Postavte si vlhkomer doma pomocou Raspberry Pi a SI7021: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Je dnes vlhko? Príde mi to trochu vlhké

Niekedy je pre nás vysoká vlhkosť vzduchu skutočne nepríjemná a zároveň nezdravá. Domácnostiam môže tiež spôsobiť potenciálne škody. V prípade domova vysoká vlhkosť ničí drevené podlahy a nábytok s povzbudzujúcim rastom plesní okolo nás. Našťastie existujú metódy, ktoré vám umožňujú monitorovať a kontrolovať domácu vlhkosť.

V tejto krížovej výprave vyrobíme vlhkomer, systém používaný na meranie obsahu vlhkosti v atmosfére, pomocou senzorov vlhkosti a teploty Raspberry Pi a SI7021. Našim cieľom bolo skontrolovať relatívnu vlhkosť a teplotu v byte (ideálna relatívna vlhkosť je asi 40-50%, ideálna izbová teplota je približne medzi 15 ° C (59 ° F) a 30 ° C (86 ° F)) a jedna spôsobom je použiť vlhkomer. Mohli sme si samozrejme kúpiť, ale keď sme mali v rukách snímač Raspberry Pi a Humidity & Temperature, mysleli sme si, že jeden vyrobíme (Prečo nie!).

Krok 1: Potrebné nevyhnutné vybavenie

Bez znalosti presných častí, ich hodnoty a toho, kde ich preboha získať, je to skutočne nepríjemné. Nebojte sa. Vyriešili sme to za vás. Akonáhle budete mať všetky súčiastky všetky hranaté, mal by byť tento projekt hračkou.

1. Raspberry Pi

Prvým krokom bolo získanie dosky Raspberry Pi. Raspberry Pi je jednodoskový počítač s operačným systémom Linux. Tento malý počítač ponúka množstvo výpočtového výkonu, ktorý sa používa v projektoch elektroniky, a jednoduché operácie, ako sú tabuľky, spracovanie textu, prehliadanie webu, elektronická pošta a hry.

2. I²C štít pre Raspberry Pi

Podľa nášho názoru jediná vec, ktorá Raspberry Pi 2 a Pi 3 skutočne chýba, je port I²C. INPI2 (adaptér I2C) poskytuje port Raspberry Pi 2/3 a I²C na použitie s viacerými zariadeniami I²C. Je k dispozícii v obchode Dcube Store.

3. Senzor vlhkosti a teploty SI7021

Snímač vlhkosti a 2-zónovej teploty SI7021 I²C je monolitický CMOS IC integrujúci prvky snímača vlhkosti a teploty, analógovo-digitálny prevodník, spracovanie signálu, kalibračné údaje a rozhranie I²C. Tento senzor sme kúpili v obchode Dcube Store.

4. Pripojovací kábel I²C

V DcubeStore sme mali k dispozícii prepojovací kábel I²C.

5. Kábel Micro USB

Najmenej komplikovaný, ale najprísnejší z hľadiska energetických požiadaviek je Raspberry Pi! Raspberry Pi je možné najľahšie napájať pomocou kábla Micro USB.

6. Ethernetový (LAN) kábel/ USB WiFi adaptér

Pozeráte sa niekedy na svoj život a myslíte si: Čo so mnou urobil internet?

Klasický spôsob pripojenia Raspberry Pi je použiť ethernetový kábel a zapojiť ho do sieťového smerovača. Alternatívne sa môžete pripojiť k sieti Wi-Fi pripojením WiFi kľúča a kliknutím na ikonu siete zobrazíte zoznam dostupných sietí WiFi.

7. Kábel HDMI/ vzdialený prístup

S káblom HDMI na doske ho môžete pripojiť k digitálnej televízii alebo monitoru. Chcete šetriť! K Raspberry Pi je možné vzdialene pristupovať rôznymi spôsobmi, ako sú SSH a prístup cez internet. Môžete použiť softvér s otvoreným zdrojovým kódom PuTTY.

Neznášam matematiku, ale milujem počítanie peňazí

Krok 2: Vytvorenie hardvérového pripojenia

Okruh je vo všeobecnosti dosť priamy. Vytvorte obvod podľa zobrazenej schémy. Rozloženie je relatívne jednoduché a nemali by ste mať žiadne problémy.

V našom prípade sme zrevidovali niektoré základy elektroniky, aby sme obnovili pamäť hardvéru a softvéru. Chceli sme pre tento projekt vypracovať jednoduchú schému elektroniky. Elektronické schémy sú ako plán pre elektroniku. Vypracujte plán a starostlivo postupujte podľa návrhu.

Pripojenie štítu Raspberry Pi a I²C

Najprv vezmite Raspberry Pi a umiestnite naň štít I²C. Jemne zatlačte štít na kolíky GPIO. Robte to, čo je správne, nie to, čo je ľahké (pozri obrázok vyššie).

Pripojenie senzora a Raspberry Pi

Vezmite senzor a pripojte k nemu kábel I²C. Pre správnu funkciu tohto kábla pamätajte na to, že výstup I²C sa VŽDY pripája k vstupu I²C. To isté bolo potrebné dodržať pri Raspberry Pi s namontovaným štítom I²C.

Veľkou výhodou použitia štítu/adaptéra I²C a prepojovacích káblov je, že už nemáme žiadne problémy s upevňovaním káblov, ktoré môžu spôsobiť sklamanie a časovú náročnosť opravy, najmä ak si nie ste istí, kde začať riešenie problémov. Je to jednoduchý proces, ktorý sme spomenuli. Je to možnosť plug and play.

Poznámka: Hnedý vodič by mal vždy nasledovať po uzemnení (GND) medzi výstupom jedného zariadenia a vstupom iného zariadenia

Pripojenie na internet je dôležité

Aby bol náš projekt úspešný, potrebujeme pre naše Raspberry Pi prístup na internet. Tu máte dve možnosti. Buď môžete Raspberry Pi pripojiť k sieti pomocou ethernetového kábla alebo použiť adaptér USB na WiFi na pripojenie WIFI. Tak či onak, pokiaľ je pripojený k internetu, máte pokrytie.

Napájanie obvodu

Zapojte kábel Micro USB do napájacieho konektora Raspberry Pi. Zapnite ho a vyrážame na cestu.

Naša generácia je na zombie apokalypsu pripravená lepšie ako na hodinu bez elektriny

Pripojenie k monitoru

Buď môžeme kábel HDMI pripojiť k novému monitoru/televízoru, alebo môžeme vzdialene pripojiť Raspberry Pi pomocou nástrojov na vzdialený prístup, ako je SSH/PuTTY, čo je cenovo výhodné. Je to trochu kreatívny prístup, ak nájdete využitie okolitých zdrojov.

Krok 3: Programovanie Raspberry Pi v Pythone

Kód Pythonu pre Raspberry Pi a SI7021 si môžete prezrieť v našomGithubrepository.

Predtým, ako pôjdete do programu, uistite sa, že ste si pozreli pokyny uvedené v súbore Readme a nakonfigurujte podľa neho svoje Raspberry Pi.

Vlhkosť sa týka prítomnosti kvapaliny, najmä vody, často v stopových množstvách. Malé množstvo vody sa môže nachádzať napríklad vo vzduchu (vlhkosť), v potravinách a v rôznych komerčných výrobkoch. Vlhkosť sa tiež vzťahuje na množstvo vodnej pary prítomnej vo vzduchu.

Nasleduje kód pythonu, ktorý môžete klonovať a v prípade potreby vykonať improvizáciu.

# Distribuované s licenciou slobodnej vôle.# Používajte ho akýmkoľvek spôsobom chcete, so ziskom alebo zadarmo, za predpokladu, že sa zmestí do licencií k ním pridruženým dielam. # SI7021 # Tento kód je navrhnutý tak, aby fungoval s mini modulom SI7021_I2CS I2C dostupným na ControlEverything.com. #

import smbus

čas importu

# Získajte autobus I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# Adresa SI7021, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Vyberte relatívnu vlhkosť ŽIADNE PODRŽANIE master mode bus.write_byte (0x40, 0xF5)

čas.spánok (0,3)

# Adresa SI7021, 0x40 (64)

# Čítať údaje späť, 2 bajty, vlhkosť MSB prvý údaj0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Previesť údaje

vlhkosť = ((údaje0 * 256 + údaje1) * 125 / 65536,0) - 6

čas.spánok (0,3)

# Adresa SI7021, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Vyberte teplotu ŽIADNE PODRŽANIE master mode bus.write_byte (0x40, 0xF3)

čas.spánok (0,3)

# Adresa SI7021, 0x40 (64)

# Čítanie údajov späť, 2 bajty, teplota MSB prvé údaje0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Previesť údaje

cTemp = ((data0 * 256 + data1) * 175,72 / 65536.0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Výstup údajov na obrazovku

vytlačiť "Relatívna vlhkosť je: %.2f %%" %vlhkosť vytlačiť "Teplota v stupňoch Celzia je: %.2f C" %cTemp tlač "Teplota vo Fahrenheite je: %.2f F" %fTemp

Krok 4: Pracovný režim

Teraz si stiahnite (alebo git pull) kód a otvorte ho v Raspberry Pi.

Spustite príkazy na kompiláciu a nahrajte kód na terminál a pozrite sa na výstup na monitore. Po niekoľkých okamihoch zobrazí všetky premenné. Začnite niekoľkými myšlienkami alebo témami a zistite, čo môžete vymyslieť.

Krok 5: Aplikácie a funkcie

SI7021 ponúka presné, nízkoenergetické, výrobou kalibrované digitálne riešenie, ideálne na meranie vlhkosti, rosného bodu a teploty v aplikáciách ako HVAC/R, termostaty/zvlhčovače, respiračná terapia, biela technika, vnútorné meteorologické stanice, mikroprostredie /Dátové centrá, Automatická klimatizácia a odhmlievanie, Sledovanie majetku a tovaru a Mobilný telefón a tablety.

Napríklad pre Tento projekt môžete vylepšiť na indikátor HVAC pre pohodlie vnútorného a automobilového prostredia. Udržiava tepelné prostredie a určuje teplotu, dopĺňanie kyslíka a odstraňovanie vlhkosti, pachov, dymu, tepla, prachu, baktérií prenášaných vzduchom, oxidu uhličitého a ďalších plynov. Okrem senzorov vlhkosti a teploty môžete tomuto projektu pomôcť aj so senzormi od tlaku, kvality vzduchu, detektora dymu po senzory svetla a blízkosti. V kóde môžete vykonať vylepšenia podľa použitého požadovaného hardvéru a potom môžete mať vlastné nastavenie na zaistenie tepelného pohodlia. Tento projekt je skvelý pre deti a chcete im predviesť úžasné veci, viete, že sa učíte pri hre. Malý projekt, ako je tento, môže byť pre deti úžasnejší.

Krok 6: Záver

Ak vás zaujíma pozrieť sa do sveta Raspberry Pi, môžete ohromiť tým, že využijete základy elektroniky, kódovanie, navrhovanie, spájkovanie a čo nie. V tomto procese môže existovať niekoľko projektov, ktoré môžu byť jednoduché, pričom niektoré vás môžu testovať a vyzvať. Ale môžete nájsť cestu a zdokonaliť ju úpravou a vytvorením svojho vlastného. Aby sme vám pomohli, máme pre vás úžasný video návod na YouTube, ktorý vám môže pomôcť pri vašom skúmaní a ďalšom vysvetlení všetkých aspektov projektu. Dúfame, že vám to príde úžasné a nápomocné. Odpovedzte nám na akékoľvek zmeny a doplnenia.