Bou 'n higrometer tuis met Raspberry Pi en SI7021: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Is dit vogtig vandag? Dit voel vir my 'n bietjie vogtig

Soms is hoë humiditeit vir ons baie ongemaklik sowel as ongesond. Vir huishoudings kan dit ook moontlike skade veroorsaak. Vir 'n huis verwoes 'n hoë humiditeit houtvloere en meubels met 'n bemoedigende muwwe groei rondom ons. Gelukkig is daar metodes waarmee u die humiditeit van die huis kan monitor en beheer.

In hierdie kruistog maak ons 'n Hygrometer, 'n stelsel wat gebruik word om die voginhoud in die atmosfeer te meet, met behulp van 'n Raspberry Pi en SI7021, Humidity and Temperature sensor. Ons doel was om die relatiewe humiditeit en temperatuur in die woonstel na te gaan (ideale relatiewe humiditeit is ongeveer 40-50%, die ideale kamertemperatuur is ongeveer tussen 15 ° C (59 ° F) en 30 ° C (86 ° F)) en een Die manier is om 'n higrometer te gebruik. Ons kon natuurlik een gekoop het, maar met 'n Raspberry Pi en Humidity & Temperature sensor in die hand, het ons gedink ons sou een maak (hoekom nie!).

Stap 1: Benodige imperatiewe toerusting

Sonder om die presiese dele, die waarde daarvan en waar op aarde dit te kry, te weet, is dit regtig irriterend. Moenie bekommerd wees nie. Ons het dit vir u gesorteer. As u eers die onderdele in die vierkant verwyder het, behoort dit vinnig te wees om hierdie projek te doen.

1. Framboos Pi

Die eerste stap was die verkryging van 'n Raspberry Pi -bord. Die Raspberry Pi is 'n enkelbord-gebaseerde Linux-rekenaar. Hierdie klein rekenaar het 'n groot rol in rekenaarkrag, wat in elektroniese projekte gebruik word, en eenvoudige bewerkings soos sigblaaie, woordverwerking, webblaai en e-pos en speletjies.

2. I²C -skild vir Framboos Pi

Na ons mening is die enigste ding wat die Raspberry Pi 2 en Pi 3 werklik ontbreek, 'n I²C -poort. Die INPI2 (I2C -adapter) bied die Raspberry Pi 2/3 'n I²C -poort vir gebruik met verskeie I²C -toestelle. Dit is beskikbaar op Dcube Store.

3. SI7021 Humiditeits- en Temperatuursensor

Die SI7021 I²C Humidity and 2-Zone Temperature Sensor is 'n monolitiese CMOS IC wat vocht- en temperatuursensor-elemente integreer, 'n analoog-na-digitale omskakelaar, seinverwerking, kalibreringsdata en 'n I²C-koppelvlak. Ons het hierdie sensor by Dcube Store gekoop.

4. I²C -aansluitkabel

Ons het die I²C -aansluitkabel beskikbaar by DcubeStore.

5. Mikro -USB -kabel

Die minste ingewikkelde, maar die strengste wat die kragvereiste betref, is die Raspberry Pi! Die maklikste manier om die Raspberry Pi aan te dryf, is via die Micro USB -kabel.

6. Ethernet (LAN) kabel/ USB WiFi -adapter

Kyk u ooit na u lewe en dink u: wat het die internet aan my gedoen?

Die klassieke manier om u Raspberry Pi aan te sluit, is deur 'n Ethernet -kabel te gebruik en dit aan te sluit op u netwerkrouter. Alternatiewelik kan WiFi-verbinding gemaak word deur 'n WiFi-dongle aan te sluit en met die linkermuisknop op die netwerkikoon te klik om 'n lys met beskikbare WiFi-netwerke te open.

7. HDMI -kabel/ afstandtoegang

Met 'n HDMI -kabel aan boord kan u dit aansluit op 'n digitale TV of 'n monitor. Wil u 'n spaarsamige manier hê! Raspberry Pi kan op afstand verkry word met behulp van verskillende metodes soos SSH en Access via die internet. U kan die PuTTY-open source sagteware gebruik.

Ek haat wiskunde, maar ek hou daarvan om geld te tel

Stap 2: Maak hardewareverbindings

Oor die algemeen is die kring redelik reguit. Maak die stroombaan volgens die skema. Die uitleg is relatief eenvoudig, en u behoort geen probleme te hê nie.

In ons geval het ons 'n paar basiese beginsels van elektronika hersien net om die geheue vir hardeware en sagteware op te knap. Ons wou 'n eenvoudige elektroniese skema vir hierdie projek opstel. Elektroniese skemas is soos 'n bloudruk vir elektronika. Stel 'n bloudruk op en volg die ontwerp noukeurig.

Raspberry Pi en I²C Shield Connection

Neem eerstens die Raspberry Pi en plaas die I²C Shield daarop. Druk die skild saggies op die GPIO -penne. Doen wat reg is, nie wat maklik is nie (sien die foto hierbo).

Sensor en Raspberry Pi -verbinding

Neem die sensor en koppel die I²C -kabel daarmee. Vir 'n behoorlike werking van hierdie kabel, moet u onthou dat I²C Output ALTYD aansluit by die I²C Input. Dieselfde moes gevolg word vir die Raspberry Pi met die I²C -skild daaroor gemonteer.

Die groot voordeel van die gebruik van die I²C Shield/Adapter en die aansluitkabels is dat ons nie meer probleme met die bevestiging van bedrading het nie, wat frustrasie en tydsverbruik kan veroorsaak, veral as u nie seker is waar u met die oplos van probleme moet begin nie. Net die eenvoudige proses wat ons genoem het. Dit is plug and play -opsie.

Let wel: die bruin draad moet altyd die grondverbinding (GND) volg tussen die uitset van een toestel en die ingang van 'n ander toestel

Internetverbinding is belangrik

Om ons projek 'n sukses te maak, benodig ons 'n internettoegang vir ons Raspberry Pi. U het hier twee keuses. U kan die Raspberry Pi met 'n Ethernet -kabel aan die netwerk koppel of 'n USB -na -WiFi -adapter gebruik vir WIFI -verbinding. Hoe dan ook, solank dit aan die internet gekoppel is, word u gedek.

Die krag van die stroombaan

Steek die mikro -USB -kabel in die kragaansluiting van die Raspberry Pi. Skakel dit aan en ons is op pad.

Ons generasie is beter voorbereid op 'n Zombie -apokalips as 'n uur sonder elektrisiteit

Koppel aan monitor

Ons kan óf die HDMI-kabel aan 'n nuwe monitor/TV koppel, óf ons kan Raspberry Pi op afstand verbind met hulpmiddels vir toegang tot afstand, soos SSH/PuTTY, wat koste-effektief is. Dit is 'n bietjie kreatiewe benadering as u die omliggende hulpbronne gebruik.

Stap 3: Programmering van Raspberry Pi in Python

U kan die Python -kode vir Raspberry Pi en SI7021 in ons Githubrepository sien.

Voordat u na die program gaan, moet u die instruksies in die Readme -lêer ondersoek en die Raspberry Pi daarvolgens instel.

Vog verwys na die teenwoordigheid van 'n vloeistof, veral water, dikwels in klein hoeveelhede. Klein hoeveelhede water kan gevind word, byvoorbeeld in die lug (humiditeit), in voedsel en in verskillende kommersiële produkte. Vog verwys ook na die hoeveelheid waterdamp wat in die lug voorkom.

Hieronder is die python -kode, en u kan dit kloon en, indien nodig, improviseer.

# Versprei met 'n vrywillige lisensie.# Gebruik dit op enige manier wat u wil, wins of gratis, mits dit in die lisensies van die gepaardgaande werke pas. # SI7021 # Hierdie kode is ontwerp om te werk met die SI7021_I2CS I2C Mini Module beskikbaar by ControlEverything.com. #

invoer smbus

invoer tyd

# Kry I2C -bus

bus = smbus. SMBus (1)

# SI7021 -adres, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Kies relatiewe humiditeit GEEN HOU hoofmodus bus.write_byte (0x40, 0xF5)

tyd. slaap (0,3)

# SI7021 -adres, 0x40 (64)

# Lees data terug, 2 grepe, humiditeit MSB eerste data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Skakel die data om

humiditeit = ((data0 * 256 + data1) * 125 / 65536.0) - 6

tyd. slaap (0,3)

# SI7021 -adres, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Kies temperatuur GEEN HOU hoofmodus bus.write_byte (0x40, 0xF3)

tyd. slaap (0,3)

# SI7021 -adres, 0x40 (64)

# Lees data terug, 2 grepe, Temperatuur MSB eerste data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Skakel die data om

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

# Uitset data na die skerm

print "Relatiewe humiditeit is: %.2f %%" %humiditeitsafdruk "Temperatuur in Celsius is: %.2f C" %cTemp druk "Temperatuur in Fahrenheit is: %.2f F" %fTemp

Stap 4: Werkmodus

Laai nou die kode af (of git trek) en maak dit oop in die Raspberry Pi.

Voer die opdragte uit om die kode op die terminale op te stel en op te laai en sien die uitset op Monitor. Na 'n paar oomblikke sal al die veranderlikes vertoon word. Begin met 'n paar gedagtes of temas en kyk wat u kan bereik.

Stap 5: Toepassings en funksies

Die SI7021 bied 'n akkurate, lae-krag, fabrieksgekalibreerde digitale oplossing wat ideaal is vir die meting van humiditeit, dauwpunt en temperatuur, in toepassings soos HVAC/R, termostate/humidistats, respiratoriese terapie, wit goedere, binnenshuise weerstasies, mikro-omgewings /Datacenters, motorbestuur en klimaatsbeheer, opsporing van bates en goedere en selfone en tablette.

Vir bv. U kan hierdie projek verbeter tot 'n HVAC -aanwyser vir binne- en voertuigomgewing. Dit handhaaf die termiese omgewing wat temperatuurbeheer bepaal, suurstofaanvulling en verwydering van vog, reuke, rook, hitte, stof, bakterieë in die lug, koolstofdioksied en ander gasse. Benewens humiditeits- en temperatuursensors, kan u hierdie projek help met sensors wat wissel van druk, luggehalte, rookmelder tot lig- en nabyheidsensors. U kan die kode verbeter volgens die gewenste hardeware wat toegepas word, en dan kan u u eie opstelling hê om u termies gemaklik te maak. Hierdie projek is ideaal vir kinders, en as u wonderlike dinge wil wys, weet u hoe u leer terwyl u speel. 'N Klein projek soos hierdie kan baie mooier wees vir kinders.

Stap 6: Gevolgtrekking

As u gewonder het om na die wêreld van die Raspberry Pi te kyk, kan u uself verstom deur gebruik te maak van die basiese beginsels van elektronika, kodering, ontwerp, soldeer en wat nie. In hierdie proses kan daar 'n paar projekte wees wat maklik is, terwyl sommige u kan uitdaag. Maar u kan 'n manier maak en dit vervolmaak deur u eie aan te pas en te skep. Vir u hulp het ons 'n wonderlike video -tutoriaal op YouTube wat u kan help in u verkenning en vir verdere verduideliking van elke aspek van die projek. Ons hoop dat u dit wonderlik en nuttig sal vind. Antwoord ons asseblief vir enige wysigings.