Osobisty meteorolog: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, czy lub kiedy twój meteorolog mówi prawdę? Czy chcesz dyskretny, tani i szybki sposób na zostanie własnym meteorologiem… a może małym projektem? Nie szukaj dalej! To proste urządzenie będzie śledzić warunki pogodowe z dowolnego miejsca i daje możliwość monitorowania tej pogody za naciśnięciem jednego przycisku.

Ten projekt da ci trochę praktyki z czujnikami Flask, Raspberry Pis, GPIO i HTML! Budowanie jest nie tylko przyjemne, ale także bardzo użyteczne. Twój meteorolog może po prostu być bez pracy…

Kieszonkowe dzieci

• Raspberry Pi 3
• Karta micro sd
• 1 przewód zbiorczy
• 4 przewody męskie na męskie
• 1 czujnik DHT11
• 1 bateria

Jeśli planujesz być swoim własnym niezawodnym meteorologiem w wielu lokalizacjach, pomnóż każdą dostawę przez liczbę potrzebnych urządzeń. Jednak kod do obsługi wielu urządzeń będzie się różnić. Jeśli jesteś w trakcie budowania/testowania tego urządzenia, nie jest konieczne posiadanie następujących elementów… jednak na pewno byłoby to bardzo pomocne.

• Monitor komputerowy
• Klawiatura USB
• Zestaw do ładowania micro USB

Krok 1: Okablowanie

Wykorzystując Raspberry Pi, musimy zintegrować główny czujnik ze źródłem zasilania Raspberry Pi, aby mógł dokonywać potrzebnych pomiarów. Główny czujnik użyty w tym projekcie, przedstawiony powyżej, rejestruje temperaturę i wilgotność otaczającego środowiska fizycznego. Możesz użyć płytki stykowej lub innego urządzenia montażowego, aby umieścić ten czujnik i poprowadzić nasze przewody lub po prostu podłączyć go za pomocą przewodów żeńskich bezpośrednio do pinów urządzenia Raspberry Pi.

Postępując zgodnie ze schematem okablowania pokazanym powyżej, aby prawidłowo podłączyć czujnik do Raspberry Pi. Pamiętaj, że potrzebne jest źródło zasilania, akumulator lub bliskość gniazdka ściennego.

Krok 2: Konfiguracja

Gratulacje, Twój sprzęt został złożony!

Teraz zaczniemy bezpośrednio pracować z Raspberry Pi i oprogramowaniem projektu. Wszystkie poniższe czynności można wykonać na Raspberry Pi za pomocą klawiatury i monitora lub przez SSH. Poniższe biblioteki są niezbędne, aby całe oprogramowanie mogło działać na Twoim Raspberry Pi. Użycie polecenia „pip install”, aby umożliwić oprogramowaniu późniejsze korzystanie z następujących bibliotek:

• upraszanie
• RPi. GPIO
• kolba
• flask_spokojny
• flask_wtf
• wtformy

Pamiętaj, że podczas instalacji tych bibliotek pogoda może się zmienić kilka razy… bądź cierpliwy, jesteś tak blisko odblokowania swoich możliwości meteorologicznych!

Teraz, gdy zainstalowałeś już wszystkie swoje biblioteki, zapoznajmy się z Flask, lekkim frameworkiem, który pozwala na prostą komunikację między węzłami w środowisku naszego projektu. W tym projekcie Raspberry Pi staje się serwerem. Możesz poczuć się komfortowo z Flask dzięki prostemu przykładowi zastosowania tutaj.

Krok 3: Kod i bieganie

Teraz, po zebraniu bibliotek sprzętu i oprogramowania, możesz rozpocząć tworzenie plików projektu.

Serwer: W tym projekcie Raspberry Pi, który jest podłączony do czujnika, działa jako serwer. Serwer czeka, aż użytkownik wypełni żądanie dotyczące temperatury, wilgotności i wykresu. Stworzyliśmy szablony HTML, które są skonfigurowane do poprawnej interakcji z żądaniem aplikacji dotyczącym temperatury, wilgotności, wykresu lub dowolnej kombinacji tych trzech (patrz folder szablonów). Oznacza to, że jeśli użytkownik chce tylko temperatury, nie zobaczy niczego dotyczącego wilgotności poza opcją formularza, aby uzyskać odczyt wilgotności. Po utworzeniu wpisu serwer zbiera informacje z wpisu i wykonuje czynność, o którą poprosił użytkownik. Czujnik DHT pobiera odczyty, które są następnie przechowywane i przekazywane jako argument słownikowy z nowym renderowanym formularzem html. Serwer przechowuje również te odczyty, aby na żądanie użytkownika utworzyć wykres poprzednich odczytów.

Aplikacja: Aplikacja wysyła żądania HTTP do serwera Flask w celu pobrania i renderowania temperatury, wilgotności oraz wizualnej reprezentacji temperatury i wilgotności ostatnich dwudziestu czterech żądań ustawionych z formularza na żądanie użytkownika. Aplikacja używa formularza kolby, który ma dla każdego trzy logiczne pola wejściowe. Użytkownik może zaznaczyć pole dla dowolnej kombinacji trzech pól, które chce zobaczyć. Nie mogą kontrolować niczego poza tak/nie, chcą widzieć te informacje. Stworzyliśmy unikalny plik html, którego używamy do renderowania w zależności od żądania użytkownika. Odbywa się to tak, że tylko odczyty, które pokazują, są odczytami żądanymi przez użytkownika. Nie chcemy, aby użytkownik zażądał temperatury i spojrzał na pusty szablon wilgotności lub pusty wykres.

Krok 4: Testowanie

Urządzenie działa poprzez plik: mainsense.py. Daje to plik formSense.py, który zawiera naszą klasę Flask Form, która jest używana przez aplikację. Serwer początkowo renderuje „sense.html”, a następnie czeka, aż użytkownik zgłosi żądanie. mainsense.py następnie czeka na odczyty z czujnika w mgnieniu oka, gdy żądanie GET z aplikacji poprosi o temperaturę lub wilgotność i zapamiętuje poprzednie 24 odczyty od użytkowników. Istnieje również opcja wykresu, dzięki której użytkownik może wybrać, które wykresy z poprzednich odczytów, co najwyżej 24, wykonanych przez użytkownika. Możesz również zobaczyć, że html zawiera tylko opcje formularza, których użytkownik może użyć do złożenia kolejnej prośby i odczytów, o które poprosił użytkownik.

Powinieneś wtedy być w stanie przejść do prawidłowego URI/IP i ustawić właściwą linię komunikacji między aplikacją a serwerem. Powinieneś spróbować wysłać kilka testowych żądań GET i upewnić się, że czujnik reaguje poprawnie z prawidłowymi odczytami z czujnika. Następnie, jeśli Twój program prawidłowo śledzi pogodę o każdej porze, jesteśmy oficjalnie gotowi do usunięcia kabla - to znaczy, gdybyś czekał na kanał pogodowy!

Krok 5: Montaż

Montaż urządzenia jest dość oczywisty. Zasadniczo wystarczy upewnić się, że urządzenie jest podłączone do akumulatora lub gniazdka elektrycznego i użyć pasków poleceń, aby zabezpieczyć urządzenie w wybranym miejscu, aby monitorować pogodę.

Uwaga: urządzenie musi być ustawione tak, aby czujnik był bezpieczny przed ostrymi warunkami pogodowymi w Twojej lokalizacji. Po zakończeniu powinieneś być w stanie połączyć się przez SSH z urządzeniem i rozpocząć uruchamianie serwera. Otwórz stronę internetową i wiedz, że otrzymujesz najbardziej aktualne pomiary pogody z lokalizacji, w której został umieszczony serwer Raspberry Pi.