Начертайте данни на DHT11 с помощта на Raspberry Pi и Arduino UNO: 7 стъпки

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 14:36

Тази инструкция обяснява как нанасям данни за температурния сензор DHT11, използвайки Arduino Uno и Raspberry Pi. В този сензор за температура е свързан с Arduino Uno и Arduino Uno е свързан последователно с Raspberry Pi. В Raspberry Pi Side библиотеките matplotlib, numpy и drawnow се използват за начертаване на графики.

Стъпка 1: Необходими неща за проекта

1. Малина Пи

2. Arduino Uno

3. DHT11 Температурен сензор

4. Кабелни проводници

5. Платформа

Стъпка 2: Изтеглете и инсталирайте Arduino IDE в Raspberry Pi

Забележка:- Можете да използвате Arduino IDE на Windows, Linux или Mac, за да качите скица в Arduino UNO.

Първата стъпка е да инсталирате Arduino IDE за този отворен браузър в Raspberry Pi и да отворите връзката, дадена по -долу

Предишна IDE на Arduino

След това изтеглете версията на Linux ARM и я извлечете с помощта на команда

tar -xf име на файла

След извличането ще видите нова директория. Тук използвам arduino-1.8.2 IDE. След това отидете в директорията с помощта на команда.

cd arduino-1.8.1

За да стартирате Arduino IDE, използвайте тази команда в директорията arduino-1.8.2

./arduino

Как да използвате библиотеки

За да инсталирате библиотеки в Arduino, просто изтеглете библиотеката и я поставете в папката arduino 1.8.2 ==> библиотеки.

ЗАБЕЛЕЖКА:-Уверете се, че няма (-) в папката на библиотеката за ex (DHT-сензор). Ако има (-), преименувайте го.

ние ще използваме две библиотеки в тази инструкция, DHT_Sensor и Adafruit_Sensor

Стъпка 3: Код за Arduino

Сега, нека Python и Arduino разговарят заедно. Първо се нуждаем от проста програма, за да накараме Arduino да изпраща данни през серийния порт. Следващата програма е проста програма, която ще има броя на Arduino и ще изпраща данните до серийния порт.

Кодът на Arduino

#include "DHT.h" float tempC; // Променлива или задържаща температура в C float tempF; // Променлива за поддържане на температура при влажност на F поплавък; // Променлива за отчитане на налягането

#define DHTPIN 7 // към кой цифров пин сме свързани

#дефинирайте DHTTYPE DHT11 // DHT 11

//#дефинирам DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321

//#дефинирайте DHTTYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)

// Инициализиране на DHT сензора.

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void setup () {Serial.begin (115200); // включване на сериен монитор

dht.begin (); // инициализира dht}

void loop () {tempC = dht.readTemperature (); // Не забравяйте да декларирате вашите променливи

влажност = dht.readHumidity (); // Четене на влажност

Serial.print (tempC);

Serial.print (",");

Serial.print (влажност);

Serial.print ("\ n"); // за нова подплата (2000); // Пауза между показанията. }

След като скицата бъде компилирана, изберете платка и порт и я качете.

Стъпка 4: Настройка на Raspberry Pi

След като кодът бъде качен, инсталирайте някои библиотеки, за да можем да начертаем графика с данни, които идват серийно от Arduino Uno.

1. PySerial е библиотека, която осигурява поддръжка за серийни връзки през различни устройства. За да го инсталирате, използвайте команда.

Sudo apt-get install python-serial

2. Numpy е пакет, който дефинира многоизмерен масив обект и свързани с него бързи математически функции, които работят върху него. Той също така предоставя прости процедури за линейна алгебра и FFT (бързо преобразуване на Фурие) и сложно генериране на случайни числа. Можете да го инсталирате по много начини или да използвате apt package или pip. Тук инсталирам с помощта на pip за това първо трябва да инсталираме pip

sudo apt-get install python-pip python-dev build-съществен

sudo pip инсталира numpy

или ако искате да използвате apt пакет

sudo apt инсталирате python-numpy

3. Matplotlib е 2D графична библиотека, която предоставя обектно-ориентиран API за вграждане на графики в приложения, използващи инструменти с общо предназначение за графичен интерфейс като Tkinter, wxPython, Qt или GTK+. За да го инсталирате, използвайте команда

sudo pip инсталирайте matplotlib

или

sudo apt инсталирате python-matplotlib

4. Drawnow обикновено се използва, за да видите резултатите след всяка итерация, тъй като използваме "imshow" в MATLAB. За да го инсталирате, използвайте команда

sudo pip инсталирате drawnow

Стъпка 5: Python Scipt

Следващата стъпка е да напишете скрипт на python, за който можете да използвате всеки редактор, за да го напишете.

1. Начертайте данните в една графика

import serial # import серийна библиотека

import numpy # Импортиране на numpy

импортирайте matplotlib.pyplot като plt #import библиотека matplotlib

от Dranownow внос *

tempC = #Празен масив влажност =

arduino = serial. Serial ("/dev/ttyACM0", 115200)

plt.ion () # интерактивен режим за начертаване на брой данни на живо = 0

def makeFig (): #Създайте функция, която прави желания от нас график

plt.ylim (20, 30) #Задайте y мин. и макс. стойности

plt.title ('DHT11 данни в реално време') #Начертайте заглавието

plt.grid (True) #Включете мрежата

plt.ylabel ('Temp C') #Задайте ylabel

plt.plot (tempC, 'b^-', label = 'Degree C') #нанесете температурата

plt.legend (loc = 'горе вдясно') #plot легендата

plt2 = plt.twinx () #Създайте втора ос y

plt.ylim (50, 70) #Задайте граници на втора ос y

plt2.plot (влажност, 'g*-', label = 'Влажност') #данни за налягане на парцела

plt2.set_ylabel ('Влажност') #етикет втора ос y

plt2.ticklabel_format (useOffset = False)

plt2.legend (loc = 'горе вляво')

while True: # While цикъл, който се затваря завинаги

while (arduino.inWaiting () == 0): #Изчакайте тук, докато има данни

предайте #не прави нищо

arduinoString = arduino.readline ()

dataArray = arduinoString.split (',') #Разделете го в масив

temp = float (dataArray [0])

hum = float (dataArray [1])

tempC.append (temp)

влажност. добавяне (бръмчене)

теглене (makeFig)

plt.pause (.000001)

count = count+1 if (count> 20): #само вземете последните 20 данни, ако данните са повече, те ще се появят първи

tempC.pop (0)

Влажност.изскачане (0)

2. Начертайте отделно влажността и температурата

import serial # import серийна библиотека

import numpy # Импортиране на numpy

импортирайте matplotlib.pyplot като plt #import библиотека matplotlib

от внос на drawnow *

tempC = #Празен масив

влажност =

arduino = serial. Serial ("/dev/ttyACM0", 115200) #Сериен порт, към който е свързано arduino и скорост на предаване

plt.ion () #Кажете на matplotlib, че искате интерактивен режим за нанасяне на данни на живо

def CreatePlot (): #Създайте функция, която прави желания от нас график

plt.subplot (2, 1, 1) #Height, Width, First plot

plt.ylim (22, 34) #Задайте y min и max стойности

plt.title ('DHT11 данни в реално време') #Начертайте заглавието

plt.grid (True) #Включете мрежата

plt.ylabel ('Temp C') #Задайте ylabels

plt.plot (tempC, 'b^-', label = 'Степен C') #нанесете температурата

plt.legend (loc = 'горен център') #plot легендата

plt.subplot (2, 1, 2) # Височина, Ширина, Втори график

plt.grid (Вярно)

plt.ylim (45, 70) #Задайте граници на втора ос y

plt.plot (влажност, 'g*-', label = 'Влажност (g/m^3)') #данни за влажност на парцела

plt.ylabel ('Влажност (g/m^3)') #етикет втора ос y

plt.ticklabel_format (useOffset = False) #за спиране на автоматичното мащабиране на оста y

plt.legend (loc = 'горен център')

while True: # While цикъл, който се затваря завинаги

while (arduino.inWaiting () == 0): #Изчакайте тук, докато има предаване на данни #не правете нищо

arduinoString = arduino.readline () #прочетете данните от серийния порт

dataArray = arduinoString.split (',') #Разделете го в масив

temp = float (dataArray [0]) #Преобразуване на първия елемент в плаващ номер и поставяне в temp

hum = float (dataArray [1]) #Преобразуване на втори елемент в плаващ номер и поставяне в hum

tempC.append (temp) #Изградете нашия tempC масив, като добавите temp четене

влажност.append (hum) #Изграждане на нашия масив от влажност чрез добавяне на четене на шум

drawnow (CreatePlot)

plt.pause (.000001)

брой = брой+1

if (брой> 20): #само вземете последните 20 данни, ако данните са повече, те ще се появят първи

tempC.pop (0) # изскачащ първи елемент

Влажност.изскачане (0)

Стъпка 6: Електрическа схема

Arduino ==> DHT11

3.3V ==> VCC

GND ==> GND

D7 ==> OUT