Cảm biến nhiệt độ / Thời tiết: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Tạo một máy theo dõi thời tiết hoặc nhiệt độ bằng cách sử dụng cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số rất tuyệt vời DS1820. Tôi sử dụng thiết lập này để giám sát phòng máy chủ và như một quá trình thời tiết. Dự án này bao gồm:

• Mạng lưới xe buýt 1 dây Dallas
• Giao diện giữa RS-232 và hệ thống Dallas 1-Wire
• Cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số được kết nối với bus Dallas 1-Wire (DS1820 / DS18s20)
• Thiết lập phần mềm để thu thập và vẽ biểu đồ nhiệt độ

Cập nhật 2007-11-18 để bao gồm các tập lệnh vẽ đồ thị tự động và hình ảnh về việc triển khai thực tế của hệ thống này.

Bước 1: Bạn cần

Đây là những gì bạn cần để tạo một trạm thời tiết hoặc máy ghi nhiệt độ:

• Một số kỹ năng linux
• Kỹ năng điện tử cơ bản, hàn, vv.

Các thành phần

• 1 Điốt Zener 6.2V (1N5234)
• 1 Điốt Zener 3.9V (1N5228)
• 2 điốt Schottky (1N5818)
• 1 điện trở 1,5 k
• 1 đầu nối vít 2pin
• 1 đầu nối cái D-sub 9 với các điểm hàn
• 1 miếng ván đục lỗ nhỏ.
• Một hoặc nhiều cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số Dallas Semiconductor DS1820 hoặc DS18s20
• Cáp Cat5
• Ống co

Bước 2: Xây dựng giao diện RS232

Tôi muốn chế tạo busmaster 1-Wire nhỏ đến mức nó có thể nằm ở phía sau máy tính trong cổng rs232.

Bước 1) Tìm ra mức độ nhỏ bạn có thể làm cho nó. Đặt tất cả các thành phần trên một perfbaord. Đặt chúng với mạch trong tâm trí. Chúng tôi không muốn thêm bất kỳ dây nào vào dưới cùng của mạch! Hình ảnh Se. Bước 2) Cắt tấm giấy có kích thước phù hợp. Chỉ cần kéo một con dao sắc vài lần trên hàng lỗ mà bạn muốn cắt. Làm điều này ở cả hai bên, sau đó chỉ cần bẻ đôi. Nó thường bị đứt ở dòng lỗi bạn đã tạo. 3) Hàn các thành phần tại chỗ. và kết nối các điểm hàn để hoàn thành mạch.

Bước 3: Kiểm tra giao diện RS232

1) Tải xuống và cài đặt digitemp Trên Debian và Ubuntu Linux, điều này được thực hiện bằng cách chạy `` sudo apt-get install digitemp`.2) Kết nối DS1820 với mạch của bạn. Chân giữa đi vào cổng DQ, hai chân còn lại đi trong GND3) Kết nối mạch với cổng rs232 của máy tính. Tôi chỉ đề cập đến việc thực hiện điều này với Linux, nhưng cũng có thể thực hiện việc này trong windows..4) Nếu lệnh `digitemp` không hoạt động, đó là do có nhiều phiên bản của digitemp.type digitemp, sau đó nhấn tab để xem tất cả chúng.. digitemp_DS9097 là lựa chọn phù hợp cho 1wire busmaster này. ln -s / usr / bin / digitemp_DS9097 / usr / bin / digitemp`5) Với quyền root hoặc sử dụng sudo: Chạy `digitemp -s / dev / ttyS0 -i`. Thao tác này tìm kiếm mạng 1wire cho các cảm biến và tạo tệp cấu hình cho digitemp. Nếu bạn đang sử dụng COM2, hãy sử dụng -s /dev/ttyS1. Run `digitemp -a` để đọc nhiệt độ của cảm biến nhiệt được kết nối. cho mỗi cái. Khi bạn có nhiều cảm biến, thật tuyệt khi biết cái nào là cái nào.

Bước 4: Tạo cảm biến và mạng

Khi đấu nối mạng 1 dây của bạn, bạn nên sử dụng cáp mạng cat 5.

Tôi đã có một số trải nghiệm tồi tệ khi sử dụng các loại cáp khác và kết hợp các loại cáp khác nhau. Khi chạy trên cat5, bus 1wire có thể có dây cáp khá dài. Trong một lần thiết lập thời tiết, tôi chạy một chiếc cat5 dài 30 mét từ phòng kỹ thuật có máy tính Linux và lên đến mái nhà. Trên mái nhà, cáp được chia thành 3 sợi cáp dài 5-15 mét với một cảm biến ở cuối mỗi sợi. Thiết lập này hoạt động hoàn hảo. Mạng 1 dây khá chắc chắn. Chế tạo cảm biến: Bạn muốn làm cho cảm biến vừa chống thấm nước vừa cứng cáp. 1) Cắt cáp Cat 5 theo chiều dài mong muốn. 2) Khử cách điện cho đầu cảm biến. Cắt bỏ 3 trong số 4 cặp, để lại cặp xanh lá cây / xanh trắng. 3) Trượt một ống co nhỏ qua dây màu xanh lá cây. 4) Hàn dây màu xanh lá cây vào chốt giữa của DS1820 5) Kéo ống co lên để nó bao phủ tất cả kim loại của chân giữa và kim loại của dây nối với nó. Sau đó đốt nóng bằng bật lửa hoặc súng nhiệt để co lại tại chỗ 6) Hàn dây màu trắng / xanh lá cây vào hai chốt còn lại. 7) Đặt một ống co lớn hơn lên trên cảm biến và cáp. Xem hình ảnh. Sau đó đun nhẹ bằng bật lửa để co lại tại chỗ. Bạn không muốn đốt lửa, chỉ cần giữ ngọn lửa cách ống co 4-10mm. 8) Đặt các cảm biến của bạn ở bất cứ đâu bạn muốn, kết nối với giao diện rs232 và cắm vào máy tính của bạn.

Bước 5: Thiết lập phần mềm - Thu thập dữ liệu

Bây giờ chúng ta đã có các cảm biến của chúng ta, chúng ta muốn thu thập một số dữ liệu từ chúng. Khi root trên máy linux của bạn: 1) Chạy `digitemp -s / dev / ttyS0 -i -c /etc/digitemp.conf` Điều này tạo cấu hình tập tin digitemp.conf với các cảm biến yoru. Xem kết quả đầu ra để xem số lượng các cảm biến nhận được. 2) Kiểm tra nhiệt độ với `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf`3)Đưa dữ liệu đầu ra vào một tệp. Tôi kết xuất vào một tệp trong apaches wwwroot, theo cách đó tôi có thể truy cập nhiệt độ từ mọi nơi. Lệnh `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf> / var / www / digitemp.txt` đặt đầu ra của digitemp vào file digitemp.txt4) Tự động hóa quá trình này: gõ `crontab -e`, thao tác này sẽ mở root crontab. Type` * * * * * digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf> / tmp / digitemp; mv / tmp / digitemp / var / www / digitemp.txt` vào tệp đó và lưu nó. Chạy `crontab -l` để xác nhận rằng crontab đã được cài đặt. nó thành / var / www, là digitemp sử dụng một vài giây để cạnh tranh chạy của nó. Nếu bạn cố gắng truy cập đầu ra trong khi digitemp đang chạy, bạn sẽ nhận được một tệp không hoàn chỉnh. Điều này có thể làm xáo trộn các tập lệnh khác đọc dữ liệu từ tệp này. (Điều này không có trong ảnh chụp màn hình, quên làm điều đó) Thời tiết của bạn hiện đang hoạt động. Hãy sử dụng dữ liệu để làm bất cứ điều gì bạn thích, vẽ biểu đồ, sử dụng nó để gửi email trong trường hợp nhiệt độ cao / thấp, v.v.

Bước 6: Thiết lập phần mềm - Vẽ đồ thị

Đây là phần phức tạp, rất nhiều tập lệnh cần thiết ở đây.1) Tạo một nơi để đặt các tập lệnh, một nơi để lưu trữ hình ảnh và một nơi để lưu trữ dữ liệu. / heat``mkdir / var / log / digitemp_rrd`2) Cài đặt phần mềm: Bạn sẽ cần PHP và RRDtool. bảng điều khiển thực thi) 3) Tải xuống và cài đặt các tập lệnh chịu trách nhiệm về makin các đồ thị: Tải xuống tempsensor-0.1.tar.gz về máy linux của bạn.`tar xvzf tempsensor-0.1.tar.gz``cp -v tempsensor / * / etc / tempsensor`4) Định cấu hình scriptsOpen /etc/tempsensor/config.php và làm theo các nhận xét trong tệp này. Thay đổi script để đọc dữ liệu đầu vào từ "/var/www/digitemp.txt" nếu bạn đã làm theo ví dụ ở bước trước.5) Tự động hóa. Thêm mục nhập crontab theo cách tương tự như trong bước trước. Tập lệnh sẽ chạy sau mỗi phút thứ 5, các dòng sẽ như sau: `* / 5 * * * * * php /etc/tempsensor/logdata.php``*/5 * * * * * php /etc/tempsensor/graphdata.php `6) Chạy các tập lệnh theo cách thủ công để kiểm tra xem nó có hoạt động hay không.php /etc/tempsensor/logdata.phpphp /etc/tempsensor/graphdata.php7)Truy cập https://your.ip.or.hostname/tempether hoặc bất cứ điều gì bạn đã chỉ định trong tệp cấu hình.

Bước 7: Thực hiện 1 - Giám sát phòng máy chủ

Lần đầu tiên tôi triển khai hệ thống này là trong phòng máy chủ ở ký túc xá sinh viên nơi tôi làm việc. Đây là một số hình ảnh cho bạn.

Bước 8: Thực hiện 2 - Trạm thời tiết

Khi tôi trang bị cho phòng máy chủ với các cảm biến nhiệt độ, tôi không thể cưỡng lại việc đặt một số máy lên mái nhà!

Thời tiết phức tạp hơn một chút so với phòng máy chủ. Có rất nhiều sự can thiệp bên ngoài. Mặt trời có thể chạm vào một cảm biến, gửi nó từ -1 đến 30 c trong 5 phút. Tôi đã giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng ba cảm biến được đặt tại các điểm sẽ nhận được ánh sáng mặt trời vào các thời điểm khác nhau trong ngày. Vì nhiệt là "tiếng ồn" duy nhất trong phép đo, tôi chỉ sử dụng cảm biến có giá trị đọc thấp nhất bất kỳ lúc nào là "nhiệt độ bên ngoài" của tôi. Nhiệt độ này một lần nữa được làm mịn bằng cách lấy trung bình trong vài phút trước.

Bước 9: Thực hiện 3 - Phòng Ký túc xá Sinh viên

Một người bạn của tôi đã làm theo hướng dẫn này và trang bị cho căn hộ của mình các cảm biến nhiệt độ. Trong tủ lạnh, phòng tắm, máy tính, v.v.:)