sẵn trên thẻ SD. Khởi động lại khi được yêu cầu khởi động lại.

Bước 6: Cập nhật danh sách gói

-Kết nối Raspberry Pi với Wifi hoặc cắm nó bằng cáp ethernet từ bộ định tuyến tại nhà của bạn.

-Trên dòng lệnh trong Raspberry Pi, hãy chạy “sudo apt-get update” để cập nhật danh sách gói.

Bước 7: Bật VNC, SSH và I2C

Trên menu chính của Raspberry Pi Desktop, nhấp vào Preference rồi chọn tiện ích Raspberry Pi Configuration. Trong tab Giao diện, bật SSH, VNC và I2C.

Bước 8: Thay đổi mật khẩu Raspberry Pi

-Bây giờ là thời điểm tốt để thay đổi mật khẩu Raspberry Pi.

Bước 9: Cài đặt I2c-tools

Trên dòng lệnh, cài đặt các công cụ I2C bằng lệnh “sudo apt-get install i2c-tools

Bước 10: Xác minh giao tiếp I2C

- Xác minh rằng Raspberry Pi có thể giao tiếp với Bảng cảm biến qua I2C bằng lệnh “i2cdetect -y 1”, Bảng cảm biến thực sự có hai thiết bị I2C, địa chỉ thiết bị 0x76 là để đo áp suất và nhiệt độ, địa chỉ thiết bị 0x40 là để đo độ ẩm tương đối. Xác minh rằng cả hai đều được tìm thấy.

Bước 11: Kiểm tra phiên bản Python

Chương trình mà chúng tôi sẽ chạy để đọc dữ liệu cảm biến cần ít nhất phiên bản Python 3.2 để chạy, các phiên bản cũ hơn sẽ không chạy chương trình đúng cách.

Linux sử dụng một liên kết tượng trưng (tra cứu các liên kết tượng trưng trên hệ điều hành linux trực tuyến để hiểu những gì tôi đang nói) để trỏ đến phiên bản trình thông dịch python nào sẽ được sử dụng để chạy các tập lệnh python. Sử dụng lệnh “ls / usr / bin / python -l” để xem phiên bản được trỏ đến, trong trường hợp cụ thể này, nó đang trỏ đến python2.7 sẽ không hoạt động đối với chúng tôi.

Bước 12: Kiểm tra các phiên bản Python có sẵn

Sử dụng lệnh “ls / usr / bin / python *” để xem tất cả các phiên bản python hiện có trên Raspberry Pi của bạn.

Bước 13: Cập nhật liên kết tượng trưng Python

Có vẻ như chúng ta có phiên bản python3.5, hãy liên kết nó một cách tượng trưng với / usr / bin / python

Bước 14: Tải xuống mã nguồn trình ghi THP

-Tải xuống mã nguồn THP Logger từ Github

Bước 15: Giải nén tệp Zip mã nguồn

-Unzip tệp zip mã nguồn.

Bước 16: Chạy THP Logger

-Sử dụng dòng lệnh terminal thay đổi thư mục làm việc hiện tại bằng cách sử dụng “cd ~ / Download / THP_Logger-master”

-Chạy ứng dụng THP Logger bằng lệnh “python main.py”

Bước 17: Bắt đầu đo THP

- Cho phép ghi nhật ký, chọn khoảng thời gian ghi nhật ký phù hợp với nhu cầu của bạn, để nó chạy.

Bước 18: Lấy dữ liệu qua SFTP

-Tôi chưa thử nghiệm nó với thiết bị thử nghiệm đã được hiệu chuẩn nhưng các phép đo được báo cáo là phù hợp với bộ điều nhiệt sưởi ấm của tôi. Tôi cũng nhận thấy độ ẩm giảm khi tôi mở cửa vì bên ngoài đóng băng và độ ẩm bên ngoài thấp hơn đáng kể so với bên trong.

-Nhận dữ liệu ở định dạng csv từ Raspberry Pi sang PC của bạn qua SSH, sử dụng chương trình khách SFTP yêu thích của bạn, đối với Windows bạn có thể sử dụng WinSCP, tôi sử dụng bareFTP cho máy linux của mình.

Bước 19: Xem xét dữ liệu

-Mở tệp csv được nhập bằng Microsoft Excel hoặc OpenOffice Calc, sử dụng dữ liệu để tạo biểu đồ để xem các thay đổi môi trường qua từng ngày.

Bước 20: Xử lý dữ liệu

Ứng dụng không tạo ra quá nhiều dữ liệu, chẳng hạn như nếu bạn chạy ứng dụng trong 24 giờ với khoảng thời gian chuyển đổi là 60 giây, kích thước của tệp dữ liệu là khoảng 50 KiB

Trên đây là biểu đồ tôi đã tạo bằng chương trình LibreOffice Calc bằng cách sử dụng dữ liệu được tạo ra trong hơn 70000 giây (19 giờ), một phép đo được thực hiện sau mỗi 60 giây.

Bước 21: Phòng Cải tiến

Vui lòng cải thiện dự án này, một vài gợi ý:

1-Xuất bản dữ liệu lên máy chủ internet chẳng hạn như

2-Có dữ liệu được xử lý và hiển thị bởi máy chủ web của riêng bạn được lưu trữ trên Raspberry Pi

3-Để chương trình chạy không liên tục khi khởi động và thu thập dữ liệu vô thời hạn và cảnh báo bạn nếu đáp ứng một số điều kiện nhất định, v.v.

4-Mở rộng chức năng của hệ thống bằng cách thêm nhiều cảm biến và bộ truyền động trên bus I2C, hoặc bus SPI.

5-Lưu dữ liệu vào ổ USB flash thay vì thẻ SD, có các tệp dữ liệu tên chương trình dựa trên ngày / giờ.