Bruk Raspberry Pi, evaluer fuktighet og temperatur med SI7006: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Som en entusiast for Raspberry Pi, tenkte vi på noen flere spektakulære eksperimenter med den.

I denne kampanjen skal vi måle temperatur og fuktighet som må kontrolleres, ved hjelp av en Raspberry Pi og SI7006, fuktighets- og temperatursensor. Så la oss ta en titt på denne reisen for å bygge et system for å måle fuktigheten.

Trinn 1: Imperativt utstyr vi trenger

Uten å vite eksakte deler, deres verdi og hvor i all verden de skal få dem, er det veldig irriterende. Ikke bekymre deg. Vi har ordnet det for deg. Når du har fått tak i alle delene, vil prosjektet være like raskt som Bolt på 100m sprint.

1. Bringebær Pi

Det første trinnet var å skaffe et Raspberry Pi -kort. Raspberry Pi er en enbrettet Linux-basert datamaskin. Denne mini -PCen for allmenn bruk, med liten størrelse, evner og lav pris, gjør den levedyktig for bruk i grunnleggende PC -operasjoner, moderne applikasjoner som IoT, hjemmeautomatisering, smarte byer og mye mer.

2. I2C Shield for Raspberry Pi

Etter vår mening er det eneste Raspberry Pi 2 og Pi 3 virkelig mangler, en I²C -port. INPI2 (I2C -adapteren) gir Raspberry Pi 2/3 en I²C -port for bruk med flere I²C -enheter. Den er tilgjengelig på DCUBE Store.

3. SI7006 Fuktighets- og temperatursensor

Si7006 I²C fuktighets- og temperatursensor er et monolitisk CMOS IC som integrerer fuktighets- og temperatursensorelement, en analog-til-digital-omformer, signalbehandling, kalibreringsdata og et I²C-grensesnitt. Vi kjøpte denne sensoren fra DCUBE Store.

4. I2C -tilkoblingskabel

Vi hadde I²C -tilkoblingskabelen tilgjengelig i DCUBE Store.

5. Micro USB -kabel

Den minst kompliserte, men strengeste når det gjelder strømbehov er Raspberry Pi! Den enkleste måten å drive Raspberry Pi på er via mikro -USB -kabelen.

6. Ethernet (LAN) kabel/ USB WiFi Dongle

"vær sterk" hvisket jeg til wifi -signalet mitt. Få Raspberry Pi koblet til med en Ethernet (LAN) kabel og koble den til nettverksruteren. Alternativt, se etter en WiFi -adapter og bruk en av USB -portene for å få tilgang til det trådløse nettverket. Det er et smart valg, enkelt, lite og billig!

7. HDMI -kabel/ekstern tilgang

Med HDMI -kabel ombord kan du koble den til en digital -TV eller til en skjerm. Vil du spare penger! Raspberry Pi kan nås eksternt ved hjelp av forskjellige metoder som-SSH og Access via Internett. Du kan bruke PuTTY -programvaren med åpen kildekode.

Penger koster ofte for mye

Trinn 2: Opprette maskinvaretilkoblinger

Generelt er kretsen ganske rett frem. Lag kretsen i henhold til skjematisk vist. Oppsettet er relativt enkelt, og du bør ikke ha noen problemer. I vår forstand, reviderte vi noen grunnleggende elektronikk bare for å pusse opp minnet vårt for maskinvare og programvare. Vi ønsket å lage en enkel elektronisk skjema for dette prosjektet. Elektroniske skjemaer er som en blåkopi for elektronikk. Lag en plan og følg designet nøye. For ytterligere forskning innen elektronikk kan YouTube holde din interesse (dette er nøkkelen!).

Raspberry Pi og I2C Shield -tilkobling

Ta først Raspberry Pi og legg I²C Shield på den. Trykk forsiktig på skjoldet. Når du vet hva du gjør, er det et stykke kake. (Se bildet ovenfor).

Sensor og Raspberry Pi -tilkobling

Ta sensoren og koble I²C -kabelen til den. For best mulig ytelse av denne kabelen, husk at I²C Output ALLTID er koblet til I²C Input. Det samme bør gjøres for Raspberry Pi med I²C-skjoldet montert over det. Den store fordelen med å bruke I²C Shield/Adapter og tilkoblingskablene er at vi ikke har noen ledningsproblemer som kan forårsake frustrasjon og være tidkrevende å fikse, spesielt når du ikke er sikker på hvor du skal begynne feilsøking. Det er et plug and play -alternativ (Dette er plugg, koble fra og spill. Det er så enkelt å bruke, det er utrolig).

Merk: Den brune ledningen bør alltid følge jordforbindelsen (GND) mellom utgangen til en enhet og inngangen til en annen enhet

Nettverk er viktig

For å gjøre prosjektet vårt til en suksess, trenger vi en internettforbindelse for Raspberry Pi. For dette har du alternativer som å koble en Ethernet (LAN) kabel til hjemmenettverket. Som en alternativ, men praktisk måte er også å bruke en WiFi -adapter. Noen ganger for dette trenger du en sjåfør for å få det til å fungere. Så foretrekker den med Linux i beskrivelsen.

Drift av kretsen

Koble Micro USB -kabelen til strømkontakten på Raspberry Pi. Slå den på, så er vi i gang.

Med stor kraft kommer stor strømregning

Tilkobling til skjerm

Vi kan enten ha HDMI-kabelen koblet til en ny skjerm/TV, eller vi kan være litt kunstneriske for å lage en eksternt tilkoblet Raspberry Pi som er økonomisk ved hjelp av verktøy for ekstern tilgang som SSH og PuTTY.

Husk at selv Batman må nedbemanne i denne økonomien

Trinn 3: Python -programmering Raspberry Pi

Du kan se Python -koden for Raspberry Pi og SI7006 -sensoren på vårt Github -depot.

Før du går videre til programmet, må du lese instruksjonene i Readme -filen og konfigurere Raspberry Pi i henhold til den. Det vil bare ta et øyeblikk hvis du får det ut av veien først. Fuktighet er mengden vanndamp i luften. Vanndamp er vannets gassfase og er usynlig. Fuktighet indikerer sannsynligheten for nedbør, dugg eller tåke. Relativ fuktighet (forkortet RH) er forholdet mellom partialtrykket av vanndamp og vannets likevektstrykk ved en gitt temperatur. Relativ fuktighet avhenger av temperaturen og trykket i systemet av interesse.

Nedenfor er pythonkoden, og du kan klone og redigere koden på en hvilken som helst måte du foretrekker.

# Distribuert med en fri viljelisens.# Bruk den som du vil, profitt eller gratis, forutsatt at den passer inn i lisensene til de tilhørende verkene. # SI7006-A20 # Denne koden er designet for å fungere med SI7006-A20_I2CS I2C minimodulen tilgjengelig fra ControlEverything.com. #

importer smbus

importtid

# Få I2C -buss

buss = smbus. SMBus (1)

# SI7006_A20 adresse, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Velg relativ fuktighet NO HOLD MASTER modus buss.write_byte (0x40, 0xF5)

time.sleep (0,5)

# SI7006_A20 adresse, 0x40 (64)

# Les data tilbake, 2 byte, Fuktighet MSB første data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Konverter dataene

fuktighet = (125,0 * (data0 * 256,0 + data1) / 65536,0) - 6,0

# SI7006_A20 adresse, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Velg temperatur NO HOLD MASTER modus buss.write_byte (0x40, 0xF3)

time.sleep (0,5)

# SI7006_A20 adresse, 0x40 (64)

# Les data tilbake, 2 byte, Temperatur MSB første data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Konverter dataene

cTemp = (175,72 * (data0 * 256,0 + data1) / 65536,0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Utdata til skjermen

print "Relativ fuktighet er: %.2f %% RH" %fuktighetsutskrift "Temperaturen i Celsius er: %.2f C" %cTemp print "Temperaturen i Fahrenheit er: %.2f F" %fTemp

Trinn 4: Praktisk modus

Last ned (eller git pull) koden og åpne den på Raspberry Pi.

Kjør kommandoene for å kompilere og laste opp koden på terminalen og se utgangen på skjermen. Etter noen få øyeblikk vil den vise alle parameterne. Etter å ha sørget for at alt fungerer perfekt, kan du improvisere og gå videre mens prosjektet tar det til mer interessante steder.

Trinn 5: Programmer og funksjoner

Si7006 tilbyr en nøyaktig, lav effekt, fabrikk-kalibrert digital løsning ideell for måling av fuktighet, duggpunkt og temperatur, i applikasjoner som HVAC/R, termostater/humidistater, åndedrettsterapi, hvitevarer, værstasjoner innendørs, mikro-miljøer /Datasentre, Automotive Climate Control and Defogging, Asset And Goods Tracking og mobiltelefoner og nettbrett.

For f.eks. Hvordan liker jeg eggene mine? Umm, i en kake!

Du kan bygge et prosjekt Student Classroom Incubator, et apparat som brukes til miljøforhold, for eksempel temperatur og fuktighet som må kontrolleres, ved hjelp av en Raspberry Pi og SI7006-A20. Klekker egg i klasserommet! Det vil være et gledelig og informativt vitenskapelig prosjekt og også den første hånden på erfaring for studenter å se livsformen i sin grunnleggende. Studentklasseroms inkubatoren er et ganske raskt prosjekt å bygge. Følgende skal gi en morsom og vellykket opplevelse for deg og dine studenter. La oss starte med det perfekte utstyret før vi klekker egg med det unge sinnet.

Trinn 6: Konklusjon

Stol på at dette foretaket gir ytterligere eksperimentering. Hvis du har lurt på å se på Raspberry Pi -verdenen, kan du forbløffe deg selv ved å bruke det grunnleggende om elektronikk, koding, design, lodding og hva ikke. I denne prosessen kan det være noen prosjekter som kan være enkle, mens noen kan teste deg og utfordre deg. For enkelhets skyld har vi en interessant videoopplæring på YouTube som kan åpne dører for ideene dine. Men du kan lage en måte og perfeksjonere den ved å endre og lage en skapelse av din. Ha det gøy og utforsk mer!