Bumuo ng isang Hygrometer sa Home Paggamit ng Raspberry Pi at SI7021: 6 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Basa-basa ba ngayon? Medyo mahalumigmig ito sa akin

Minsan para sa amin, ang mataas na kahalumigmigan ay nagpapatunay na talagang hindi komportable pati na rin hindi malusog. Para sa mga kasambahay, maaari rin itong maging sanhi ng pinsala. Para sa isang bahay, ang mataas na kahalumigmigan ay sumisira sa mga sahig na gawa sa kahoy at kasangkapan sa bahay na may paghihikayat sa paglaki ng mustiness sa paligid natin. Sa pamamagitan ng mabuting kapalaran, may mga pamamaraan na nagbibigay-daan sa iyo upang masubaybayan at makontrol ang halumigmig sa bahay.

Sa krusada na ito gagawa kami ng isang Hygrometer, isang sistemang ginagamit para sa pagsukat ng nilalaman ng kahalumigmigan sa himpapawid, gamit ang isang Raspberry Pi at SI7021, Humidity at Temperature sensor. Ang aming hangarin ay suriin ang kamag-anak na kahalumigmigan at temperatura sa apartment (ang perpektong kamag-anak na kahalumigmigan ay halos 40-50%, ang perpektong temperatura ng kuwarto ay humigit-kumulang sa pagitan ng 15 ° C (59 ° F) at 30 ° C (86 ° F)) at isa ang paraan ay ang paggamit ng isang hygrometer. Maaari kaming, syempre, bumili ng isa, ngunit ang pagkakaroon ng isang Raspberry Pi at Humidity & Temperature sensor sa kamay, naisip namin na gumawa kami ng isa (Bakit hindi!).

Hakbang 1: Needy Imperative Gear

Nang hindi alam ang eksaktong mga bahagi, ang kanilang halaga at kung saan sa mundo kukuha ang mga ito, nakakainis talaga. Huwag kang magalala. Naayos namin iyon para sa iyo. Kapag nakuha mo na ang mga bahagi sa lahat ng parisukat, dapat maging isang iglap upang gawin ang proyektong ito.

1. Raspberry Pi

Ang unang hakbang ay ang pagkuha ng isang board na Raspberry Pi. Ang Raspberry Pi ay isang solong board na computer na nakabatay sa Linux. Ang maliit na PC na ito ay naglalagay ng isang suntok sa lakas ng computing, ginamit sa mga proyekto sa electronics, at simpleng operasyon tulad ng mga spreadsheet, pagproseso ng salita, pagba-browse sa web, at e-mail, at mga laro.

2. I²C Shield para sa Raspberry Pi

Sa aming palagay, ang tanging bagay na talagang kulang sa Raspberry Pi 2 at Pi 3 ay isang port ng I²C. Ang INPI2 (I2C adapter) ay nagbibigay ng Raspberry Pi 2/3 isang I²C port para magamit sa maraming mga I²C device. Magagamit ito sa Dcube Store.

3. SI7021 Humidity at Temperature Sensor

Ang SI7021 I²C Humidity at 2-Zone Temperature Sensor ay isang monolithic CMOS IC na nagsasama ng halumigmig at mga elemento ng sensor ng temperatura, isang converter na analog-to-digital, pagproseso ng signal, data ng pagkakalibrate, at isang I²C Interface. Binili namin ang sensor na ito mula sa Dcube Store.

4. I²C Pagkonekta ng Cable

Mayroon kaming magagamit na pagkonekta na I²C na cable saDcubeStore.

5. Micro USB cable

Ang hindi gaanong kumplikado, ngunit ang pinaka mahigpit sa mga tuntunin ng kinakailangan ng kuryente ay ang Raspberry Pi! Ang pinakamadaling paraan upang mapagana ang Raspberry Pi ay sa pamamagitan ng Micro USB cable.

6. Ethernet (LAN) Cable / USB WiFi Adapter

Tiningnan mo ba ang iyong buhay at iniisip, Ano ang ginawa sa akin ng internet?

Ang klasikong paraan upang maiugnay ang iyong Raspberry Pi ay ang paggamit ng isang Ethernet cable at i-plug ito sa iyong network router. Bilang kahalili, ang koneksyon sa WiFi ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pag-plug sa isang dongle ng WiFi at pag-left-click sa icon ng network upang ilabas ang isang listahan ng mga magagamit na mga network ng WiFi.

7. HDMI Cable / Remote Access

Sa board na HDMI, maaari mo itong mai-hook sa isang digital TV o sa isang Monitor. Nais ng isang matipid na paraan! Ang Raspberry Pi ay maaaring mai-access nang malayuan gamit ang iba't ibang mga pamamaraan tulad ng-SSH at Pag-access sa Internet. Maaari mong gamitin ang PuTTY open-source software.

Ayoko sa matematika, ngunit gustung-gusto kong magbilang ng pera

Hakbang 2: Paggawa ng Mga Koneksyon sa Hardware

Sa pangkalahatan, ang circuit ay medyo tuwid pasulong. Gawin ang circuit alinsunod sa ipinakita na eskematiko. Ang layout ay medyo simple, at dapat kang walang mga problema.

Sa aming kaso, binago namin ang ilang mga pangunahing kaalaman sa electronics upang mabago lamang ang memorya para sa hardware at software. Nais naming gumuhit ng isang simpleng iskemang electronics para sa proyektong ito. Ang mga elektronikong eskematiko ay tulad ng isang blueprint para sa electronics. Gumuhit ng isang blueprint at sundin nang mabuti ang disenyo.

Ang Koneksyon ng Raspberry Pi at I²C Shield

Una sa lahat kunin ang Raspberry Pi at ilagay dito ang I²C Shield. Dahan-dahang pindutin ang Shield papunta sa mga pin ng GPIO. Gawin kung ano ang tama, hindi kung ano ang madali (Tingnan ang larawan sa itaas).

Koneksyon ng Sensor at Raspberry Pi

Kunin ang sensor at ikonekta ang I²C Cable dito. Para sa wastong pagpapatakbo ng cable na ito, mangyaring tandaan ang I²C Output ALWAYS kumokonekta sa I²C Input. Ang pareho ay dapat na sundin para sa Raspberry Pi na may naka-mount sa ibabaw nito ang kalasag na I²C.

Ang malaking bentahe ng paggamit ng I²C Shield / Adapter at ang mga nag-uugnay na cable ay wala na kaming mga isyu sa pag-aayos ng mga kable na maaaring maging sanhi ng pagkabigo at pagkonsumo ng oras, lalo na kung hindi ka sigurado kung saan magsisimulang mag-troubleshoot. Ang simpleng proseso lamang na nabanggit namin. Opsyon ng plug at play nito.

Tandaan: Dapat laging sundin ng brown wire ang koneksyon ng Ground (GND) sa pagitan ng output ng isang aparato at ng pag-input ng ibang aparato

Mahalaga ang Koneksyon sa Internet

Upang maging matagumpay ang aming proyekto, kailangan namin ng isang internet access para sa aming Raspberry Pi. Mayroon kang dalawang pagpipilian dito. Alinman Maaari mong ikonekta ang Raspberry Pi sa network gamit ang isang Ethernet cable o gumamit ng isang USB sa WiFi Adapter para sa Koneksyon sa WIFI. Alinmang paraan, basta ito ay konektado sa internet ay sakop ka.

Pagpapatakbo ng Circuit

I-plug ang Micro USB cable sa power jack ng Raspberry Pi. Patayin ito at papunta kami sa kalsada.

Ang aming henerasyon ay mas handa para sa isang Zombie apocalypse kaysa sa isang oras na walang kuryente

Koneksyon sa Monitor

Maaari nating maiugnay ang HDMI cable sa isang bagong monitor / TV o maaari naming maiugnay nang malayuan ang Raspberry Pi gamit ang mga tool sa remote access tulad ng-SSH / PuTTY na mabisa ang gastos. Ito ay isang maliit na malikhaing diskarte kung nakita mo ang paggamit ng mga nakapaligid na mapagkukunan.

Hakbang 3: Programming Raspberry Pi sa Python

Maaari mong tingnan ang code ng Python para sa Raspberry Pi at SI7021 sa amingGithubrepository.

Bago magpatuloy sa programa, tiyaking binigyan mo ng pagtingin ang mga tagubiling ibinigay sa Readme file at I-setup ang iyong Raspberry Pi alinsunod dito.

Ang kahalumigmigan ay tumutukoy sa pagkakaroon ng isang likido, lalo na ang tubig, na madalas sa mga halaga ng bakas. Ang mga maliit na halaga ng tubig ay maaaring matagpuan, halimbawa, sa hangin (halumigmig), sa mga pagkain, at sa iba't ibang mga produktong komersyal. Ang kahalumigmigan ay tumutukoy din sa dami ng singaw ng tubig na naroroon sa hangin.

Nasa ibaba ang python code at maaari mo itong i-clone at maaaring gumawa ng improvisation kung kinakailangan.

# Ipinamamahagi ng isang lisensya na may malayang kalooban. # Gamitin ito sa anumang paraan na nais mo, tubo o libre, sa kondisyon na naaangkop ito sa mga lisensya ng mga nauugnay na gawa nito. # SI7021 # Ang code na ito ay dinisenyo upang gumana sa SI7021_I2CS I2C Mini Module na magagamit mula sa ControlEverything.com. #

import smbus

oras ng pag-import

# Kumuha ng I2C bus

bus = smbus. SMBus (1)

# SI7021 address, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Piliin ang Kamag-anak na Humidity WALANG HOLD master mode bus.write_byte (0x40, 0xF5)

oras. tulog (0.3)

# SI7021 address, 0x40 (64)

# Basahin ang data pabalik, 2 bytes, Humidity MSB unang data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# I-convert ang data

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

oras. tulog (0.3)

# SI7021 address, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Piliin ang temperatura WALANG HOLD master mode bus.write_byte (0x40, 0xF3)

oras. tulog (0.3)

# SI7021 address, 0x40 (64)

# Basahin ang data pabalik, 2 bytes, Temperatura MSB unang data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# I-convert ang data

cTemp = (((data0 * 256 + data1) * 175.72 / 65536.0) - 46.85 fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# Data ng output sa screen

print "Kamag-anak na Humidity ay:%.2f %%"% kahalumigmigan print "Temperatura sa Celsius ay:%.2f C"% cTemp print "Temperatura sa Fahrenheit ay:%.2f F"% fTemp

Hakbang 4: Mode ng Paggawa

Ngayon, i-download (o hilahin ang git) ang code at buksan ito sa Raspberry Pi.

Patakbuhin ang mga utos upang Magtipon at Mag-upload ng code sa terminal at makita ang output sa Monitor. Pagkatapos ng ilang sandali, ipapakita nito ang lahat ng mga variable. Magsimula sa ilang mga saloobin o tema at makita kung ano ang maaari mong makabuo.

Hakbang 5: Mga Aplikasyon at Tampok

Ang SI7021 ay nag-aalok ng isang tumpak, mababang lakas, naka-calibrate na digital na solusyon na perpekto para sa pagsukat ng halumigmig, punto ng hamog, at temperatura, sa mga application tulad ng HVAC / R, Thermostats / Humidistats, Respiratory Therapy, White Goods, Indoor Weather Stations, Micro-Enibersities / Mga Sentro ng Data, Pagkontrol ng Klima sa Automotive at Pag-defogging, Pagsubaybay ng Asset at Goods at Mga Mobile Phone at Tablet.

Para sa hal. Maaari mong pagbutihin ang proyektong ito sa isang tagapagpahiwatig ng HVAC para sa Panloob at Sasakyan na Kapaligirang Kapaligiran. Pinapanatili nito ang thermal environment na tumutukoy sa pagkontrol sa temperatura, muling pagdadagdag ng oxygen, at pag-aalis ng kahalumigmigan, amoy, usok, init, alikabok, airborne bacteria, carbon dioxide, at iba pang mga gas. Bukod sa mga sensor ng Humidity at Temperatura, maaari mong tulungan ang proyektong ito sa mga sensor mula sa presyon, Kalidad sa Hangin, Detector ng Usok hanggang sa mga Sensor ng Light at Proximity. Maaari kang gumawa ng mga pagpapabuti sa code alinsunod sa ninanais na hardware na inilapat at pagkatapos ay maaari kang magkaroon ng iyong sariling pag-set up para sa paggawa ng iyong sarili thermally ginhawa. Ang proyektong ito ay mahusay para sa mga bata, at nais mong ipakita sa kanila ang ilang mga kahanga-hangang bagay, alam mo ang pag-aaral habang naglalaro. Ang isang maliit na proyekto tulad nito ay maaaring maging mas kaakit-akit para sa mga bata.

Hakbang 6: Konklusyon

Kung nagtataka ka upang tumingin sa mundo ng Raspberry Pi, pagkatapos ay maaari mong mapahanga ang iyong sarili sa pamamagitan ng paggamit ng mga pangunahing kaalaman sa electronics, pag-coding, pagdidisenyo, paghihinang at kung ano ang hindi. Sa prosesong ito, maaaring may ilang mga proyekto na maaaring madali, habang ang ilan ay maaaring subukan ka, hamunin ka. Ngunit maaari kang gumawa ng isang paraan at gawing perpekto ito sa pamamagitan ng pagbabago at paggawa ng isang nilikha mo. Para sa iyong tulong, mayroon kaming kamangha-manghang video tutorial sa YouTube na maaaring makatulong sa iyong paggalugad at para sa karagdagang paliwanag sa bawat aspeto ng proyekto. Inaasahan namin na makita mo ito na kamangha-mangha at kapaki-pakinabang. Mangyaring tumugon sa amin para sa anumang mga susog.