Vykreslite údaje DHT11 pomocou Raspberry Pi a Arduino UNO: 7 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Tento návod vysvetľuje, ako vykreslím údaje snímača teploty DHT11 pomocou Arduino Uno a Raspberry Pi. V tomto je snímač teploty spojený s Arduino Uno a Arduino Uno je zapojený sériovo s Raspberry Pi. Na Raspberry Pi Side sa na vykresľovanie grafov používajú knižnice matplotlib, numpy a drawnow.

Krok 1: Veci potrebné pre projekt

1. Raspberry Pi

2. Arduino Uno

3. Snímač teploty DHT11

4. Prepojovacie vodiče

5. Breadboard

Krok 2: Stiahnite a nainštalujte Arduino IDE do Raspberry Pi

Poznámka:- Na nahrávanie skíc v Arduino UNO môžete použiť Arduino IDE Windows, Linux alebo Mac.

Prvým krokom je inštalácia Arduino IDE pre tento otvorený prehliadač v Raspberry Pi a otvorenie nižšie uvedeného odkazu

Arduino Predchádzajúce IDE

Potom si stiahnite verziu Linux ARM a extrahujte ju pomocou príkazu

názov súboru tar -xf

Po rozbalení uvidíte nový adresár. Tu používam arduino-1.8.2 IDE. Potom prejdite do adresára pomocou príkazu.

cd arduino-1.8.1

Na spustenie Arduino IDE použite tento príkaz v adresári arduino-1.8.2

./arduino

Ako používať knižnice

Ak chcete do Arduina nainštalovať akékoľvek knižnice, jednoducho si stiahnite knižnicu a vložte ju do priečinka arduino 1.8.2 ==> libraries.

POZNÁMKA:-Uistite sa, že v priečinku knižnice nie je ((snímač DHT)). Ak existuje (-), premenujte ho.

v tomto návode použijeme dve knižnice, DHT_Sensor a Adafruit_Sensor

Krok 3: Kód pre Arduino

Teraz nechajme hovoriť python a Arduino. Najprv potrebujeme jednoduchý program na prenos údajov Arduino cez sériový port. Nasledujúci program je jednoduchý program, ktorý bude počítať Arduino a odosielať údaje na sériový port.

Arduino kód

#include "DHT.h" float tempC; // Variabilná alebo udržiavacia teplota v C float tempF; // Premenná na udržanie teploty vo F plavákovej vlhkosti; // Premenná na udržanie čítania tlaku

#define DHTPIN 7 // k akému digitálnemu pinu sme pripojení

#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11

//#definujte DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321

//#definujte DHTTYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)

// Inicializácia snímača DHT.

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void setup () {Serial.begin (115200); // zapnite sériový monitor

dht.begin (); // inicializácia dht}

void loop () {tempC = dht.readTemperature (); // Nezabudnite deklarovať svoje premenné

vlhkosť = dht.readHumidity (); // Prečítajte si Vlhkosť

Serial.print (tempC);

Serial.print (",");

Sériový tlač (vlhkosť);

Serial.print ("\ n"); // for new linedelay (2000); // Pauza medzi čítaniami. }

Akonáhle je skica zostavená, vyberte nástenku a port a nahrajte ju.

Krok 4: Nastavte Raspberry Pi

Po nahraní kódu nainštalujte niektoré knižnice, aby sme mohli vykresliť graf údajov, ktoré prichádzajú sériovo z Arduino Uno.

1. PySerial je knižnica, ktorá poskytuje podporu pre sériové pripojenia cez množstvo rôznych zariadení. Ak ho chcete nainštalovať, použite príkaz.

Sudo apt-get install python-serial

2. Numpy je balík, ktorý definuje viacrozmerný objekt poľa a súvisiace rýchle matematické funkcie, ktoré na ňom pôsobia. Poskytuje tiež jednoduché rutiny pre lineárnu algebru a FFT (Fast Fourierova transformácia) a sofistikované generovanie náhodných čísel. Môžete ho nainštalovať mnohými spôsobmi, buď pomocou balíka apt alebo pip. Tu inštalujem pomocou pipu, pretože najskôr musíme nainštalovať pip

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

sudo pip install numpy

alebo ak chcete použiť balík apt

sudo apt install python-numpy

3. Matplotlib je 2D grafická knižnica, ktorá poskytuje objektovo orientované API na vkladanie grafov do aplikácií pomocou univerzálnych nástrojov GUI ako Tkinter, wxPython, Qt alebo GTK+. Ak ho chcete nainštalovať, použite príkaz

sudo pip install matplotlib

alebo

sudo apt install python-matplotlib

4. Drawnow sa spravidla používa na zobrazenie výsledkov po každej iterácii, pretože v programe MATLAB používame „imshow“. Ak ho chcete nainštalovať, použite príkaz

sudo pip install drawnow

Krok 5: Python Scipt

Ďalším krokom je napísať skript pythonu, na ktorého napísanie môžete použiť ľubovoľný editor.

1. Vykreslite údaje do jedného grafu

import serial # import Serial Library

import numpy # Import numpy

importujte matplotlib.pyplot ako plt #import knižnicu matplotlib

z drawnow importu *

tempC = #Prázdna vlhkosť poľa =

arduino = serial. Serial ("/dev/ttyACM0", 115200)

plt.ion () # interaktívny režim na vykreslenie aktuálneho počtu údajov = 0

def makeFig (): #Vytvorte funkciu, ktorá vytvorí požadovaný graf

plt.ylim (20, 30) #Nastavte min. a max. hodnoty

plt.title ('Údaje DHT11 v reálnom čase') #Uveďte názov

plt.grid (True) #Zapnite mriežku

plt.ylabel ('Teplota C') #Nastavte ylabel

plt.plot (tempC, 'b^-', label = 'Degree C') #plot the temperature

plt.legend (loc = 'vpravo hore') #vykreslite legendu

plt2 = plt.twinx () #Vytvorte druhú os y

plt.ylim (50, 70) #Nastavte limity druhej osi y

plt2.plot (vlhkosť, 'g*-', štítok = 'Vlhkosť') #údaje o tlaku v grafe

plt2.set_ylabel ('Vlhkosť') #štítok druhá os y

plt2.ticklabel_format (useOffset = False)

plt2.legend (loc = 'vľavo hore')

while True: # Slučka, ktorá sa opakuje navždy

while (arduino.inWaiting () == 0): #Počkajte tu, kým nebudú k dispozícii údaje

odovzdať #nič

arduinoString = arduino.readline ()

dataArray = arduinoString.split (',') #Rozdeľte ho do poľa

temp = float (dataArray [0])

brum = float (dataArray [1])

tempC.append (temp)

vlhkosť. pridať (hukot)

drawnow (makeFig)

plt.pause (.000001)

count = count+1 if (count> 20): #only take last 20 data if data is more it will pop first

tempC.pop (0)

vlhkosť.pop (0)

2. Na vykreslenie vlhkosti a teploty oddelene

import serial # import Serial Library

import numpy # Import numpy

importujte matplotlib.pyplot ako plt #import knižnicu matplotlib

z drawnow importu *

tempC = #Prázdne pole

vlhkosť =

arduino = serial. Serial ("/dev/ttyACM0", 115200) #Sériový port, ku ktorému je pripojené arduino a prenosová rýchlosť

plt.ion () #Povedzte matplotlib, že chcete, aby interaktívny režim vykresľoval živé údaje

def CreatePlot (): #Create a function that makes our desired plot

plt.subplot (2, 1, 1) #Hight, Width, First plot

plt.ylim (22, 34) #Nastavte min. a max. hodnoty

plt.title ('Údaje DHT11 v reálnom čase') #Uveďte názov

plt.grid (True) #Zapnite mriežku

plt.ylabel ('Teplota C') #Nastavte ylabels

plt.plot (tempC, 'b^-', label = 'Degree C') #plot the temperature

plt.legend (loc = 'horný stred') #vykreslite legendu

plt.subplot (2, 1, 2) # Výška, šírka, druhý graf

plt.grid (pravda)

plt.ylim (45, 70) #Nastavte limity druhej osi y

plt.plot (vlhkosť, 'g*-', label = 'Vlhkosť (g/m^3)') #údaje o vlhkosti grafu

plt.ylabel ('Vlhkosť (g/m^3)') #štítok druhá os y

plt.ticklabel_format (useOffset = False) #zastavenie automatickej mierky osi y

plt.legend (loc = 'horný stred')

while True: # Zatiaľ čo slučka, ktorá sa opakuje navždy

while (arduino.inWaiting () == 0): #Wait here until there is data pass #do nothing

arduinoString = arduino.readline () #prečítajte si údaje zo sériového portu

dataArray = arduinoString.split (',') #Rozdeľte ho do poľa

temp = float (dataArray [0]) #Previesť prvý prvok na plávajúce číslo a vložiť do temp

hum = float (dataArray [1]) #Previesť druhý prvok na plávajúce číslo a vložiť hukot

tempC.append (temp) #Build our tempC array by appending temp reading

vlhkost.prijať (hukot) #Budovanie nášho poľa vlhkosti pridaním čítania hukotu

drawnow (CreatePlot)

plt.pause (.000001)

count = count+1

if (count> 20): #only take last 20 data if data is more that will pop first

tempC.pop (0) # vysunie prvý prvok

vlhkosť.pop (0)

Krok 6: Schéma zapojenia

Arduino ==> DHT11

3,3 V ==> VCC

GND ==> GND

D7 ==> OUT