ایستگاه هواشناسی رزبری پای کامل: 14 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

سلام به همگی ،

این اولین دستورالعمل من است! در این آموزش شما را راهنمایی می کنم که یک ایستگاه هواشناسی رزبری پای با پایگاه داده و وب سایت خاص خود بسازید. من این ایستگاه هواشناسی را در زمینه تکلیف مدرسه ساختم ، و من از Instructables الهام گرفتم. ایستگاه هواشناسی می تواند دما ، رطوبت ، فشار فشارسنج ، سرعت باد و میزان نور را در درصد اندازه گیری کند. تمام نمونه هایی که Raspberry Pi جمع آوری می کند در داخل سرور MySQL در Pi قرار می گیرد و در وب سرور نمایش داده می شود!

مرحله 1: مواد خود را جمع آوری کنید

مواد این ایستگاه بسیار ساده است. شما به تمام مواد مناسب ، سنسور و یک محفظه نیاز دارید.

مواد

تمشک پای

نوع آن اهمیت چندانی ندارد ، حتی می توانید از Raspberry Pi Zero W استفاده کنید اما مطمئن شوید که اولین نسخه را انجام ندهید زیرا به یک اتصال شبکه برای سرور وب نیاز دارید. در این دستورالعمل من از Raspberry Pi 3 استفاده خواهم کرد.

www.amazon.com/Raspberry-Model-A1-2GHz-64-…

برخی از کابل های جامپر

برای اتصال همه سنسورها و تراشه با رزبری پای خود به تعدادی کابل نیاز خواهید داشت. سه نوع کابل جامپر وجود دارد: نر به ماده ، نر به نر و ماده به ماده. شما به حدود 15 عدد از نر تا مونث و نر از نر نیاز دارید. در هر صورت بدست آوردن هر سه آنها ضرری نخواهد داشت.

www.amazon.com/Elegoo-120pcs-Multicolored-…

تخته نان

انجام وسایل الکترونیکی بدون تخته نان سخت است. اگر قصد دارید لوازم الکترونیکی DIY بیشتری انجام دهید ، این همیشه مفید خواهد بود.

www.amazon.com/dp/B072FC35GT/ref=sxr_pa_cl…

سنسورها

دما و رطوبت: Grove Temp & Hum v1.0

www.seeedstudio.com/Grove-Temperature٪26Hu..

فشار فشارسنج: Grove - Barometer Sensor BMP280 (این سنسور همچنین دما را ثبت می کند)

www.seeedstudio.com/Grove-Barometer-Sensor…

سرعت باد: ماژول سنسور مادون قرمز (FC-03) LM393

www.amazon.com/LM393-Measuring-Sensor-Phot…

نور: سنسور نور Grove (توجه: این سنسور آنالوگ است ، مبدل آنالوگ به دیجیتال مانند MCP3008 الزاماً است)

www.seeedstudio.com/Grove-Light-Sensor-v1….

مسکن

مسکن بخش مهمی از پروژه شما است. در اینجا تمام قطعات الکترونیکی و سنسورهای خود را قرار می دهید. مسکن نیازی به زیبایی ندارد اما مطمئناً می تواند زیبا باشد. در این دستورالعمل ، من یک پرنده پرنده با یک محفظه در پایین ایجاد می کنم که می توانم رزبری پای خود را در آن ذخیره کنم.

شما همیشه می توانید برای مسکن کم زحمت مانند جعبه لوازم الکترونیکی سفید انتخاب کنید. تنها شرط این است که باید سوراخ های تهویه وجود داشته باشد تا باد و هوا بتوانند از کنار سنسورها عبور کنند ، در غیر این صورت نمونه های دقیقی دریافت نخواهید کرد.

مرحله 2: همه اجزا را متصل کنید

هنگامی که همه اجزای خود را در اختیار دارید ، می توانید با راه اندازی تست شروع کنید. در اینجا شما تمام لوازم الکترونیکی خود را به رزبری پای خود متصل می کنید. می توانید شماتیک Fritzing را در فایل ها پیدا کنید. وقتی همه اتصالات برقرار شد ، می توانید با راه اندازی رزبری پای خود شروع کنید.

مرحله 3: رزبری پای را راه اندازی کنید

اگر این اولین بار است که با Raspberry Pi کار می کنید ، به شما توصیه می کنم از وب سایت raspberrypi.org دیدن کنید ، این مستندات و آموزشهای عالی برای مبتدیان دارد.

www.raspberrypi.org

مطمئن شوید که آخرین نسخه Debian را اجرا می کنید. می توانید با تایپ کردن ترمینال در رزبری پای یا در جلسه SSH ارتقا دهید:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

مرحله 4: SPI و I2C را نصب کنید

هنگامی که به طور کامل ارتقا یافتید ، باید برخی از تنظیمات را در Raspberry Pi خود ویرایش کنیم. همه سنسورهای مختلف به جز سنسور نور و سنسور سرعت مادون قرمز از پروتکل I2C استفاده می کنند. اگر می خواهید از این پروتکل به همراه رابط SPI استفاده کنید ، باید آن را در تنظیمات رزبری پای فعال کنید. با دنبال کردن این دستورات می توانید رابط SPI و I2C را تنظیم کنید.

sudo raspi-config

SPI و I2C را فعال کنید. سپس با استفاده از:

راه اندازی مجدد sudo

پس از راه اندازی مجدد ، ما بررسی می کنیم که آیا "dtparam = spi = on" و "dtsparam = i2C_arm = on" در داخل فایل /boot /config قرار دارد یا خیر. وقتی این خطوط را پیدا کردید باید این موارد را کامنت بگذارید.

sudo nano /boot/config.txt

با استفاده از ctrl + x از ویرایشگر خارج شده و ذخیره کنید.

اکنون ما قصد داریم کتابخانه های مختلف را برای کنترل سنسورها نصب کنیم.

sudo apt-get python3-spidev را نصب کنید

sudo apt-get install python-smbus sudo apt-get i2c-tools را نصب کنید

مرحله 5: MySQL را نصب کنید

پس از تنظیمات اولیه Raspberry Pi مانند اتصال به اینترنت و به روز رسانی نرم افزار. ما می توانیم راه اندازی سیستم پایگاه داده خود را آغاز کنیم که در آن همه داده های آب و هوا را ذخیره می کنیم. ما از MySQL استفاده خواهیم کرد. این یک پایگاه داده آسان برای استفاده است که در آن می توانیم جداول متعددی را با استفاده از روابط به یکدیگر متصل کنیم. برای نصب نوع MySQL در ترمینال:

sudo apt-get نصب mysql-server

sudo apt-get mysql-client را نصب کنید

در حین نصب از شما خواسته می شود که رمز عبور را برای کاربر اصلی وارد کنید. بعداً به این رمز نیاز خواهید داشت. پس از نصب این بسته ها ، می توانید وضعیت سرور MySQL خود را با تایپ کردن موارد زیر بررسی کنید:

mysql -uroot -p

وضعیت

مرحله 6: اجرای اسکریپت پایگاه داده

هنگامی که سرور MySQL کار می کند ، می توانیم اسکریپت پایگاه داده را اجرا کنیم. این اسکریپت یک مدل با جداول مختلف در آن ایجاد می کند. در اینجا ما تمام تاریخی را که سنسور ثبت می کند و همه تنظیمات مختلف وب سایت را ذخیره می کنیم.

برای اجرای اسکریپت MySQL از Pi ، ابتدا باید اسکریپت را در Raspberry Pi کپی کنیم. FileZilla یک راه عالی برای کپی کردن فایل ها بین رایانه شخصی و Pi شما است. در اینجا یک راهنمای عالی برای انجام این کار است.

www.raspberrypi.org/documentation/remote-a…

هنگامی که اسکریپت روی Pi شما قرار دارد ، می توانید آن را با تایپ کردن در ترمینال اجرا کنید:

mysql -uroot -p

منبع /path/to/script.sql

مرحله 7: نصب MySQL Connector برای Python3

ما می خواهیم پایگاه داده خود را به سرور وب متصل به Python3 متصل کنیم. برای نصب این کانکتور ، این دستور را اجرا کنید.

sudo apt-get python3-mysql.connector را نصب کنید

مرحله 8: Flask را نصب کنید

سرور وب از Flask استفاده می کند. این چارچوب میکرو بسیار قابل تنظیم است و استفاده از آن آسان است. مناسب برای ایستگاه هواشناسی ما برای نصب فلاسک این دستور را در پنجره ترمینال تایپ کنید.

sudo apt-get python3-flask را نصب کنید

مرحله 9: سرور وب را روی Raspberry Pi خود کپی کنید

اکنون هر بسته نصب شده است و همه چیز تنظیم شده است. اکنون می توانیم کد را از GitHub کپی کنیم. به دو طریق می توانید کد را در Raspberry Pi خود دریافت کنید: یا می توانید فایل اصلی zip را بارگیری کرده و با FileZilla روی Pi خود کپی کنید یا می توانید مخزن را مستقیماً روی Raspberry Pi خود کلون کنید. برای کلون کردن مخزن ، این دستورات را در Pi خود تایپ کنید.

cd/path/you/like/

git clone

اکنون باید یک فهرست جدید به نام WeatherStation داشته باشید. می توانید این را با دستورالعمل زیر بررسی کنید:

ls

مرحله 10: کلاس پایگاه داده را ویرایش کنید

اکنون تمام کد روی Raspberry Pi شما قرار دارد. قبل از آزمایش ، باید کانکتور MySQL را پیکربندی کنیم. تنظیمات کانکتور در فهرست جدید ایجاد شده ذخیره می شود. برای رفتن به فایل ، باید پوشه فعلی خود را تغییر دهیم. هنگامی که فایل را پیدا کردیم ، می خواهیم رمز اصلی سرور MySQL خود را در داخل فایل قرار دهیم. با انجام این دستورات می توانید این کار را انجام دهید.

cd WeatherStation/Flask/Database/

نانو pswd.py

اکنون می توانید فایل را ویرایش کنید. "your_password" را با گذرواژه MySQL ریشه خود جایگزین کنید. اکنون ما آماده آزمایش کد هستیم.

مرحله 11: آزمایش

اکنون که همه چیز در نهایت نصب و سیم بندی شده است ، می توانیم آزمایش را شروع کنیم. به فهرست Flask بروید و دستور را وارد کنید:

python3 Flask.py

همه چیز باید شروع شود. اکنون می توانید با تایپ کردن نوار آدرس خود به وب سایت خود بروید: http: IP_RASPBERRY: 5000/.

مرحله 12: وب سایت

هنگامی که سایت را برای اولین بار باز می کنید ، صفحه ورود به سیستم را مشاهده خواهید کرد. اگر از نام کاربری "Lander" و رمز "Test12" استفاده می کنید ، می توانید وارد سایت شوید. این وب سایت به زبان هلندی نوشته شده است ، در صورت داشتن اطلاعات در مورد توسعه وب می توانید وب سایت را ترجمه کنید.

مرحله 13: همه چیز را در محفظه قرار دهید

مسکن خود را بردارید و وسایل برقی را طوری قرار دهید که فاصله یکنواخت بین آنها وجود داشته باشد. من از مرغداری تازه ساخته خود استفاده خواهم کرد ، من طرح زیر را درج کردم. این یک جعبه ساده با ته کاذب برای ذخیره رزبری پای است.

توجه: همیشه باید جریان هوا برای عملکرد صحیح سنسور رطوبت وجود داشته باشد. پس از رضایت از نتیجه می توانید همه چیز را ببندید و ایستگاه هواشناسی به پایان برسد. اکنون می توانید آن را در جایی که دوست دارید قرار دهید و داده های آب و هوا را جمع آوری کنید.

مرحله 14: ایستگاه هواشناسی شما در حال کار است

تبریک می گویم رزبری پای شما اکنون کاملاً کاربردی است. آن را در جایی باز قرار دهید و داده ها را جمع آوری کنید!