Изградете хигрометър у дома, използвайки Raspberry Pi и SI7021: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Влажно ли е днес? Чувствам се малко влажен за мен

Понякога за нас високата влажност се оказва наистина неудобна, както и нездравословна. За домакините това може да причини и потенциални щети. За дома, висока влажност разрушава дървени подове и мебели с насърчаващ растеж на мухъл около нас. За щастие има методи, които ви позволяват да наблюдавате и контролирате влажността в дома.

В този кръстоносен поход ще направим хигрометър, система, използвана за измерване на съдържанието на влага в атмосферата, използвайки Raspberry Pi и SI7021, сензор за влажност и температура. Нашата цел беше да проверим относителната влажност и температура в апартамента (идеалната относителна влажност е около 40-50%, идеалната стайна температура е приблизително между 15 ° C (59 ° F) и 30 ° C (86 ° F)) и един начин е да използвате хигрометър. Можехме, разбира се, да си купим такъв, но притежавайки Raspberry Pi и сензор за влажност и температура в ръка, решихме, че ще направим такъв (Защо не!).

Стъпка 1: Необходима императивна екипировка

Без да знаете точните части, тяхната стойност и къде, по дяволите, да ги вземете, това е наистина досадно. Не се притеснявай. Това сме го подредили за вас. След като извадите всички части на квадрат, би трябвало да е лесно да направите този проект.

1. Малина Пи

Първата стъпка беше получаването на платка Raspberry Pi. Raspberry Pi е едноплатен компютър, базиран на Linux. Този малък компютър съдържа много изчислителна мощ, използвана в проекти за електроника, и прости операции като електронни таблици, текстообработка, сърфиране в мрежата и електронна поща и игри.

2. I²C щит за Raspberry Pi

Според нас единственото нещо, което на Raspberry Pi 2 и Pi 3 наистина липсва, е I²C порт. INPI2 (I2C адаптер) осигурява Raspberry Pi 2/3 an I²C порт за използване с множество I²C устройства. Предлага се в Dcube Store.

3. SI7021 Сензор за влажност и температура

SI7021 I²C сензор за влажност и 2-зони температурен сензор е монолитна CMOS IC, интегрираща сензорни елементи за влажност и температура, аналогово-цифров преобразувател, обработка на сигнал, данни за калибриране и I²C интерфейс. Закупихме този сензор от Dcube Store.

4. Свързващ кабел I²C

Имахме свързващия кабел I²C на разположение вDcubeStore.

5. Микро USB кабел

Най -малко сложният, но най -строг по отношение на изискванията за мощност е Raspberry Pi! Най -лесният начин за захранване на Raspberry Pi е чрез Micro USB кабел.

6. Ethernet (LAN) кабел/ USB WiFi адаптер

Поглеждате ли някога към живота си и си мислите: Какво ми направи интернет?

Класическият начин да свържете вашия Raspberry Pi е да използвате Ethernet кабел и да го включите в мрежовия си рутер. Като алтернатива, WiFi връзката може да се осъществи чрез включване на WiFi ключ и щракнете с левия бутон върху иконата на мрежата, за да изведете списък с наличните WiFi мрежи.

7. HDMI кабел/ Отдалечен достъп

С HDMI кабел на борда можете да го свържете към цифров телевизор или към монитор. Искате пестелив начин! Raspberry Pi може да бъде достъпен от разстояние с помощта на различни методи като-SSH и Достъп през интернет. Можете да използвате софтуера с отворен код PuTTY.

Мразя математиката, но обичам да броя пари

Стъпка 2: Осъществяване на хардуерни връзки

Като цяло веригата е доста права. Направете веригата съгласно схемата, показана. Оформлението е сравнително просто и не би трябвало да имате проблеми.

В нашия случай ревизирахме някои основи на електрониката, само за да обновим паметта за хардуер и софтуер. Искахме да съставим проста схема на електрониката за този проект. Електронните схеми са като план за електрониката. Начертайте план и следвайте внимателно дизайна.

Raspberry Pi и I²C Shield връзка

Първо вземете Raspberry Pi и поставете I²C щита върху него. Натиснете щита внимателно върху щифтовете GPIO. Правете това, което е правилно, а не това, което е лесно (Вижте снимката по -горе).

Сензор и връзка с Raspberry Pi

Вземете сензора и свържете кабела I²C с него. За правилна работа на този кабел, моля, запомнете I²C изхода ВИНАГИ се свързва към I²C входа. Същото трябваше да се следва и за Raspberry Pi с I²C щит, монтиран над него.

Голямото предимство на използването на I²C щит/адаптер и свързващите кабели е, че нямаме повече проблеми с фиксирането на кабелите, които могат да причинят неудовлетвореност и време за коригиране, особено когато не сте сигурни откъде да започнете отстраняването на неизправности. Просто простият процес, който споменахме. Това е опция plug and play.

Забележка: Кафявият проводник винаги трябва да следва заземяващата (GND) връзка между изхода на едно устройство и входа на друго устройство

Интернет връзката е важна

За да направим нашия проект успешен, се нуждаем от достъп до интернет за нашия Raspberry Pi. Тук имате два избора. Или можете да свържете Raspberry Pi към мрежата с помощта на Ethernet кабел или да използвате USB към WiFi адаптер за WIFI свързаност. Така или иначе, стига да е свързан с интернет, вие сте покрити.

Захранване на веригата

Включете Micro USB кабела в гнездото за захранване на Raspberry Pi. Включете го и тръгваме към пътя.

Нашето поколение е по -добре подготвено за зомби апокалипсис, отколкото час без електричество

Връзка към монитора

Можем или да имаме HDMI кабел, свързан към нов монитор/телевизор, или можем да свържем дистанционно Raspberry Pi с помощта на инструменти за отдалечен достъп като-SSH/PuTTY, което е рентабилно. Това е малко творчески подход, ако откриете, че използвате околните ресурси.

Стъпка 3: Програмиране на Raspberry Pi в Python

Можете да видите кода на Python за Raspberry Pi и SI7021 в нашето Githubrepository.

Преди да преминете към програмата, уверете се, че сте потърсили инструкциите, дадени във файла Readme, и настройте своя Raspberry Pi според него.

Влагата се отнася до наличието на течност, особено вода, често в следи. Малки количества вода могат да бъдат открити, например във въздуха (влажност), в храни и в различни търговски продукти. Влагата също се отнася до количеството водна пара, присъстваща във въздуха.

По -долу е кодът на python и можете да го клонирате и да направите импровизация, ако е необходимо.

# Разпространява се с лиценз на свободна воля.# Използвайте го както искате, печелите или безплатно, при условие че се вписва в лицензите на свързаните с него произведения. # SI7021 # Този код е проектиран да работи с мини модула SI7021_I2CS I2C, достъпен от ControlEverything.com. #

внос smbus

време за импортиране

# Вземете I2C автобус

шина = smbus. SMBus (1)

# SI7021 адрес, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Изберете Относителна влажност NO HOLD master mode bus.write_byte (0x40, 0xF5)

time.sleep (0.3)

# SI7021 адрес, 0x40 (64)

# Прочетете обратно данни, 2 байта, Влажност MSB първи данни 0 = шина.прочетете_байт (0x40) данни1 = шина.прочетете_байт (0x40)

# Конвертирайте данните

влажност = ((данни0 * 256 + данни1) * 125 / 65536.0) - 6

time.sleep (0.3)

# SI7021 адрес, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Изберете температура NO HOLD master mode bus.write_byte (0x40, 0xF3)

time.sleep (0.3)

# SI7021 адрес, 0x40 (64)

# Прочетете обратно данните, 2 байта, Температура MSB първи данни 0 = шина.прочетете_байт (0x40) данни1 = шина.прочетете_байт (0x40)

# Конвертирайте данните

cTemp = ((данни0 * 256 + данни1) * 175.72 / 65536.0) - 46.85 fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# Извеждане на данни на екрана

печат "Относителна влажност е: %.2f %%" %влажност печат "Температура в Целзий е: %.2f C" %cTemp печат "Температура по Фаренхайт е: %.2f F" %fTemp

Стъпка 4: Режим на работа

Сега изтеглете (или git изтеглете) кода и го отворете в Raspberry Pi.

Изпълнете командите за компилиране и качване на кода на терминала и вижте изхода на монитора. След няколко минути той ще покаже всички променливи. Започнете с няколко мисли или теми и вижте какво можете да измислите.

Стъпка 5: Приложения и функции

SI7021 предлага точно, цифрово решение с ниска мощност, фабрично калибрирано, идеално за измерване на влажност, точка на оросяване и температура, в приложения като ОВК/R, Термостати/влагоустановки, Дихателна терапия, Бяла техника, Вътрешни метеорологични станции, Микросреди /Центрове за данни, Автомобилен климатичен контрол и запотяване, Проследяване на активи и стоки и Мобилни телефони и таблети.

За напр. Можете да подобрите този проект в HVAC индикатор за вътрешен и автомобилен комфорт в околната среда. Той поддържа топлинната среда, определяща температурен контрол, попълване на кислород и отстраняване на влага, миризми, дим, топлина, прах, бактерии във въздуха, въглероден диоксид и други газове. Освен сензори за влажност и температура, можете да подпомогнете този проект със сензори, вариращи от налягане, качество на въздуха, детектор за дим до сензори за светлина и близост. Можете да направите подобрения в кода според желания приложен хардуер и след това можете да имате своя собствена настройка, за да си осигурите топлинен комфорт. Този проект е чудесен за деца и искате да им покажете някои страхотни неща, знаете, че учите, докато играете. Малък проект като този може да бъде по -страхотен за децата.

Стъпка 6: Заключение

Ако сте се чудили да погледнете в света на Raspberry Pi, тогава можете да се удивите, като използвате основите на електрониката, кодирането, проектирането, запояването и какво ли още не. В този процес може да има някои проекти, които може да са лесни, докато някои може да ви тестват, да ви предизвикат. Но можете да направите начин и да го усъвършенствате, като модифицирате и направите свое творение. За ваше съдействие имаме невероятен видеоурок в YouTube, който може да ви помогне при вашето проучване и за допълнително обяснение на всеки аспект на проекта. Надяваме се да намерите това невероятно и полезно. Моля, отговорете ни за всякакви изменения.