DIY Raspberry Pi Temperature System with Ubidots: 7 Step (with Pictures)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

یک سیستم نظارت بر دما بینش های ارزشمندی را در محیط های تجاری و صنعتی برای کاهش ناکارآمدی یا حفظ کیفیت محصولات و کیفیت آنها ارائه می دهد. اگر به شما بگویم که می توانید با استفاده از همان دستگاه ، دمای انبار شراب خود یا آکواریوم خانواده خود را در خانه کنترل کنید. علاوه بر این ، اگر به شما بگویم که از همان دستگاه می توان برای نظارت بر دمای هوا و مایعات مایعات در کارخانه شما نیز استفاده کرد؟ سازندگان جهان ما این امکان را فراهم کرده اند و این راهنما در اینجا به شما کمک می کند تا ابتکارات خود را در خانه یا در مغازه شروع کنید.

این راهنما آموزش شما برای یک سیستم ساده نظارت بر درجه حرارت DIY است که برای راه اندازی نیز ضد آب است. با استفاده از Raspberry Pi و Ubidots به شما نشان می دهیم که چگونه Pi خود را متصل کرده و معیارهای سیستم دما را در زمان واقعی نمایش دهید. با استفاده از Ubidots ، همچنین می توانید ایمیل یا رویدادهای پیامکی ایجاد کنید تا مطمئن شوید "متغیر" شما (در این حالت دما) در مجموعه ای از محدودیت های تعیین شده تعیین شده توسط شما برای اطمینان از کیفیت و کارایی شرایط سیستم شما باقی می ماند.

برای این پروژه ما قصد داریم از نسخه 1 سیم با سیم و ضد آب سنسور DS18B20 استفاده کنیم. 1 سیم چیست؟ این یک پروتکل ارتباطی است که اتصال سنسورهای اینترنت اشیا را با تجمیع همه کابل ها به صورت یک سیم ساده می کند (… در واقع این سه سیم است ، دو اتصال زمین و برق برای انرژی است ، سومی یک سیم برای انتقال داده است).

نکته مهم: سنسور دما 1-Wire نسخه های مختلفی برای فروش دارد. یکی با مقاومت یکپارچه در سنسور و دیگری بدون آن. هنگام خرید یا راه اندازی سخت افزار ، بهتر است قبل از حرکت بیشتر در این آموزش ، از سازگاری دستگاه ها و حسگرهای خود مطمئن شوید.

مرحله 1: الزامات

• Raspberry Pi 3 Model (قبلاً پیکربندی شده است)
• سنسور دما OneWire - DS18B20
• حساب Ubidots - یا - مجوز STEM

مرحله 2: راه اندازی سیم کشی

همانطور که قبلاً ذکر شد ، سنسور دما OneWire با نسخه های مختلف حاوی مقاومت فروخته می شود. برای این آموزش ، ما هر دو نسخه را با و بدون مقاومت نشان می دهیم. مهم نیست که کدام سیستم را انتخاب می کنید ، اطمینان حاصل کنید که اتصالات بر اساس نمودارها و عکس های زیر به درستی انجام شده است.

با مقاومت یکپارچه - با اتصال نخل

لطفاً از جدول و تصویر بالا پیروی کنید تا اتصالات مناسب سنسور دما OneWire خود را با مقاومت ایجاد کنید.

نکته: Arduberry کمپین جدیدی در Kickstarter است که راهی ساده و ارزان برای آوردن سپرهای آردوینو به رزبری پای به ارمغان می آورد. این گزینه باورنکردنی راهی آسان برای شروع اتصال سنسورهای grove با استفاده از سپر Arduino Grove است. برای اطلاعات بیشتر در این مورد ، لطفاً به کمپینگ مراجعه کنید:)

بدون مقاومت یکپارچه- بدون اتصال نخل

مقاومت در این تنظیمات به عنوان کشش خط داده استفاده می شود و باید بین سیم داده و سیم برق متصل شود. این اطمینان می دهد که خط داده در سطح منطقی مشخصی قرار دارد و اگر پین ما شناور بماند ، تداخل ناشی از نویز الکتریکی را محدود می کند.

از یک مقاومت 4.7kΩ (یا 10kΩ) استفاده کنید و برای ایجاد اتصالات صحیح از نمودار بالا پیروی کنید. توجه داشته باشید که پین های متصل شده در رزبری پای همان چیزی هستند که در جدول استفاده می شود.

مرحله 3: تنظیم سنسور

1. با اتصال Raspberry Pi به اینترنت ، آدرس IP اختصاص داده شده به دسترسی به برد را با استفاده از ssh در پایانه رایانه خود بررسی کنید:

ssh pi@{IP_Address_assigned}

اگر قبلاً اعتبار Raspberry Pi خود را پیکربندی نکرده اید ، توجه داشته باشید که باید از اعتبار پیش فرض ارائه شده استفاده کنید:

• نام کاربری: pi
• رمز عبور: تمشک

هنگامی که pi شما پیکربندی و به درستی متصل می شود ، نام کاربر پایانه شما به شرح زیر است: pi@raspberrypi

2. حالا بیایید برخی از بسته ها را ارتقا دهیم و pip ، مدیر بسته های پایتون را نصب کنیم. دستورات زیر را در ترمینال خود کپی و جایگذاری کنید و بعد از هر کدام "enter" را فشار دهید تا دستورات اجرا شوند.

sudo apt-get update> sudo apt-get ارتقا دهید

sudo apt-get نصب python-pip python-dev build-essential

3. سپس ، Request library را که یک کتابخانه معروف Python است و درخواست HTTP را ساده می کند ، نصب کنید. دستورات زیر را در ترمینال خود کپی و جایگذاری کنید و "enter" را فشار دهید و فرمان را اجرا کنید.

درخواست های نصب $ pip

4. رزبری پای مجهز به طیف وسیعی از رانندگان برای رابط است. در این حالت ، برای اینکه بتوانیم راننده سنسور 1-Wire را روی پین های GPIO بارگذاری کنیم ، باید از این دو درایور زیر استفاده کنیم. بنابراین این درایورها به عنوان ماژول های قابل بارگذاری ذخیره می شوند و دستور modprobe برای بوت شدن آنها در هسته لینوکس در صورت نیاز استفاده می شود.

دستورات زیر را اجرا کنید:

$ sudo modprobe w1-gpio> $ sudo modprobe w1-therm

5. اکنون ، ما باید پوشه را به پوشه دستگاه 1-Wire خود تغییر دهیم و دستگاه ها را لیست کنیم تا مطمئن شویم سنسور ما به درستی بارگیری شده است. دستورات زیر را در ترمینال خود کپی و جایگذاری کنید و بعد از هر کدام "enter" را فشار دهید تا دستورات اجرا شوند.

$ cd/sys/bus/w1/devices/> $ ls

در این لحظه سنسور شما قبلاً مونتاژ و متصل شده است و باید به عنوان یک سری اعداد و حروف ذکر شود. در مورد ما ، دستگاه با شماره 28-00000830fa90 ثبت شده است ، اما مورد شما مجموعه ای متفاوت از حروف و اعداد خواهد بود ، بنابراین شماره سریال ما را با نام خود جایگزین کرده و فرمان را اجرا کنید.

$ cd 28-00000830fa90

سنسور به صورت دوره ای به فایل w1_slave می نویسد ، برای خواندن سنسور دما ، لطفا دستور زیر را اجرا کنید:

$ cat w1_slave

این دستور دو خط متن با خروجی t = نشانگر دما در درجه سانتیگراد به شما نشان می دهد. لطفاً توجه داشته باشید که یک نقطه اعشار باید بعد از دو رقم اول قرار گیرد (این در کد نهایی آمده است- نگران نباشید). به عنوان مثال ، دمای خوانده شده ما 29.500 درجه سانتیگراد است.

اکنون که قادر به اندازه گیری دما هستید ، وقت آن است که آنها را در Ubidots ارسال کنید!

مرحله 4: ارسال داده ها به Ubidots برای تجسم

اکنون زمان کد نویسی است!:) یک اسکریپت پایتون در پایانه رایانه خود ایجاد و اجرا کنید:

$ nano onewire_temp_ubidots.py

سپس کد زیر را در پایانه خود جایگذاری و ذخیره کنید: برای دریافت کد ، اینجا را فشار دهید

مطمئن شوید که شماره سریال 28-00000830fa90 را با شماره خود جایگزین کرده و توکن حساب Ubidots خود را در URL درخواست اختصاص دهید. اگر نمی دانید چگونه Ubidots Token خود را دریافت کنید ، لطفاً برای کمک به مقاله زیر مراجعه کنید:

TOKEN خود را از حساب Ubidots خود بیابید

حالا بیایید اسکریپت را آزمایش کنیم. اسکریپت زیر را در ترمینال کامپیوتر خود جایگذاری و اجرا کنید.

python onewire_temp_ubidots.py

اگر به درستی کار کند ، یک دستگاه جدید در حساب Ubidots خود با دو متغیر خواهید دید: temp_celsius و temp_fahrenheit

مرحله 5: مراحل اختیاری: تغییر نام دستگاه و متغیرها

نام متغیرهای ایجاد شده همان برچسب های API است که شناسه های مورد استفاده API هستند. این بدان معنا نیست که نمی توان نام آنها را تغییر داد ، بنابراین توصیه می شود نام دستگاه ها و متغیرهای خود را تغییر دهید تا آنها را با نام شما دوستانه تر کند. برای یادگیری نحوه تغییر نام متغیرها ، موارد زیر را ببینید:

نحوه تنظیم نام دستگاه و نام متغیر

همچنین می توانید واحدهای هر متغیر را از لیست گزینه های خود اضافه کرده و تنظیم کنید.

همانطور که در بالا مشاهده می کنید ، ما واحدهای متفاوتی را به هر متغیر اختصاص داده ایم و همچنین نامهای دوستانه تری را متناسب با نام پروژه های خود تعیین کرده ایم. این کار به شدت به کاربرانی توصیه می شود که از 100 یا دستگاه استفاده می کنند.

مرحله 6: راه اندازی رویداد

رویداد (یا هشدار) عبارت است از هرگونه اقدامی که داده ها از یک قانون طراحی پیروی کرده یا از آن فراتر رود. به عنوان مثال ، هر زمان که سنسور ارسال داده را متوقف کرد یا دمایی از حداکثر یا حداقل آستانه فراتر رفت ، می توان یک ایمیل یا پیام کوتاه ارسال کرد.

برای ایجاد رویداد ، لطفاً به مقاله زیر مراجعه کنید:

رویدادها: ایجاد رویداد پیام متنی (پیامک ، ایمیل و تلگرام)

مرحله 7: نتیجه

تنها در عرض چند دقیقه شما یک سیستم نظارت دقیق دما را ایجاد کرده اید. حالا سنسورهای خود را در جایی که لازم است قرار دهید و از امروز دمای دستگاه خود را ردیابی کنید!

هک مبارک:)