شبکه سنسورهای دما: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

دما و رطوبت اطلاعات حیاتی در آزمایشگاه ، آشپزخانه ، خط تولید ، دفتر ، روبات های قاتل و حتی خانه شما هستند. اگر نیاز به نظارت بر چندین مکان یا اتاق یا فضاها دارید ، به چیزی نیاز دارید که قابل اعتماد ، جمع و جور ، دقیق و مقرون به صرفه باشد. شما می توانید سنسورهای گران قیمت بخرید اما اگر چند اتاق را زیر نظر دارید این می تواند هزینه های شما را به شدت افزایش دهد. این آموزش به شما نشان می دهد که چگونه می توانید این حسگرها را ایجاد کرده و داده های خود را بدون شکستن بانک کنترل کنید.

این یک برنامه عالی برای رزرو پای Zero WH 14 دلاری است زیرا این دستگاه جمع و جور ، ارزان ، قدرتمند و دارای WiFi داخلی است. هزینه راه اندازی هر گره حسگر 31 دلار است به علاوه حمل و نقل ، مالیات و کیف. شما می توانید به راحتی هرکدام از موارد بالا را به صورت عمده دریافت کنید تا هزینه حمل و نقل را به حداقل برسانید به استثنای Raspberry Pi Zero WH ، که ممکن است در خارج از انگلستان چالش برانگیزتر باشد. شما نمی توانید فروشنده ای پیدا کنید که به شما اجازه دهد بیش از یک صفر در هر قوانین بنیاد تمشک پای خریداری کنید.

ما از Zero WH 14 دلاری به جای 10 دلار Zero W استفاده می کنیم زیرا Zero WH سربرگ را از قبل لحیم کرده است ، که مونتاژ پروژه ما را بسیار سریع و آسان می کند. ما از سنسور دما/رطوبت DHT22 به دلیل دقت دما (+/- 0.5 درجه سانتی گراد) ، محدوده رطوبت (0-100٪) و هزینه کم استفاده می کنیم. ما همچنین می خواهیم چیزی را بدون نیاز به افزودن یک مقاومت کششی به راحتی سیم بندی کنیم.

تدارکات

• Raspberry Pi Zero WH (14 دلار)
• کارت Micro SD (4 دلار)
• منبع تغذیه رزبری پای (8 دلار)
• سنسور دما/رطوبت DHT22 (5 دلار)
• (اختیاری) کیف Raspberry Pi Zero W (6 دلار)

مرحله 1: مونتاژ

DHT22 دارای سه پین است که برای اتصال به Pi Zero WH خود نیاز دارید: 5V ، Ground و داده. پین تغذیه DHT22 برچسب "+" یا "5V" خواهد داشت. این را به پین 2 (پین بالا سمت راست ، 5 ولت) Pi Zero WH وصل کنید. پین Ground در DHT22 برچسب '-' یا 'Gnd' خواهد داشت. این را به پین 6 (دو پین زیر پین 5 ولت) در Pi Zero WH وصل کنید. پین باقیمانده در DHT22 پین داده است و "out" یا "s" یا "data" برچسب گذاری می شود. این را به یکی از پین های GPIO در Zero WH مانند GPIO4 (پین 7) وصل کنید. اتصالات شما باید شبیه تصویر موجود باشد.

مرحله 2: راه اندازی نرم افزار

برای راه اندازی Pi Zero WH در اولین بار ، به یک مانیتور و صفحه کلید نیاز دارید. پس از راه اندازی ، هنگام نصب در فضای خود ، نیازی به مانیتور یا صفحه کلید ندارید. ما می خواهیم هر گره را تا حد ممکن کوچک و فشرده نگه داریم.

1. شما باید سیستم عامل استاندارد Raspbian را نصب کنید تا Pi Zero WH شما بوت شود. برای تنظیم Pi Zero WH خود می توانید دستورالعمل های موجود در وب سایت Raspberry Pi را دنبال کنید.
2. Pi Zero WH خود را به شبکه WiFi خود متصل کنید. برای اتصال Pi Zero WH خود به WiFi می توانید دستورالعمل های موجود در وب سایت رزبری پای را دنبال کنید.
3. ماژول Adafruit DHT Python را روی Pi خود نصب کنید تا خواندن اطلاعات سنسور DHT22 بسیار آسان شود. موارد زیر را در خط فرمان خود وارد کنید:

$ sudo pip Adafruit_DHT را نصب کنید

اکنون شما همه چیز را برای ارتباط با سنسور خود دارید. در مرحله بعد ، برای داده های حسگر خود به مقصدی نیاز دارید تا بتوانید این داده ها را به داشبورد عالی یا هشدار پیامک/ایمیل تبدیل کنید. ما برای این مرحله از پروژه از حالت اولیه استفاده می کنیم.

1. برای یک حساب در https://iot.app.initialstate.com ثبت نام کنید.
2. ماژول ISStreamer را روی خط فرمان خود نصب کنید:

$ sudo pip ISStreamer را نصب کنید

مرحله 3: اسکریپت پایتون

با نصب سیستم عامل به همراه دو ماژول پایتون برای خواندن داده های حسگر و ارسال داده به حالت اولیه ، ما آماده نوشتن اسکریپت پایتون خود هستیم. اسکریپت زیر یک سطل داده وضعیت اولیه ایجاد/اضافه می کند ، داده های سنسور DHT22 را می خواند و این داده ها را به داشبورد زمان واقعی ارسال می کند. تنها کاری که باید انجام دهید اصلاح خطوط 6-11 است.

Adafruit_DHT را وارد کنید

از ISStreamer. Streamer واردات Streamer زمان واردات # --------- تنظیمات کاربر --------- SENSOR_LOCATION_NAME = "دفتر" BUCKET_NAME = ": تا حدی_آفتابی: دمای اتاق" BUCKET_KEY = "rt0129" ACCESS_KEY = "کلید اصلی دسترسی به دولت اولیه خود را در اینجا قرار دهید" MINUTES_BETWEEN_READS = 10 METRIC_UNITS = غلط # -------------------------------- پخش کننده = Streamer (bucket_name = BUCKET_NAME، bucket_key = BUCKET_KEY ، access_key = ACCESS_KEY) در حالیکه True: رطوبت ، temp_c = Adafruit_DHT.read_retry (Adafruit_DHT. DHT22 ، 4) اگر METRIC_UNITS: streamer.log (SENSOR_ Temperature) else: temp_f = format (temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0 ، ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "دما (F)" ، temp_f) رطوبت = قالب (رطوبت ، ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "رطوبت (٪)" ، رطوبت) streamer.flush () time.sleep (60*MINUTES_BETWEEN_READS)

• خط 6 - این مقدار باید برای هر سنسور گره/دما منحصر به فرد باشد. این می تواند نام اتاق گره حسگر ، مکان فیزیکی ، شناسه منحصر به فرد یا هر چیز دیگری باشد. فقط اطمینان حاصل کنید که برای هر گره منحصر به فرد است تا اطمینان حاصل شود که داده های این گره به جریان داده خود در داشبورد شما می رود.
• خط 7 - این نام سطل داده است. این را می توان در هر زمان در UI State Init تغییر داد.
• خط 8 - این کلید سطل شماست. باید برای هر گره ای که می خواهید در همان داشبورد نمایش داده شود ، کلید سطل یکسانی باشد.
• خط 9 - این کلید دسترسی به حساب وضعیت اولیه شما است. این کلید را از حساب حالت اولیه خود کپی+جایگذاری کنید.
• خط 10 - این زمان بین خواندن سنسور است. متناسب با آن تغییر دهید.
• خط 11 - می توانید واحدهای متریک یا امپریالیستی را مشخص کنید.

پس از تنظیم خطوط 6-11 در اسکریپت پایتون در Pi Zero WH ، ویرایشگر متن را ذخیره و از آن خارج شوید. اسکریپت را با دستور زیر اجرا کنید:

$ python tempsensor.py

این مراحل را برای هر گره حسگر تکرار کنید. تا زمانی که هر گره با استفاده از یک کلید دسترسی و کلید سطل ، داده ها را به حالت اولیه ارسال می کند ، همه داده ها در یک سطل داده یکسان قرار می گیرند و در همان داشبورد نمایش داده می شوند.

مرحله 4: داشبورد

به حساب وضعیت اولیه خود بروید ، روی نام سطل در قفسه سطل خود کلیک کنید و داده های خود را در داشبورد خود مشاهده کنید. می توانید داشبورد خود را سفارشی کرده و محرک های پیامک/ایمیل را تنظیم کنید. تصویر موجود یک داشبورد با سه گره حسگر است که دما و رطوبت را برای سه اتاق مختلف جمع آوری می کند.

می توانید تصویر پس زمینه را به داشبورد خود اضافه کنید.

مرحله 5: اجرای خودکار و نظارت بر روند و IP

هنگامی که چندین گره را مستقر کردید ، می خواهید راهی برای نظارت بر هر گره برای اطمینان از عملکرد آن بخواهید. احتمالاً هر گره حسگر را بدون مانیتور یا صفحه کلید/موس اجرا می کنید تا فشرده بماند. این بدان معناست که شما می خواهید هر گره بوت شود و اسکریپت شما به صورت خودکار اجرا شود. می توانید از حساب وضعیت اولیه خود برای ایجاد یک داشبورد فرآیند/آدرس IP مفید مانند تصویر بالا استفاده کنید. آموزش دقیق ایجاد این داشبورد و تنظیم Pi Zero WH خود را برای اجرای خودکار اسکریپت پایتون در بوت در اینجا مشاهده می کنید.

مرحله 6: نتیجه گیری

هنگامی که یک گره سنسور را راه اندازی کردید ، تکرار تنظیمات خود به دفعات مورد نیاز آسان و نسبتاً ارزان است. استفاده از Pi Zero WH به شما انعطاف پذیری می دهد تا کارهای دیگر را نیز انجام دهید زیرا از قدرت بسیار زیادی برخوردار است. به عنوان مثال ، می توانید از یکی از Pi Zero WH استفاده کنید تا داده های آب و هوایی محلی را از API آب و هوا بکشید و به داشبورد حسگر خود اضافه کنید. اگر تصمیم دارید که گره های حسگر خود را خارج کنید ، می توانید از Pi Zero WH خود برای پروژه های دیگر استفاده کنید. این انعطاف پذیری به سرمایه گذاری پروژه شما در آینده کمک می کند.