Skonfiguruj od podstaw Raspberry Pi, aby rejestrować dane z Arduino: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Ten samouczek jest przeznaczony dla tych, którzy nie mają doświadczenia z instalacją nowego sprzętu lub oprogramowania, nie mówiąc już o Pythonie lub Linuksie.

Powiedzmy, że zamówiłeś Raspberry Pi (RPi) z kartą SD (co najmniej 8GB, ja użyłem 16GB, typ I) i zasilaczem (5V, co najmniej 2,5A). Dzisiaj postanawiasz go skonfigurować i rejestrować dane z Arduinos. Więc zacznijmy!

Samouczek obejmuje konfigurację Raspberry Pi od samego początku, w tym Desktop Remote, przygotowanie Arduino z czujnikami temperatury 18B20 i wykonanie skryptu Pythona w Raspberry Pi do zbierania i zapisywania danych. Zaktualizowałem post o dodanie udziału samby, aby przenieść plik między komputerem-hostem (Twoim PC) a Raspberry Pi

Krok 1: Przygotuj Raspberry Pi

1. Pobierz system operacyjny dla RPi. Polecam pełną wersję Raspbiana, taką jak tutaj.
2. Załóżmy, że masz działający komputer z systemem Windows, pobierz oprogramowanie Rufus, aby zapisać obraz na karcie SD. Przewiń w dół i pobierz rufus 3.0 (czerwiec 2018)
3. Rozpakuj plik Raspbian (4,6 GB) i ostrożnie wybierz docelową kartę SD. Zapisanie obrazu na karcie zajmuje około 3 minut.
4. Włóż kartę SD do gniazda, podłącz kabel zasilający do portu micro USB, wyświetlacz z kablem HDMI, klawiatura, mysz jest opcjonalna.
5. Poczekaj, aż uruchomi się RPi i pokaż pulpit, naciśnij klawisz Window, przejdź do Accessories/Terminal i Enter.
6. Skonfiguruj RPi według typu:

sudo raspi-config

7. Zmień kilka rzeczy w konfiguracji RPi:

• W 1. Zmień hasło
• W 2. Opcja sieciowa: Zmień nazwę hosta (coś unikalnego, moja to rpi1001) oraz SSID i hasło wifi.
• W 4. Opcje lokalizacji: Zmień strefę czasową, klawiaturę, lokalizację
• W 5. Opcje interfejsu: Włącz SSH (aby zalogować się za pomocą wiersza poleceń), Włącz VNC (dla zdalnego pulpitu)
• W 7: Opcja zaawansowana: Rozwiń Systemy plików:
• Restart
• Po uruchomieniu: zanotuj adres IP, uruchamiając

sudo ifconfig

Jeśli używa Ethernet, adres IP powinien być pierwszym blokiem, jeśli używane jest Wifi, adres IP znajduje się w trzecim bloku, coś w rodzaju 192.168.1.40, uruchom to polecenie, aby zaktualizować dystrybucję Linuksa:

aktualizacja sudo apt-get && aktualizacja sudo apt-get -y && sudo poweroff

Ostatni wyłączy RPi po zakończeniu aktualizacji

8. Jeśli zapomniałeś w notatce adresu IP RPi lub został on ostatnio zmieniony, użyj PowerShell (wpisz PowerShell, aby wyszukać pole w systemie Windows)

W PowerShell, aby pingować Rpi: ping ping rpi1001.local –4 uzyskaj coś takiego 192.168.1.40. rpi1001 to moja nazwa hosta dla mojego Rpi.

9. Zainstaluj VNCViewer, to oprogramowanie działa jak TeamViewer lub Desktop Remote w systemie Windows (tylko Win 10 Pro ma funkcję Desktop Remote).

Zainstaluj na komputerze z systemem Windows, w polu wyszukiwania u góry VNCViewer wpisz adres IP RPi (192.168.1.40) lub nazwę hosta RPi (moja to rpi1001.local) i Enter. Wpisz swoje imię i nazwisko Hasło RPi, wybierz „Zapamiętaj hasło”, jeśli chcesz. Jeśli wszystko poszło dobrze, powinieneś zobaczyć wyskakujący pulpit Rpi.

10. Aby przesłać plik z lub do TeamView, najprostszy sposób korzystania z wbudowanego transferu plików przez VNCView:

Dzięki temu możesz używać Raspberry do zbierania danych i logować się, aby uzyskać dane w razie potrzeby.

Krok 2: Przygotuj prosty przykład do zbierania danych z Arduino

Powiedzmy, że chcesz zbierać temperaturę z 4 czujników. W tym przykładzie użyłem 18B20, popularnego czujnika temperatury. Inne opcje to rodzina TMP35, 36 lub termistor.

Okablowanie znajduje się powyżej. 18B20 współdzielą przewód (lub magistralę), a oto kod Arduino na Github. Załącznik w poniższym pliku zawiera również kody i mapę okablowania.

Zainstaluj również sterownik USB dla Arduino w systemie Windows. Większość „klonowanych” Arduino korzysta ze sterownika USB CH341. Kierowca jest tutaj.

Zainstaluj sterownik, po podłączeniu Arduino do USB systemu Windows powinien rozpoznać sterownik i przypisać port COM (mój to COM4)

Monitor szeregowy powinien wyświetlać dane tak, jak na powyższym zdjęciu.

Krok 3: Uruchom RPi przez odłączenie i podłączenie zasilania do RPi. Uruchom VNCViewer, zaloguj się do swojego RPi

Prześlij skrypt Pythona za pomocą narzędzia VNCViewer. W górnej części VNCViewer znajduje się baner, poszukaj przycisku z dwiema strzałkami. Aby przesłać dane z RPi do Windows, użyj symbolu transferu plików w VNC w prawym górnym rogu (obok symbolu Wifi) na pulpicie RPi.

Raspberry działa w systemie Linux, a Python 2 i 3 są domyślnie instalowane. Wystarczy zainstalować bibliotekę Pythona o nazwie pyserial, aby zbierać dane drukowane z linii szeregowej.

aby zainstalować python Serial, wpisz tę linię do terminala Linux

sudo apt-get zainstaluj python3-serial

• w Windows: wpisz PowellShell:
• pip.exe zainstaluj pyserlal

Następnie pobierz skrypt i zapisz go na pulpicie RPi

Aby uruchomić skrypt, najpierw uczyń go wykonywalnym przez:

sudo chown u+x recordSerial.py

Wgraj kod Arduino na płytkę Arduino, a następnie podłącz kabel USB z USB do, sprawdź port przez:

• W systemie Linux wpisz to w terminalu: ls /dev/ttyUSB*
• W systemie Windows: przejdź do Menedżera urządzeń, sprawdź COM #

Jeśli skrypt został zmodyfikowany w systemie Windows, może być konieczne uruchomienie skryptu Pythona w programie dos2unix, aby usunąć dziwny znak końca linii przez system Windows. Zainstaluj go przez

sudo apt-get zainstaluj dos2unix

i przekonwertuj skrypt, uruchamiając to w terminalu

dos2unix recordSerial.py

Zmodyfikowano rzeczywisty port w skrypcie za pomocą edytora tekstu:

sudo nano recordSerial.py

następnie uruchom./recordSerial.py nazwa_pliku.txt

Skrypt Pythona będzie zapisywał dane z pamięci RAM na dysk co 10 wierszy, które można dostosować.

Aby zatrzymać nagrywanie, naciśnij Ctrl + C, Skrypt można uruchomić w systemie Windows (podwójne kliknięcie), domyślna jest nazwa danych dziennika, która zawiera znacznik czasu

Jeśli korzystasz z PowerShell, możesz wprowadzić dostosowaną nazwę pliku, python.exe rekordSerial.py awesome.txt

Nie wszystkie 18B20 są takie same. Zobacz odczyt!

Wysłałem kod również na GitHub.

Mam nadzieję, że ten samouczek jest pomocny!

Krok 4: Zainstaluj Sambę w folderze udostępniania

Ten krok przeprowadzi Cię przez podstawową konfigurację, aby udostępnić folder hostowany na Raspberry Pi, do którego można uzyskać dostęp z innych komputerów.

Najpierw zainstaluj sambę, program do udostępniania i zarządzania folderami udostępniania w sieci:

sudo apt-get zainstaluj sambę

utwórz udostępniony folder

mkdir ~/Desktop/sambaShare

zmodyfikuj plik konfiguracyjny dla samby poprzez:

sudo samba /etc/samba/smb.conf

dodaj następujące wiersze na końcu pliku:

Komentarz [sambaShare] = udostępnij folder na ścieżce Research RPI = /home/pi/Desktop/sambaShare możliwy do przeglądania = tak tylko do odczytu = nie do zapisu = tak public = tak utwórz maskę = 0777 maski rektyfikacji = 0777 gość ok = tak

Jeśli masz problem z pisaniem w oknach, wymuś go, dodając na końcu pliku następującą linię: force user = pi

W systemie Linux może być konieczne użycie użytkownika root (opublikuję problem, gdy się dowiem)

Następnie dodaj użytkownika do samby i utwórz również hasło:

sudo smbpasswd -a pi

następnie wprowadź hasło dla samby (może być takie samo lub inne niż hasło dla użytkownika pi w systemie)

sprawdź, czy plik konfiguracyjny jest w porządku

testparm

naciśnij Ctrl+X, aby zapisać, a następnie uruchom ponownie usługę samba:

sudo systemctl restart smbd

Na komputerze-hoście powiedzmy Linux:

jeśli nie tak, zainstaluj samba plus sambaclient i cifs do obsługi dysku współdzielonego, zrób to, uruchamiając:

sudo apt-get instaluje samba smbclient cifs-utils

Sprawdź, czy folder udostępniony w RPI jest gotowy:

sudo smbclient -L twój RPI_IP

jeśli widzisz dysk udziału, utwórz punkt montowania w systemie Linux:

sudo mkdir /mnt/researchRPi

sudo chown użytkownik:grupa użytkowników -R /mnt/researchRPI

użytkownik, grupa użytkowników to nazwa użytkownika i grupy Linuksa

następnie zamontuj udział poprzez:

sudo mount -f cifs -o username=pi //twój_rpi_IP/sambaShare /mnt/researchRPi

wprowadź swoje hasła i utwórz miękki link do pulpitu:

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

jeśli masz problem z uprawnieniami do odczytu i zapisu w folderze udostępnionym, poeksperymentuj ze słabymi uprawnieniami:

na PI:

sudo chmod -R 776 ~/Desktop/sambaShare

W systemie Windows jest jeszcze łatwiej, Przejdź do Mój komputer i zmapuj folder, a następnie wprowadź adres IP RPI, folder udostępniony powinien się pojawić. Wierzę, że na Macu jest coś, co można przeglądać w folderze udostępnionym w sieci.

Krok 5: Przydatne referencje

Poniżej kilka przydatnych referencji:

1. Jest tu inne podejście wykorzystujące biblioteki pyserial i numpy
2. Kompleksowe spojrzenie na komunikację elektroniczną zaczyna się od instalacji Arduino IDE. Dobre odniesienie, jeśli chcesz głębszego nurkowania.
3. Krótkie, ale konkretne pismo. Krótkie i wystarczające opcje alternatywnego rejestrowania danych