Komplett Raspberry Pi værstasjon: 14 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Hei alle sammen, Dette er min aller første instruks! I denne opplæringen vil jeg guide deg til å lage en Raspberry Pi værstasjon med sin egen database og nettsted. Jeg lagde denne værstasjonen i forbindelse med en skoleoppgave, jeg hentet inspirasjonen min til Instructables. Værstasjonen kan måle temperatur, fuktighet, barometrisk trykk, vindhastighet og lysnivå i prosent. Alle prøvene som Raspberry Pi samler vil bli lagret inne i en MySQL -server på selve Pi og vil bli vist på en webserver!

Trinn 1: Samle materialet ditt

Materialene på denne stasjonen er veldig enkle. Du trenger alle egnede materialer, sensor og et hus.

Materialer

Bringebær Pi

Typen spiller ingen rolle, du kan til og med bruke Raspberry Pi Zero W, men sørg for å ikke ta den første revisjonen fordi du trenger en nettverkstilkobling for webserveren. I denne instruksjonsboken vil jeg bruke Raspberry Pi 3.

www.amazon.com/Raspberry-Model-A1-2GHz-64-…

Noen hoppekabler

Du trenger noen kabler for å koble alle sensorene og brikken til din Raspberry Pi. Det er tre typer hoppekabler: hann til hunn, hann til mann og hunn til hunn. Du trenger rundt 15 av hann til kvinne og mann til mann. Uansett ville det ikke skade å få dem alle tre.

www.amazon.com/Elegoo-120pcs-Multicolored-…

Brødbrett

Å gjøre elektronikk uten brødbrett er uhåndterlig. Hvis du planlegger å gjøre mer DIY -elektronikk, vil dette alltid være nyttig.

www.amazon.com/dp/B072FC35GT/ref=sxr_pa_cl…

Sensorer

Temperatur og fuktighet: Grove Temp & Hum v1.0

www.seeedstudio.com/Grove-Temperature%26Hu..

Barometrisk trykk: Grove - Barometersensor BMP280 (denne sensoren registrerer også temperatur)

www.seeedstudio.com/Grove-Barometer-Sensor…

Vindhastighet: Infrarød sensormodul (FC-03) LM393

www.amazon.com/LM393-Measuring-Sensor-Phot…

Lys: Grove lyssensor (merk: dette er en analog sensor, en analog til digital omformer som en MCP3008 er nødvendigvis)

www.seeedstudio.com/Grove-Light-Sensor-v1….

Boliger

Boligen er en veldig viktig del av prosjektet ditt. Her vil du plassere all din elektronikk og sensorer. Boligen trenger ikke å være pen, men det kan sikkert være det. I denne instruksjonsboken skal jeg lage et fuglehus med et rom i bunnen der jeg kan lagre Raspberry Pi.

Du kan alltid velge et mindre møysommelig hus, for eksempel en hvit elektronikkboks. Den eneste betingelsen er at det må være ventilasjonshull, slik at vind og luft kan brise forbi sensorene, ellers får du ikke nøyaktige prøver.

Trinn 2: Koble til alle komponentene

Når du har alle komponentene, kan du starte med å lage et testoppsett. Her kobler du all din elektronikk til din Raspberry Pi. Du finner Fritzing -skjemaet i filene. Når alle tilkoblingene er gjort, kan du starte med å sette opp din Raspberry Pi.

Trinn 3: Sett opp Raspberry Pi

Hvis dette er første gang du jobber med en Raspberry Pi, anbefaler jeg deg å gå til raspberrypi.org -nettstedet, den har noen flotte dokumentasjoner og opplæringsprogrammer for nybegynnere.

www.raspberrypi.org

Sørg for at du kjører den nyeste versjonen av Debian. Du kan oppgradere ved å skrive inn terminalen i Raspberry Pi eller i en SSH -økt:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

Trinn 4: Installer SPI og I2C

Når du er fullstendig oppgradert, må vi redigere noen konfigurasjoner på Raspberry Pi. Alle de forskjellige sensorene unntatt lyssensoren og den infrarøde hastighetssensoren bruker I2C -protokollen. Hvis du vil bruke denne protokollen sammen med SPI -grensesnittet, må du aktivere dette i innstillingene til Raspberry Pi. Du kan konfigurere SPI- og I2C -grensesnittet ved å følge disse kommandoene.

sudo raspi-config

Aktiver både SPI og I2C. Start deretter på nytt med:

sudo omstart

Etter omstart, skal vi sjekke om “dtparam = spi = on” og “dtsparam = i2C_arm = on” er inne i /boot /config -filen. Når du har funnet disse linjene, må du kommentere disse.

sudo nano /boot/config.txt

Avslutt redaktøren med ctrl + x og lagre.

Nå skal vi installere de forskjellige bibliotekene for kontroll av sensorene.

sudo apt-get install python3-spidev

sudo apt-get install python-smbus sudo apt-get install i2c-tools

Trinn 5: Installer MySQL

Når du har konfigurert det grunnleggende om Raspberry Pi, for eksempel å koble til internett og oppdatere programvaren. Vi kan begynne å sette opp vårt databasesystem hvor vi vil lagre alle værdataene våre. Vi vil bruke MySQL. Dette er et brukervennlig databasesystem der vi kan koble flere tabeller med hverandre ved hjelp av relasjoner. Slik installerer du MySQL i terminalen:

sudo apt-get install mysql-server

sudo apt-get install mysql-klient

Under installasjonen vil du bli bedt om å fylle ut et passord for rotbrukeren. Du trenger dette passordet senere. Når disse pakkene er installert, kan du sjekke statusen til MySQL -serveren din ved å skrive:

mysql -uroot -p

status

Trinn 6: Kjøre databaseskriptet

Når MySQL -serveren fungerer, kan vi kjøre databaseskriptet. Dette skriptet vil lage en modell med forskjellige tabeller. Her lagrer vi all datoen sensoren fanger og alle de forskjellige innstillingene nettstedet bruker.

For å kjøre et MySQL -skript fra Pi, må vi først kopiere skriptet til Raspberry Pi. FileZilla er en fin måte å kopiere filer mellom PC -en og Pi -en på. Her er en flott guide for hvordan du gjør det.

www.raspberrypi.org/documentation/remote-a…

Når skriptet er på din Pi kan du kjøre det ved å skrive inn terminalen:

mysql -uroot -p

kilde /path/to/script.sql

Trinn 7: Installere MySQL -kontakten for Python3

Vi ønsker å koble databasen vår til webserveren som kjører på Python3. For å installere denne kontakten kjører du denne kommandoen.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

Trinn 8: Installer kolbe

Nettserveren bruker Flask. Denne mikrorammen er svært tilpassbar og enkel å bruke. Perfekt for vår værstasjon. For å installere kolbe, skriv denne kommandoen i et terminalvindu.

sudo apt-get install python3-flask

Trinn 9: Kopier webserveren på din Raspberry Pi

Hver pakke er nå installert og alt er konfigurert. Nå kan vi kopiere koden fra GitHub. Det er to måter du kan få koden på Raspberry Pi på: du kan enten laste ned master zip -filen og kopiere den på Pi med FileZilla eller du kan klone depotet direkte på Raspberry Pi. For å klone depotet skriver du disse kommandoene på Pi.

cd/sti/du/liker/

git -klon

Nå bør du ha en ny katalog som heter WeatherStation. Du kan sjekke dette med følgende instruksjon:

ls

Trinn 10: Rediger databaseklassen

All koden er nå på din Raspberry Pi. Før vi kan teste, må vi konfigurere MySQL-kontakten. Innstillingene til kontakten lagres inne i den nyopprettede katalogen. For å gå til filen må vi endre vår nåværende katalog. Når vi har funnet filen, skal vi sette inn rotpassordet til vår MySQL -server inne i filen. Du kan gjøre dette ved å følge disse kommandoene.

cd WeatherStation/Flask/Database/

nano pswd.py

Du kan nå redigere filen. Erstatt “ditt_passord” med ditt rot MySQL -passord. Nå er vi klare til å teste koden.

Trinn 11: Testing

Nå som alt endelig er installert og koblet til, kan vi begynne å teste. Gå til Flask -katalogen og skriv inn kommandoen:

python3 Flask.py

Alt skal starte. Nå kan du gå til nettstedet ditt ved å skrive inn adressefeltet: http: IP_RASPBERRY: 5000/.

Trinn 12: Nettstedet

Når du åpner nettstedet for første gang vil du se en påloggingsskjerm. Du kan gå inn på nettstedet hvis du bruker som brukernavn 'Lander' og passord 'Test12'. Nettstedet er skrevet på nederlandsk, du kan oversette nettstedet hvis du har kunnskap om webutvikling.

Trinn 13: Legg alt i kabinettet

Ta huset og plasser elektronikken slik at det er jevnt fordelt. Jeg vil bruke mitt nylagde fuglehus, jeg inkluderte designet nedenfor. Det er en enkel eske med falsk bunn for å lagre Raspberry Pi.

Merk: Det må alltid være en luftstrøm for at fuktighetssensoren skal fungere skikkelig. Når du er fornøyd med resultatet kan du lukke alt og værstasjonen er ferdig. Du kan nå plassere den et sted du liker og samle værdata.

Trinn 14: Værstasjonen din fungerer

Gratulerer, din Raspberry Pi er nå fullt funksjonell. Plasser den et sted i det åpne og samle data!