Nastavte od začiatku Raspberry Pi na zaznamenávanie údajov z Arduina: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento tutoriál je pre tých, ktorí nemajú skúsenosti s inštaláciou nového hardvéru alebo softvéru, nehovoriac o Pythone alebo Linuxe.

Povedzme, že ste si objednali Raspberry Pi (RPi) s kartou SD (najmenej 8 GB, použil som 16 GB, typ I) a napájaním (5 V, najmenej 2,5 A). Dnes sa rozhodnete ho nastaviť a zaznamenávať údaje z Arduinosu. Začnime teda!

Tento výukový program obsahuje nastavenie Raspberry Pi od začiatku, vrátane Desktop Remote, prípravu Arduina s teplotnými snímačmi 18B20 a spustenie skriptu Python v Raspberry Pi na zhromažďovanie a ukladanie údajov. Príspevok som aktualizoval pridaním zdieľania samba na prenos súboru medzi hostiteľským počítačom (vašim počítačom) a Raspberry Pi

Krok 1: Pripravte si Raspberry Pi

1. Stiahnite si operačný systém pre RPi. Odporúčam plnú verziu Raspbian, napríklad tu.
2. Predpokladajme, že máte fungujúci počítač so systémom Windows, stiahnite si softvér Rufus a napíšte obrázok na kartu SD. Prejdite nadol a získajte rufus 3.0 (jún 2018)
3. Rozbaľte súbor Raspbian (4,6 GB) a opatrne vyberte cieľovú kartu SD. Zapísanie obrázku na kartu trvá približne 3 minúty.
4. Vložte slot na kartu SD, zapojte napájací kábel do portu micro USB, displej s káblom HDMI, klávesnicu a myš sú voliteľné.
5. Počkajte, kým sa RPi nespustí, a ukážte pracovnú plochu, stlačte kláves Windows, prejdite na Príslušenstvo/Terminál a zadajte.
6. Konfigurujte RPi podľa typu:

sudo raspi-config

7. Zmeňte pár vecí v konfigurácii RPi:

• V 1. Zmeňte heslo
• V 2. Možnosť siete: Zmeňte názov hostiteľa (niečo jedinečné, môj je rpi1001) a wifi SSID a heslo.
• V 4. Možnosti lokalizácie: Zmeniť časové pásmo, klávesnica, miestne nastavenie
• V 5. Možnosti rozhrania: Povoliť SSH (na prihlásenie cez príkazový riadok), Povoliť VNC (pre diaľkové ovládanie na ploche)
• In 7: Advance Option: Rozbaľte systémy súborov:
• Reštartovať
• Po zavedení: poznamenajte si IP adresu spustením

sudo ifconfig

Ak používa ethernet, IP by mal byť prvým blokom, ak sa používa Wifi, IP je v treťom bloku, niečo ako 192.168.1.40, spustením tohto príkazu aktualizujte distribúciu Linuxu:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade –y && sudo poweroff

Posledný z nich vypne RPi po dokončení aktualizácií

8. Ak ste zabudli poznámku o IP adresy RPi alebo sa nedávno zmenila, použite PowerShell (do vyhľadávacieho poľa v systéme Windows zadajte PowerShell)

V PowerShell na pingovanie Rpi: p ing rpi1001.local -4 získate niečo také 192.168.1.40. rpi1001 je moje meno hostiteľa pre moju Rpi.

9. Nainštalujte VNCViewer, tento softvér funguje ako TeamViewer alebo Desktop Remote v systéme Windows (iba Win 10 Pro má funkciu Desktop Remote).

Nainštalujte si ho na počítač so systémom Windows, do vyhľadávacieho poľa v hornej časti VNCViewer zadajte IP adresu RPi (192.168.1.40) alebo názov hostiteľa RPi (môj je rpi1001.local) a Enter. Zadajte svoje meno, heslo RPi, podľa potreby zvoľte „Zapamätať si heslo“. Ak všetko prebehlo dobre, mali by ste vidieť vyskakovaciu plochu Rpi.

10. Na prenos súboru z alebo do TeamView najjednoduchší spôsob, ako použiť vstavaný prenos súborov pomocou VNCView:

A aby to bolo ono, môžete pomocou Raspberry zbierať údaje za vás a v prípade potreby sa prihlásiť a získať údaje.

Krok 2: Pripravte si jednoduchý príklad na zber údajov z Arduina

Povedzme, že chcete zbierať teplotu zo 4 senzorov. V tomto prípade som použil 18B20, populárny snímač teploty. Ďalšími možnosťami sú rodina TMP35, 36 alebo termistor.

Zapojenie je zahrnuté vyššie. 18B20 zdieľajú vodič (alebo zbernicu) a tu je kód Arduino na Github. Príloha v nižšie uvedenom súbore obsahuje kódy a mapu zapojenia.

Nainštalujte tiež ovládač USB pre Arduino do systému Windows. Väčšina „klonovaných“Arduino používa ovládač USB CH341. Vodič je tu.

Nainštalujte ovládač, keď zapojíte Arduino do USB systému Windows, malo by rozpoznať ovládač a priradiť port COM (môj je COM4)

Sériový monitor by mal mať výstup ako na fotografii vyššie.

Krok 3: Spustite RPi odpojením a pripojením napájania k RPi. Spustite VNCViewer, prihláste sa pomocou svojho RPi

Preneste skript Python pomocou nástroja VNCViewer. V hornej časti programu VNCViewer je banner, v ktorom nájdete tlačidlo dvoch šípok. Na prenos údajov z RPi do systému Windows použite symbol File Transfer in VNC vpravo hore (blízko symbolu Wifi) na pracovnej ploche RPi.

Raspberry beží na Linuxe a Python 2 a 3 sú predvolene nainštalované. Na zhromažďovanie údajov vytlačených zo sériovej linky musíte nainštalovať iba knižnicu Python s názvom pyserial.

Ak chcete nainštalovať sériový python, zadajte tento riadok do terminálu Linux

sudo apt-get install python3-serial

• v systéme Windows: zadajte tento PowellShell:
• pip.exe nainštalujte súbor pyserlal

Potom si stiahnite skript a uložte ho na plochu RPi

Ak chcete skript spustiť, najskôr ho spustite:

sudo chown u+x recordSerial.py

Nahrajte kód Arduino na dosku Arduino, potom zapojte USB kábel do USB a skontrolujte port podľa:

• V systéme Linux zadajte na terminál toto: ls /dev /ttyUSB*
• Na Wndows: choďte do Správcu zariadení, skontrolujte COM #

Ak je skript upravený v systéme Windows, možno bude potrebné spustiť skript Python na server dos2unix, aby ste v systéme Windows odstránili podivné znaky končiace riadky. Nainštalujte ho do

sudo apt-get install dos2unix

a skript skonvertujte jeho spustením v termináli

dos2unix recordSerial.py

Upravil skutočný port v skripte textovým editorom:

sudo nano recordSerial.py

potom spustite súbor./recordSerial.py yourfilename.txt

Skript Python uloží údaje z pamäte RAM na disk každých 10 riadkov, ktoré je možné upraviť.

Nahrávanie zastavíte stlačením klávesov Ctrl + C, Skript je možné spustiť v systéme Windows (dvojité kliknutie), názov denníkových údajov je predvolený a obsahuje časovú pečiatku

Ak používate PowerShell, môžete zadať svoj prispôsobený názov súboru, python.exe recordSerial.py awesome.txt

Nie všetky 18B20 sú rovnaké. Pozrite sa na odčítanie!

Kód som posunul aj na GitHub.

Dúfam, že tento návod bude užitočný!

Krok 4: Nainštalujte Sambu na zdieľanie priečinka

Tento krok vás prevedie základným nastavením tak, aby mal zdieľaný priečinok hostiteľ na Raspberry Pi, ku ktorému je prístup z iných počítačov.

Najprv si nainštalujte samba, program na zdieľanie a správu priečinka na zdieľanie v sieti:

sudo apt-get install samba

vytvoriť zdieľaný priečinok

mkdir ~/Desktop/sambaShare

upravte konfiguračný súbor pre sambu podľa:

sudo samba /etc/samba/smb.conf

na koniec súboru pridajte nasledujúce riadky:

[sambaShare] comment = share Folder on Research RPI path =/home/pi/Desktop/sambaShare browseable = yes read only = no writeable = yes public = yes create mask = 0777 farary mask = 0777 guest ok = yes

Ak máte problém s písaním na oknách, vynútite si ho pridaním tohto riadka na koniec súboru: force user = pi

V systéme Linux možno budete musieť použiť používateľa root (problém zverejním, keď to zistím)

Potom pridajte používateľa do samby a vytvorte si tiež heslo:

sudo smbpasswd -a pi

potom zadajte heslo pre sambu (môže byť rovnaké alebo odlišné od hesla pre používateľa pi v systéme)

vyskúšajte, či je konfiguračný súbor v poriadku

testovacia stanica

Uložte stlačením klávesov Ctrl+X a potom reštartujte službu samba podľa:

sudo systemctl reštartovať smbd

Na hostiteľskom počítači povedzme Linux:

ak nie, nainštalujte samba plus sambaclient a cifs na podporu zdieľanej jednotky, urobte to spustením:

sudo apt-get inštaluje samba smbclient cifs-utils

Skontrolujte, či je zdieľaný priečinok na RPI pripravený:

sudo smbclient -L yourRPI_IP

ak vidíte zdieľaný disk, vytvorte bod pripojenia v systéme Linux:

sudo mkdir /mnt /researchRPi

sudo chown užívateľ: usergroup -R /mnt /researchRPI

user, usergroup je váš užívateľ Linuxu a názov skupiny

potom pripojte zdieľanie podľa:

sudo mount -f cifs -o používateľské meno = pi // your_rpi_IP/sambaShare/mnt/researchRPi

zadajte svoje heslá a vytvorte si odkaz na pracovnú plochu:

sudo ln -s/mnt/researchRPi ~/Desktop/researchRPi

ak máte problém s povolením na čítanie a zápis v zdieľanom priečinku, experimentujte so slabým povolením:

na PI:

sudo chmod -R 776 ~/Desktop/sambaShare

V systéme Windows je to ešte jednoduchšie, Prejdite na položku Tento počítač, namapujte priečinok, zadajte IP IP RPI a zdieľaný priečinok by sa mal objaviť. Verím, že na Macu je niečo, čo môžete prehľadávať v zdieľanom priečinku v sieti.

Krok 5: Užitočné referencie

Nasleduje niekoľko užitočných referencií:

1. Existuje tu ďalší prístup pomocou knižníc pyserial a numpy
2. Komplexný pohľad na elektronickú komunikáciu začína inštaláciou Arduino IDE. Dobrá referencia, ak chcete hlbší ponor.
3. Krátke, ale konkrétne písanie. Krátke a dostatočné možnosti alternatív na zaznamenávanie údajov