Kumpletuhin ang Station ng Panahon ng Raspberry Pi: 14 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Kamusta po sa lahat, Ito ang aking kauna-unahang Instructable! Sa tutorial na ito gagabay ako sa iyo upang makagawa ng isang istasyon ng panahon ng Raspberry Pi na may sariling database at website. Ginawa ko ang istasyong ito ng panahon sa konteksto ng isang takdang-aralin sa paaralan, nakuha ko ang aking inspirasyon sa Mga Instructable. Maaaring sukatin ng istasyon ng panahon ang temperatura, halumigmig, presyon ng barometric, bilis ng hangin at antas ng ilaw sa porsyento. Ang lahat ng mga sample na natipon ng Raspberry Pi ay mai-stock sa loob ng isang MySQL server sa mismong Pi at ipapakita sa isang webserver!

Hakbang 1: Ipunin ang Iyong Mga Materyal

Ang mga materyales ng istasyong ito ay napaka-simple. Kakailanganin mo ang lahat ng naaangkop na mga materyales, sensor at isang tirahan.

Mga Kagamitan

Raspberry Pi

Hindi mahalaga ang uri, maaari mo ring gamitin ang Raspberry Pi Zero W ngunit tiyaking hindi gawin ang unang rebisyon dahil kakailanganin mo ang isang koneksyon sa network para sa webserver. Sa Instructable na ito gagamitin ko ang Raspberry Pi 3.

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

Ang ilang mga jumper cable

Kakailanganin mo ang ilang mga cable upang ikonekta ang lahat ng mga sensor at chip sa iyong Raspberry Pi. Mayroong tatlong uri ng mga jumper cables: ang lalaki hanggang babae, ang lalaki hanggang lalaki at ang babae hanggang babae. Kakailanganin mo ang humigit-kumulang 15 ng lalaki hanggang babae at ang uri ng lalaki hanggang lalaki. Alinmang paraan ay hindi masasaktan upang makuha silang tatlo.

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

Breadboard

Ang paggawa ng electronics nang walang isang breadboard ay mahirap matigas. Kung plano mong gumawa ng higit pang mga elektronikong DIY na ito ay palaging magagamit.

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

Mga sensor

Temperatura at halumigmig: Grove Temp & Hum v1.0

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

Barometric pressure: Grove - Barometer Sensor BMP280 (nakukuha rin ng sensor na ito ang temperatura)

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

Bilis ng hangin: Infrared Sensor Module (FC-03) LM393

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

Liwanag: Grove light sensor (tala: ito ay isang analog sensor, kinakailangang isang analog sa digital converter tulad ng isang MCP3008)

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

Pabahay

Ang pabahay ay napakahalagang bahagi ng proyekto mo. Dito mailalagay mo ang lahat ng iyong electronics at sensor. Ang pabahay ay hindi kailangang maging maganda ngunit sigurado itong maaari. Sa Instructable na ito ay gagawa ako ng isang birdhouse na may isang kompartimento sa ilalim kung saan ko maiimbak ang aking Raspberry Pi.

Maaari mong palaging pumili para sa isang hindi gaanong masipag na pabahay tulad ng isang puting kahon ng electronics. Ang tanging kundisyon ay dapat magkaroon ng mga butas ng vent upang ang hangin at hangin ay maaaring simihan ang mga sensor, kung hindi man ay hindi ka makakakuha ng tumpak na mga sample.

Hakbang 2: Ikonekta ang Lahat ng Component

Kapag nasa iyo na ang lahat ng iyong mga bahagi, maaari kang magsimula sa pamamagitan ng isang pag-set up ng pagsubok. Dito ikinonekta mo ang lahat ng iyong electronics sa iyong Raspberry Pi. Maaari mong makita ang Fritzing skematik sa mga file. Kapag ang lahat ng mga koneksyon ay ginawa maaari kang magsimula sa pamamagitan ng pagse-set up ng iyong Raspberry Pi.

Hakbang 3: I-setup ang Raspberry Pi

Kung ito ang iyong unang pagkakataon na nagtatrabaho kasama ang isang Raspberry Pi lubos kong inirerekumenda na bisitahin ang website ng raspberrypi.org, mayroon itong ilang magagaling na mga dokumentasyon at tutorial para sa mga nagsisimula.

www.raspberrypi.org

Tiyaking pinapatakbo mo ang pinakabagong bersyon ng Debian. Maaari kang mag-upgrade sa pamamagitan ng pag-type sa terminal sa Raspberry Pi o sa isang sesyon ng SSH:

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

Hakbang 4: I-install ang SPI at I2C

Sa sandaling ganap mong nai-upgrade, kakailanganin naming i-edit ang ilang mga pagsasaayos sa aming Raspberry Pi. Ang lahat ng iba't ibang mga sensor maliban sa light sensor at infrared speed sensor na gumagamit ng I2C protocol. Kung nais mong gamitin ang protokol na ito kasama ang interface ng SPI kakailanganin mong paganahin ito sa mga setting ng Raspberry Pi. Maaari mong i-setup ang interface ng SPI at I2C sa pamamagitan ng pagsunod sa mga utos na ito.

sudo raspi-config

Paganahin ang parehong SPI at I2C. Pagkatapos ay i-reboot gamit ang:

sudo reboot

Kapag na-reboot, susuriin namin kung ang "dtparam = spi = on" at "dtsparam = i2C_arm = on" ay nasa loob ng / boot / config file. Kapag nahanap mo ang mga linyang ito kakailanganin mong i-unsment ang mga ito.

sudo nano /boot/config.txt

Lumabas sa editor gamit ang ctrl + x at i-save.

Ngayon ay mai-install namin ang iba't ibang mga aklatan para sa pagkontrol sa mga sensor.

sudo apt-get install python3-spidev

sudo apt-get install python-smbus sudo apt-get install i2c-tool

Hakbang 5: I-install ang MySQL

Kapag na-setup mo na ang mga pangunahing kaalaman sa Raspberry Pi tulad ng pagkonekta sa internet at pag-update ng software. Maaari naming simulang i-set up ang aming system ng database kung saan iimbak namin ang lahat ng aming data sa panahon. Gagamitin namin ang MySQL. Ito ay isang madaling gamitin na sistema ng database kung saan maaari naming ikonekta ang maraming mga talahanayan sa bawat isa gamit ang mga relasyon. Upang mai-install ang uri ng MySQL sa terminal:

sudo apt-get install mysql-server

sudo apt-get install MySQL-client

Sa panahon ng pag-install ay sasabihan ka upang punan ang isang password para sa root user. Kakailanganin mo ang password na ito sa paglaon. Kapag na-install ang mga package na ito maaari mong suriin ang katayuan ng iyong MySQL server sa pamamagitan ng pagta-type:

MySQL -uroot -p

katayuan

Hakbang 6: Pagpapatakbo ng Database Script

Kapag ang MySQL server ay gumagana, maaari naming patakbuhin ang database script. Lilikha ang script na ito ng isang modelo na may iba't ibang mga talahanayan dito. Dito maiimbak namin ang lahat ng petsa na kinukuha ng sensor at lahat ng iba't ibang setting na ginagamit ng website.

Upang magpatakbo ng isang script ng MySQL mula sa Pi, kailangan muna naming kopyahin ang script sa Raspberry Pi. Ang FileZilla ay isang mahusay na paraan upang makopya ang mga file sa pagitan ng iyong PC at ng iyong Pi. Narito ang isang mahusay na gabay kung paano ito gawin.

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

Kapag ang script ay nasa iyong Pi maaari mo itong patakbuhin sa pamamagitan ng pagta-type sa terminal:

MySQL -uroot -p

pinagmulan /path/to/script.sql

Hakbang 7: Pag-install ng MySQL Connector para sa Python3

Nais naming ikonekta ang aming database sa webserver na tumatakbo sa Python3. Upang mai-install ang konektor na ito pinapatakbo mo ang utos na ito.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

Hakbang 8: I-install ang Flask

Gumagamit ang webserver ng Flask. Ang microframework na ito ay lubos na napapasadyang at madaling gamitin. Perpekto para sa aming istasyon ng panahon. Upang mai-install ang flask type ang utos na ito sa isang window ng terminal.

sudo apt-get install python3-flask

Hakbang 9: Kopyahin ang Webserver sa Iyong Raspberry Pi

Ang bawat pakete ay naka-install na at ang lahat ay naka-set up. Ngayon ay maaari naming kopyahin ang code mula sa GitHub. Mayroong dalawang paraan na maaari mong makuha ang code sa iyong Raspberry Pi: maaari mong i-download ang master zip file at kopyahin ito sa iyong Pi gamit ang FileZilla o maaari mong i-clone ang repository nang direkta sa iyong Raspberry Pi. Upang i-clone ang repository ay nai-type mo ang mga utos na ito sa iyong Pi.

cd / path / ikaw / gusto /

git clone

Ngayon ay dapat magkaroon ka ng isang bagong direktoryo na tinatawag na WeatherStation. Maaari mo itong suriin sa sumusunod na tagubilin:

ls

Hakbang 10: I-edit ang Klase ng Database

Ang lahat ng mga code ay nasa iyong Raspberry Pi na ngayon. Bago namin masubukan, kailangan naming i-configure ang MySQL-konektor. Ang mga setting ng konektor ay nakaimbak sa loob ng bagong ginawang direktoryo. Upang pumunta sa file kailangan naming baguhin ang aming kasalukuyang direktoryo. Kapag natagpuan na namin ang file ay ilalagay namin ang aming root password ng aming MySQL server sa loob ng file. Magagawa mo ito sa pamamagitan ng pagsunod sa mga utos na ito.

cd WeatherStation / Flask / Database /

nano pswd.py

Maaari mo na ngayong i-edit ang file. Palitan ang "iyong_password" ng iyong root na MySQL password. Handa na kaming subukan ang code.

Hakbang 11: Pagsubok

Ngayon na ang lahat sa wakas ay na-install at naka-wire, maaari naming simulan ang pagsubok. Pumunta sa direktoryo ng Flask at i-type ang utos:

python3 Flask.py

Dapat magsimula ang lahat. Ngayon ay maaari kang pumunta sa iyong website sa pamamagitan ng pagta-type sa iyong address bar: http: IP_RASPBERRY: 5000 /.

Hakbang 12: Ang Website

Kapag binuksan mo ang site sa kauna-unahang pagkakataon makikita mo ang isang login screen. Maaari mong ipasok ang site kung gagamitin mo bilang username na 'Lander' at password na 'Test12'. Ang website ay nakasulat sa Dutch, maaari mong isalin ang website kung mayroon kang anumang kaalaman sa pag-unlad ng web.

Hakbang 13: Ilagay ang Lahat sa Enclosure

Kunin ang iyong pabahay at iposisyon ang electronics upang may pantay na spaced out. Gagamitin ko ang aking bagong ginawang birdhouse, isinama ko ang disenyo sa ibaba. Ito ay isang simpleng kahon na may maling ibaba upang maiimbak ang Raspberry Pi.

Tandaan: laging mayroong isang stream ng airflow para gumana nang maayos ang sensor ng kahalumigmigan. Kapag nasiyahan ka sa resulta maaari mong isara ang lahat at ang istasyon ng panahon ay tapos na. Maaari mo na ngayong ilagay ito sa isang lugar na gusto mo at kolektahin ang data ng panahon.

Hakbang 14: Gumagana ang Iyong Weather Station

Binabati kita ang iyong Raspberry Pi na ngayon ay ganap na gumagana. Ilagay ito sa isang lugar sa bukas at kolektahin ang data!