Używając Raspberry Pi, oceń wilgotność i temperaturę za pomocą SI7006: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Będąc entuzjastą Raspberry Pi, pomyśleliśmy o kilku bardziej spektakularnych eksperymentach z nim.

W tej kampanii będziemy mierzyć temperaturę i wilgotność, którą należy kontrolować, za pomocą Raspberry Pi i SI7006, czujnika wilgotności i temperatury. Przyjrzyjmy się więc tej podróży, aby zbudować system do pomiaru wilgotności.

Krok 1: Potrzebny nam aparat imperatywny

Bez znajomości dokładnych części, ich wartości i tego, gdzie je zdobyć, jest to naprawdę denerwujące. Nie martw się. Mamy to dla ciebie załatwione. Gdy zdobędziesz wszystkie części, projekt będzie tak szybki, jak Bolt w sprincie na 100 metrów.

1. Raspberry Pi

Pierwszym krokiem było uzyskanie płyty Raspberry Pi. Raspberry Pi to jednopłytowy komputer oparty na systemie Linux. Ten minikomputer ogólnego przeznaczenia, którego niewielkie rozmiary, możliwości i niska cena sprawiają, że nadaje się do zastosowania w podstawowych operacjach komputerowych, nowoczesnych aplikacjach, takich jak IoT, automatyka domowa, inteligentne miasta i wiele innych.

2. Osłona I2C dla Raspberry Pi

Naszym zdaniem jedyną rzeczą, której tak naprawdę brakuje Raspberry Pi 2 i Pi 3, jest port I²C. INPI2 (adapter I2C) zapewnia Raspberry Pi 2/3 port I²C do użytku z wieloma urządzeniami I²C. Jest dostępny w sklepie DCUBE.

3. SI7006 Czujnik wilgotności i temperatury

Czujnik wilgotności i temperatury Si7006 I²C to monolityczny układ scalony CMOS integrujący element czujnika wilgotności i temperatury, przetwornik analogowo-cyfrowy, przetwarzanie sygnału, dane kalibracyjne i interfejs I²C. Kupiliśmy ten czujnik w sklepie DCUBE.

4. Kabel połączeniowy I2C

Mieliśmy kabel połączeniowy I²C dostępny w sklepie DCUBE.

5. Kabel Micro USB

Najmniej skomplikowany, ale najbardziej rygorystyczny pod względem zapotrzebowania na energię jest Raspberry Pi! Najłatwiejszym sposobem zasilania Raspberry Pi jest kabel Micro USB.

6. Kabel Ethernet (LAN) / klucz USB WiFi

„bądź silny” szepnąłem do mojego sygnału Wi-Fi. Podłącz Raspberry Pi za pomocą kabla Ethernet (LAN) i podłącz go do routera sieciowego. Alternatywnie, poszukaj adaptera WiFi i użyj jednego z portów USB, aby uzyskać dostęp do sieci bezprzewodowej. To mądry wybór, łatwy, mały i tani!

7. Kabel HDMI/zdalny dostęp

Dzięki wbudowanemu kablowi HDMI możesz podłączyć go do cyfrowego telewizora lub monitora. Chcesz zaoszczędzić pieniądze! Do Raspberry Pi można uzyskać zdalny dostęp za pomocą różnych metod, takich jak SSH i Access przez Internet. Możesz użyć oprogramowania open source PuTTY.

Pieniądze często kosztują za dużo

Krok 2: Wykonywanie połączeń sprzętowych

Ogólnie obwód jest dość prosty. Wykonaj obwód zgodnie z przedstawionym schematem. Układ jest stosunkowo prosty i nie powinno być żadnych problemów. Z naszej ostrożności zmieniliśmy niektóre podstawy elektroniki tylko po to, aby odnowić naszą pamięć pod kątem sprzętu i oprogramowania. Chcieliśmy narysować prosty schemat elektroniki do tego projektu. Schematy elektroniczne są jak plan dla elektroniki. Opracuj plan i uważnie śledź projekt. Aby uzyskać dalsze badania w dziedzinie elektroniki, YouTube może Cię zainteresować (to klucz!).

Połączenie Raspberry Pi i I2C Shield

Przede wszystkim weź Raspberry Pi i umieść na nim I²C Shield. Delikatnie naciśnij tarczę. Kiedy wiesz, co robisz, to bułka z masłem. (Patrz zdjęcie powyżej).

Połączenie czujnika i Raspberry Pi

Weź czujnik i podłącz do niego kabel I²C. Aby uzyskać najlepszą wydajność tego kabla, pamiętaj, że wyjście I²C ZAWSZE łączy się z wejściem I²C. To samo należy zrobić dla Raspberry Pi z zamontowanym na nim ekranem I²C. Dużą zaletą korzystania z ekranu/adaptera I²C i kabli połączeniowych jest to, że nie mamy problemów z okablowaniem, które mogą powodować frustrację i być czasochłonne w naprawie, zwłaszcza, gdy nie masz pewności, od czego zacząć rozwiązywanie problemów. Jest to opcja typu plug and play (podłącz, odłącz i graj. Jest tak prosty w użyciu, że jest niewiarygodny).

Uwaga: Brązowy przewód powinien zawsze podążać za połączeniem uziemienia (GND) między wyjściem jednego urządzenia a wejściem innego urządzenia

Sieć jest ważna

Aby nasz projekt odniósł sukces, potrzebujemy połączenia internetowego dla naszego Raspberry Pi. W tym celu masz opcje, takie jak podłączenie kabla Ethernet (LAN) do sieci domowej. Alternatywnym, ale wygodnym sposobem jest również użycie adaptera WiFi. Czasami do tego potrzebny jest sterownik, aby to działało. Więc wolę ten z Linuksem w opisie.

Zasilanie obwodu

Podłącz kabel Micro USB do gniazda zasilania Raspberry Pi. Włącz i ruszamy.

Z dużą mocą wiąże się ogromny rachunek za prąd

Połączenie z ekranem

Możemy podłączyć kabel HDMI do nowego monitora/telewizora lub możemy być trochę artystyczni, aby zdalnie podłączyć Raspberry Pi, który jest ekonomiczny przy użyciu narzędzi zdalnego dostępu, takich jak SSH i PuTTY.

Pamiętaj, że w tej ekonomii nawet Batman musi się zmniejszyć

Krok 3: Programowanie w Pythonie Raspberry Pi

Możesz wyświetlić kod Pythona dla Raspberry Pi i czujnika SI7006 w naszym repozytorium Github.

Zanim przejdziesz do programu, zapoznaj się z instrukcjami podanymi w pliku Readme i zgodnie z nimi skonfiguruj swoje Raspberry Pi. Zajmie to tylko chwilę, jeśli najpierw usuniesz go z drogi. Wilgotność to ilość pary wodnej w powietrzu. Para wodna jest gazową fazą wody i jest niewidoczna. Wilgotność wskazuje na prawdopodobieństwo opadów, rosy lub mgły. Wilgotność względna (w skrócie RH) to stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej do równowagowego ciśnienia pary wodnej w danej temperaturze. Wilgotność względna zależy od temperatury i ciśnienia danego układu.

Poniżej znajduje się kod Pythona, który możesz sklonować i edytować w dowolny sposób.

# Rozprowadzany z wolną licencją.# Używaj go w dowolny sposób, z zyskiem lub za darmo, pod warunkiem, że pasuje do licencji powiązanych z nim dzieł. # SI7006-A20 # Ten kod jest przeznaczony do pracy z modułem SI7006-A20_I2CS I2C Mini dostępnym na ControlEverything.com. #

importuj smbus

czas importu

# Uzyskaj magistralę I2C

autobus = smbus. SMBus(1)

# Adres SI7006_A20, 0x40(64)

# 0xF5(245) Wybierz wilgotność względną NO HOLD Tryb MASTER bus.write_byte(0x40, 0xF5)

czas.sen(0.5)

# Adres SI7006_A20, 0x40(64)

# Odczytaj dane z powrotem, 2 bajty, Wilgotność MSB pierwsze data0 = bus.read_byte(0x40) data1 = bus.read_byte(0x40)

# Konwertuj dane

wilgotność = (125,0 * (dane0 * 256,0 + dane1) / 65536.0) - 6,0

# Adres SI7006_A20, 0x40(64)

# 0xF3(243) Wybór temperatury BEZ PODTRZYMANIA Tryb MASTER bus.write_byte(0x40, 0xF3)

czas.sen(0.5)

# Adres SI7006_A20, 0x40(64)

# Odczytaj dane z powrotem, 2 bajty, Temperatura MSB pierwsze data0 = bus.read_byte(0x40) data1 = bus.read_byte(0x40)

# Konwertuj dane

cTemp = (175,72 * (dane0 * 256,0 + dane1) / 65536.0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Dane wyjściowe na ekran

print "Wilgotność względna wynosi: %.2f %%RH" %wilgotność print "Temperatura w stopniach Celsjusza wynosi: %.2f C" %cTemp print "Temperatura w stopniach Fahrenheita wynosi: %.2f F" %fTemp

Krok 4: Tryb praktyczności

Teraz pobierz (lub git pull) kod i otwórz go na Raspberry Pi.

Uruchom polecenia skompiluj i prześlij kod w terminalu i zobacz dane wyjściowe na monitorze. Po kilku chwilach wyświetli wszystkie parametry. Po upewnieniu się, że wszystko działa idealnie, możesz improwizować i iść dalej z projektem, zabierając go w ciekawsze miejsca.

Krok 5: Aplikacje i funkcje

Si7006 oferuje dokładne, kalibrowane fabrycznie rozwiązanie cyfrowe o niskim poborze mocy, idealne do pomiaru wilgotności, punktu rosy i temperatury w zastosowaniach takich jak HVAC/R, termostaty/higrostaty, terapia oddechowa, sprzęt AGD, wewnętrzne stacje pogodowe, mikrośrodowiska /Centra danych, klimatyzacja samochodowa i usuwanie zaparowania, śledzenie zasobów i towarów oraz telefony komórkowe i tablety.

Dla m.in. Jak lubię moje jajka? Umm, w torcie!

Możesz zbudować projekt Student Classroom Incubator, urządzenie używane do kontrolowania warunków środowiskowych, takich jak temperatura i wilgotność, za pomocą Raspberry Pi i SI7006-A20. Jaja wylęgowe w klasie! Będzie to satysfakcjonujący i pouczający projekt naukowy, a także doświadczenie z pierwszej ręki dla studentów, aby zobaczyć formę życia w jej podstawowym zakresie. Inkubator klasy studenckiej to dość szybki projekt do zbudowania. Poniższe informacje powinny zapewnić Tobie i Twoim uczniom zabawne i udane doświadczenie. Zacznijmy od idealnego sprzętu, zanim wyklujemy jajka z młodymi umysłami.

Krok 6: Wniosek

Zaufaj temu przedsięwzięciu pobudza do dalszych eksperymentów. Jeśli zastanawiałeś się, jak zajrzeć do świata Raspberry Pi, możesz zadziwić się, wykorzystując podstawy elektroniki, kodowanie, projektowanie, lutowanie i co nie. W tym procesie mogą istnieć projekty, które mogą być łatwe, a niektóre mogą Cię testować, stanowić dla Ciebie wyzwanie. Dla Twojej wygody przygotowaliśmy interesujący film instruktażowy na YouTube, który może otworzyć drzwi dla Twoich pomysłów. Ale możesz zrobić drogę i udoskonalić ją, modyfikując i tworząc swoje dzieło. Baw się i odkrywaj więcej!