ساعت هواشناسی فشارسنج رزبری پای: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

در این مقاله آموزشی به شما نشان خواهم داد که چگونه می توانید یک ساعت دماسنج / فشارسنج پایه با استفاده از رزبری پای 2 با سنسور BMP180 I2C روی صفحه نمایش 4 رقمی 7 بخش I2C Adafruit ایجاد کنید. Pi همچنین از یک ماژول ساعت I2C زمان واقعی DS3231 برای حفظ زمان راه اندازی مجدد Pi استفاده می کند.

ساعت 4 مرحله را طی می کند و هر کدام 5 ثانیه طول می کشد. ابتدا دما را در درجه سانتیگراد نشان می دهد ، سپس در فارنهایت سپس فشار بارومتری را در kPa *نشان می دهد (این عدد را به دلیل محدودیت تعداد ارقام به سمت چپ حرکت می دهد) و در نهایت روند تغییر فشار سنجی بین زمان حال و میانگین فشار را نشان می دهد. ساعت قبل

چیزی که این ساعت را با بیشتر متفاوت می کند این است که از پایگاه داده MySQL روی Pi برای ثبت اطلاعات از BMP180 در هر دقیقه استفاده می کند. از آنجایی که فشار فشارسنجی فعلی به اندازه حرکت آن به بالا یا پایین در یک بازه زمانی معین ارزشمند نیست ، از این پایگاه داده برای محاسبه میانگین مدت زمان یک ساعت بین 2 ساعت تا 1 ساعت قبل استفاده می کند و آن را با فشار فعلی مقایسه می کند. افزایش قابل توجه فشار بارومتری معمولاً نشان دهنده بهبود شرایط آب و هوایی در مقایسه با افت شدید می تواند از طوفان قریب الوقوع هشدار دهد.

ساعت در یک محفظه ABS چاپ سه بعدی با BMP180 در یک درپوش تهویه دار در پشت ساعت قرار گرفته است تا از تأثیر حرارت تولید شده توسط Pi بر اندازه گیری دما جلوگیری کند. اگر می خواهید طرح خود را چاپ کنید ، شماتیک Autodesk 123D Design را ارائه می دهم.

این ساعت مجهز به USB استاندارد زگیل دیواری است و در مجموع حدود 450 میلی آمپر می کشد.

من جزئیات زیادی در مورد تنظیمات اولیه Pi و I2C وارد نمی کنم ، زیرا این مورد در بسیاری از دستورالعمل های دیگر که پیوندهایی به آنها ارائه می دهم ، توضیح داده شده است.

مرحله 1: Pi را آماده کنید

رزبری پای خود را تنظیم کنید - جزئیات در Raspberrypi.org

1. بارگیری و نصب توزیع لینوکس انتخابی خود را بر روی کارت SD - من از Raspbian استفاده کردم
2. pi را وصل کرده و آن را بوت کنید
3. من از یک آداپتور میکرو WiFi برای اتصال pi به روتر خود استفاده کردم زیرا محفظه ساعت پورت اترنت را مبهم می کند.
4. من از حالت بدون سر استفاده می کنم که در آن شما با استفاده از SSH به pi متصل می شوید ، بنابراین تنها چیزی که به برق نیاز دارید برق است.
5. پیکربندی I2C در Pi - من این دستورالعمل ها را در سایت Adafruit دنبال کردم.

مرحله 2: همه را وصل کنید

همه ماژول هایی که من در این پروژه استفاده می کنم 5 ولت تحمل دارند و از I2C استفاده می کنند که یک پروتکل 2 سیم است که برای ارتباط IC ها با یکدیگر استفاده می شود ، بنابراین سیم کشی بسیار ساده است. همه VCC را به 5V ، همه Grounds را با هم و همه خطوط SCA و SCL را مطابق طرح کلی وصل کنید. کار انجام شد.

مرحله 3: I2C خود را آزمایش کنید

بخشی از نصب I2C اجرای i2cdetect است که اگر همه چیز به درستی وصل شده باشد باید شبیه تصویر پیوست باشد.

در زیر آدرس های مطابقت دارد

1. 0x70 = 7 نمایش بخش
2. 0x77 = BMP180 سنسور دماسنج / فشارسنج
3. 0x68 = ماژول ساعت واقعی DS3231
4. 0x57 = DS3231 در EEPROM برای ذخیره اطلاعات زنگ هشدار.

مرحله 4: MySQL و PhpMyAdmin را نصب کنید

اگر آموزش اینجا را دنبال کنید ، نصب mySQL تقریباً ساده است

sudo apt-get نصب mysql-server

همچنین phpMyAdmin را نصب کردم که وب سایتی است که روی Apache اجرا می شود و می توانید از آن برای ایجاد و مدیریت پایگاه های داده mySQL استفاده کنید. آموزش اینجا

sudo apt-get phpmyadmin را نصب کنید

پس از نصب ، یک پایگاه داده به نام BP180 با استفاده از phpMyAdmin با ساختار مطابق تصویر تنظیم کردم.

من همچنین از یک ماژول پایتون به نام mysqlDB استفاده می کنم که می توانید با استفاده از آن نصب کنید

sudo apt-get python-mysqldb را نصب کنید

مرحله 5: ماژول های پایتون را نصب کنید

ماژول های پایتون زیر را که برای اتصال به سنسورها استفاده می کنید بارگیری و نصب کنید.

1. ماژول Adafruit_BMP085
2. ماژول SDL_DS3231
3. ماژول Adafruit 7 Segment

مرحله 6: کد را برای ورود به پایگاه داده کد کنید

قطعه کد زیر برای ثبت دما و فشار فشار سنجی استفاده می شود و از طریق یک اسکریپت cron (وظایف برنامه ریزی شده لینوکس) که هر 5 دقیقه اجرا می شود فراخوانی می شود. برای یادگیری نحوه استفاده از crond به این آموزش مراجعه کنید.

NB! مزاحمت نشوید و مهارت های برنامه نویسی خود را حذف نکنید ، من توسعه دهنده نیستم ، بله احتمالاً یک میلیون روش بهتر ، سریعتر ، نرم تر و تمیزتر برای انجام این کار وجود دارد

در کد متوجه خواهید شد که درجه حرارت 7 درجه کاهش می یابد که معادل حرارت تولید شده توسط Raspberry Pi حتی با BMP180 نصب شده در قسمت بیرونی محفظه است. هنگامی که من آن را در ابتدا داخل محفظه داشتم ، حدود 15 درجه گرمتر از محیط بود. به نظر می رسد بسیار خطی است ، اما من فرصت نکرده ام تا حد افراطی را آزمایش کنم. بازخورد تجربیات شما قدردانی خواهد شد.

مرحله 7: کد برای نمایش Temp

این کد فراخوانی می شود تا مطابق مقدمه از صفحه نمایش عبور کند.

باز هم ، من توسعه دهنده نیستم ، بنابراین کد واقعا خشن است ، اما کار می کند

مرحله 8: محفظه چاپ سه بعدی

بعد ، طراحی محفظه است. این بسیار چالش برانگیز بود زیرا شکل مستعد تغییر شکل است زیرا قسمتهایی از پوسته بیرونی تنها 2 میلی متر ضخامت دارد. من ابتدا پی و تمام قسمت های ساختگی را طراحی کردم و سپس محوطه اطراف آن را طراحی کردم. چاپ روی RapMan 3.2 (که یک چاپگر بسیار کند است) در عمق 0.25 حدود 7 ساعت طول کشید.

شماتیک پیوست شده در Autodesk 123D Design انجام شده است که به نظر من یک نرم افزار رایگان فوق العاده است.

توجه داشته باشید که برخی از سوراخ ها مانند سوراخ های مورد نیاز برای نصب Pi در طرح نیست ، زیرا بهتر است بعداً آنها را سوراخ کنید تا چاپ شما کمی پیچ بخورد. مته ثابت 3 میلی متری تنها چیزی است که شما نیاز دارید. عمق روی بیت را با مقداری نوار ماسک علامت گذاری کنید تا تصادفاً مانند من چاپ 7 ساعته خود را انجام ندهید.

مرحله نهم: کارهایی که باید انجام شود

1. ساعت واقعی زمان اضافی پس از چاپ محفظه برای پنجمین بار بود ، بنابراین در حال حاضر داغ به طرف محفظه چسبیده است که خوب به نظر نمی رسد ، بنابراین من می خواهم طرح را دوباره انجام دهم و یک نقطه برای آن اضافه کنم.
2. روشنایی صفحه نمایش 7 سگمنت در حال حاضر روی روشن ترین آن تنظیم شده است که برای شرایط نوری قوی مناسب نیست. من می خواهم یک مقاومت عکس به بالای محفظه اضافه کنم و روشنایی 7 قسمت را بر اساس شرایط نور محیط تنظیم کنم.
3. برخی مشکلات طراحی جزئی در مورد ترک خوردگی پایه وجود دارد که آنها نیز برطرف می شوند.
4. از هر ایده استقبال می شود.

امیدوارم از این دستورالعمل لذت برده باشید و به اندازه کافی برای شروع شما الهام بخش بوده باشد. ایده این است که بستری را فراهم کنید که بتوانید از آن برای افزودن ایده های خود استفاده کنید. خوش بگذره!