Wprowadzenie do programowania Raspberry Pi bez ręcznego kodowania: 3 kroki

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

Cześć, ten instruktaż pokaże Ci, jak zamienić Raspberry Pi w w pełni programowalne urządzenie automatyki kompatybilne z graficznie zorientowanym językiem programowania sterowników PLC o nazwie Function Block Diagram (część standardu IEC 61131-3). Można to osiągnąć, instalując REXYGEN. Narzędzia programowe REXYGEN są szeroko stosowane w różnych dziedzinach automatyki, sterowania procesami i robotyki.

Celem tego wprowadzenia jest pomoc użytkownikom Raspberry Pi w przezwyciężeniu przejścia od ręcznego kodowania (python, …) do programowania graficznego przy użyciu tak zwanych bloków funkcyjnych i przyspieszenie rozpoczęcia korzystania z narzędzi programowych REXYGEN.

Samouczek poprowadzi Cię przez instalację REXYGEN (zarówno narzędzia programistyczne, jak i rdzeń wykonawczy dla Raspberry Pi) i bardzo prosty przykład integracji DS18B20 jako prostego termostatu bez ręcznego kodowania.

Kieszonkowe dzieci

• Raspberry Pi (B+/2/3/3B+/Zero W)
• Karta SD z najnowszym Raspbianem według Twojego wyboru (https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/)

Krok 1: Instalacja REXYGEN

Instalacja narzędzi programistycznych w systemie Windows 7/8/10:

1. Pobierz instalator z:
2. Uruchom plik.exe i postępuj zgodnie z instrukcją instalacji. Zalecana jest opcja pełnej instalacji.

Instalacja środowiska uruchomieniowego na Raspberry Pi:

Twoje Raspberry Pi działa na świeżym i najnowszym Raspbian zgodnie z Twoim wyborem - jeśli nie, zobacz https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/, aby pobrać obraz i przewodnik instalacji Raspbian.

Na swoim Raspberry Pi zaktualizuj repozytorium pakietów instalacyjnych APT:

aktualizacja sudo apt

Następnie zainstaluj GIT:

sudo apt zainstaluj git

Przejdź do swojego katalogu domowego:

Płyta CD

Pobierz najnowszą wersję skryptów instalacyjnych:

klon git https://github.com/rexcontrols/rex-install-rpi.git --branch v2.50

Zmień katalog roboczy:

cd rex-install-rpi

Uruchom skrypt instalacyjny dla Raspberry Pi:

sudo bash install-rex.sh

Świetny! REXYGEN już działa na Twoim Raspberry Pi. Że tego nie widzisz? Nie martw się!

Zaraz po instalacji moduł uruchomieniowy RexCore jest uruchamiany automatycznie w tle jako demon. RexCore uruchamia się również automatycznie po (ponownym) uruchomieniu systemu.

Darmowa wersja DEMO jest ograniczona do 2 godzin pracy. Po każdym ponownym uruchomieniu masz kolejne 2 godziny na eksperymenty. Możesz kupić stałą licencję już od 45 € za urządzenie.

Krok 2: Pierwszy projekt - Raspberry Pi jako prosty termostat

Zbudujmy termostat

W tym przykładzie Raspberry Pi jest skonfigurowane do działania jako prosty termostat. Temperaturę mierzy czujnik 1-Wire DS18B20 a pin 17 GPIO załącza i wyłącza przekaźnik z histerezą 0,5°C.

Pamiętaj, aby podłączyć czujnik temperatury DS18B20 i przekaźnik 5V zgodnie ze schematem elektrycznym. Nie zapomnij użyć rezystora 4k7 między pinami DATA i VCC DS18B20.

Po przygotowaniu okablowania uruchom program REXYGEN Studio. Wybierz opcję Rozpocznij od przykładowego projektu i wybierz przykład prostego termostatu 0120-22. Wybierz folder, w którym chcesz zapisać pliki projektu (np. D:\FirstProject).

Dowolny blok funkcyjny można skonfigurować, klikając go dwukrotnie. Nie wiesz, co robi konkretny blok funkcyjny? Wybierz go i naciśnij F1, aby uzyskać natychmiastową dokumentację.

Jest tylko jedna rzecz, którą należy skonfigurować - DS18B20 64-bit ROM ID w celu odczytania temperatury.

Wyświetl listę wykrytych urządzeń 1-Wire za pomocą polecenia owdir. Wynik powinien wyglądać tak:

/28.551DDF030000

/bus.1 /bus.0 /uncached /settings /system /statistics /structure /simultaneous /alarm

Pierwsza linia to identyfikator urządzenia DS18B20 - skopiuj go.

Blok funkcyjny OWS to konfiguracja i taktowanie komunikacji 1-Wire. Kliknij dwukrotnie blok funkcyjny OWS i kliknij przycisk Konfiguruj.

Pojawi się okno dialogowe konfiguracji sterownika 1-Wire. Znajdź i zastąp identyfikator urządzenia DS18B20 identyfikatorem urządzenia DS18B20. Zamknij okna dialogowe przyciskami OK.

Opcjonalnie: można również zmienić nastawę temperatury, edytując blok funkcyjny CNR_temperature_sp, w którym można określić żądaną temperaturę. Lub zmień histerezę edytując parametr bloku funkcyjnego CMP_THERMOSTAT.

Projekt jest już gotowy. Skompilujmy to i pobierzmy na Raspberry Pi. Wybierz Projekt -> Kompiluj i Pobierz (lub naciśnij F6) i potwierdź zapisanie przed kompilacją.

Po skompilowaniu projektu pojawi się okno dialogowe Pobierz. Upewnij się, że podałeś adres IP swojego Raspberry Pi w linii Target i naciśnij przycisk Pobierz. Po raz pierwszy zostaniesz poproszony o licencję na swoje Raspberry Pi. Jeśli chcesz wypróbować 2 godziny DEMO, po prostu wybierz Zamów bezpłatną LICENCJĘ DEMO. W przeciwnym razie możesz kupić stałą licencję na

Po zakończeniu pobierania można przełączyć Studio REXYGEN w tzw. tryb Watch i obserwować algorytm sterowania w czasie rzeczywistym – kliknij Watch.

W trybie Watch tło wszystkich plików staje się szare i nie można przenosić ani usuwać żadnych bloków ani połączeń. Kliknij prawym przyciskiem myszy flagę OWS_temperature i wybierz z menu opcję Obejrzyj wybór, aby obejrzeć element online. Powinieneś zobaczyć aktualną temperaturę zmierzoną na DS18B20.

Interesują Cię trendy temperaturowe? Nie ma problemu! Wystarczy dwukrotnie kliknąć jeden z bloków funkcyjnych TRND_* w trybie Watch i zobaczyć dane historyczne z danego okresu.

Krok 3: Wniosek

Przykład termostatu to tylko punkt wyjścia do możliwości REXYGEN. Wymieniłbym kilka cech, które uważam za kluczowe:

• wbudowany HMI - jeden typ generowany automatycznie (WebWatch), jeden typ Simple Buttons and Displays (WebBuDi) i ostatni w pełni edytowalny za pomocą REXYGEN HMI Designer
• REST API - wszystkie stałe projektu, zmienne i sygnały mogą być odczytywane/zapisywane za pomocą REST API
• dostępne różne rodzaje komunikacji - 1-Wire, GPIO, Modbus TCP/RTU, MQTT, Database, Siemens S7, …
• obszerna przykładowa baza danych
• dostępna obszerna dokumentacja - patrz

Nie wiesz od czego zacząć? Przejdź do biblioteki przykładów i rozejrzyj się lub po prostu spróbuj zrobić ten przykład sam od podstaw:)