Настройка от нулата на Raspberry Pi към записване на данни от Arduino: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Този урок е за тези, които нямат опит с инсталирането на нов хардуер или софтуер, да не говорим за Python или Linux.

Да речем, че сте поръчали на Raspberry Pi (RPi) със SD карта (най -малко 8GB, използвах 16GB, тип I) и захранване (5V, най -малко 2.5A). Днес решавате да го настроите и записвате данни от Arduinos. Така че нека започнем!

Урокът включва настройка на Raspberry Pi от самото начало, включително Desktop Remote, подготовка на Arduino с 18B20 температурни сензори и изпълнение на Python скрипт в Raspberry Pi за събиране и запазване на данните. Актуализирах публикацията с добавяне на samba share за прехвърляне на файла между хост компютъра (вашия компютър) и Raspberry Pi

Стъпка 1: Подгответе Raspberry Pi

1. Изтеглете операционната система за RPi. Препоръчвам пълна версия на Raspbian, като тази тук.
2. Да предположим, че имате работещ компютър, работещ под Windows, изтеглете софтуера Rufus, за да запишете изображението на SD картата. Превъртете надолу и вземете rufus 3.0 (юни 2018 г.)
3. Разархивирайте Raspbian файла (4,6 GB) и внимателно изберете целевата си SD карта. Записването на изображението в картата отнема около 3 минути.
4. Поставете SD картата в слота, включете захранващия кабел към микро USB порта, Дисплей с HDMI кабел, клавиатура, мишка не са задължителни.
5. Изчакайте, докато RPi се зареди и покажете работния плот, натиснете клавиша Window, отидете на Accessories/Terminal и Enter.
6. Конфигурирайте RPi по тип:

sudo raspi-config

7. Променете няколко неща в конфигурацията на RPi:

• В 1. Промяна на паролата
• В 2. Мрежова опция: Променете името на хоста (нещо уникално, моето е rpi1001), както и SSID и парола за wifi.
• В 4. Опции за локализация: Промяна на часова зона, клавиатура, локал
• В 5. Опции за свързване: Разрешаване на SSH (за влизане през командния ред), Разрешаване на VNC (за отдалечено работно място)
• В 7: Предварителна опция: Разгъване на файловите системи:
• Рестартирайте
• След зареждане: отбележете IP адреса, като стартирате

sudo ifconfig

Ако Ethernet използва, IP трябва да бъде първият блок, ако се използва Wifi, IP е на третия блок, нещо като 192.168.1.40, изпълнете тази команда, за да актуализирате дистрибуцията на Linux:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade-y && sudo poweroff

Последният ще изключи RPi, след като приключи с актуализациите

8. Ако сте забравили бележката IP на RPi или е променена наскоро, използвайте PowerShell (въведете PowerShell за поле за търсене в Windows)

В PowerShell за пинг на Rpi: p ing rpi1001.local –4 вземете нещо подобно 192.168.1.40. rpi1001 е моето име на хост за моя Rpi.

9. Инсталирайте VNCViewer, този софтуер работи като TeamViewer или Desktop Remote в Windows (само Win 10 Pro има функция Remote Desktop Remote).

Инсталирайте на вашата машина с Windows, в полето за търсене в горната част на VNCViewer въведете IP на RPi (192.168.1.40) или името на хоста на RPi (моето е rpi1001.local) и Enter. Въведете вашето име RPi парола, изберете „Запомни паролата“, ако желаете. Ако всичко вървеше добре, трябва да видите изскачащия работен плот на Rpi.

10. За да прехвърлите файл от или към TeamView, най-простият начин да използвате вградения трансфер на файлове от VNCView:

И това, можете да използвате Raspberry за събиране на данни за вас и да влезете, за да получите данни, когато е необходимо.

Стъпка 2: Подгответе прост пример за събиране на данни от Arduino

Да речем, че искате да съберете температурата от 4 сензора. В този пример използвах 18B20, популярен температурен сензор. Други опции са семейство TMP35, 36 или термистор.

Окабеляването е включено по -горе. 18B20 споделят проводника (или шината) и ето кода на Arduino на Github. Прикаченият файл по -долу съдържа кодовете и картата на окабеляването.

Също така инсталирайте USB драйвера за Arduino в Windows. Повечето „клонирани“Arduino използват CH341 USB драйвер. Шофьорът е тук.

Инсталирайте драйвера, когато включите Arduino към USB на вашия Windows, той трябва да разпознае драйвера и да назначи COM порт (моят е COM4)

Серийният монитор трябва да извежда като снимката по -горе.

Стъпка 3: Стартирайте RPi чрез изключване и включване на захранването към RPi. Стартирайте VNCViewer, влезте в своя RPi

Прехвърлете скрипта на Python, като използвате инструмента VNCViewer. В горната част на VNCViewer има банер, потърсете бутона със две стрелки. За да прехвърлите данни от RPi към Windows, използвайте символа File Transfer in VNC горе вдясно (близо до символа Wifi) на работния плот на RPi.

Raspberry работи на Linux, а Python 2 и 3 са инсталирани по подразбиране. Трябва само да инсталирате библиотека на Python, наречена pyserial, за да събирате отпечатани данни от серийната линия.

за да инсталирате python Serial, въведете този ред в терминал на Linux

sudo apt-get install python3-serial

• в Windows: въведете този PowellShell:
• pip.exe инсталирайте pyserlal

След това изтеглете скрипта и го запазете на работния плот на RPi

За да стартирате скрипта, първо го направете изпълним чрез:

sudo chown u+x recordSerial.py

Качете кода на Arduino на дъската на Arduino, след това включете вашия USB кабел с USB в, проверете порта чрез:

• В Linux въведете това към терминала: ls /dev /ttyUSB*
• На Wndows: отидете на Device Manager, проверете COM #

Ако скриптът е променен в Windows, може да се наложи да стартирате скрипта на Python в dos2unix, за да премахнете странния знак за завършване на ред от Windows. Инсталирайте го от

sudo apt-get install dos2unix

и конвертирайте скрипта, като изпълните това в терминала

dos2unix recordSerial.py

Променен действителният порт в скрипта от текстов редактор:

sudo nano recordSerial.py

след това стартирайте./recordSerial.py yourfilename.txt

Скриптът Python ще записва данните от RAM на диска за всеки 10 реда, които могат да бъдат коригирани.

За да спрете записа, натиснете Ctrl + C, Скриптът може да се изпълнява в Windows (двойно щракване), името на регистрационните данни е по подразбиране, което включва времева отметка

Ако използвате PowerShell, можете да въведете персонализираното си име на файл, python.exe recordSerial.py awesome.txt

Не всички 18B20 са еднакви. Вижте разчитането!

Избутах кода и в GitHub.

Надявам се този урок да е полезен!

Стъпка 4: Инсталирайте Samba за споделяне на папка

Тази стъпка ще ви преведе през някои основни настройки, за да имате споделена папка, хоствана на Raspberry Pi, до която можете да получите достъп от други компютри.

Първо инсталирайте samba, програма за споделяне и управление на папка за споделяне в мрежата:

sudo apt-get инсталирайте samba

направете споделена папка

mkdir ~/Desktop/sambaShare

променете конфигурационния файл за samba чрез:

sudo samba /etc/samba/smb.conf

добавете следните редове в края на файла:

[sambaShare] коментар = споделяне на папка по RPI път на Research =/home/pi/Desktop/sambaShare browseable = да само за четене = не writable = да public = да създаване на маска = 0777 rectory mask = 0777 гост ok = да

Ако имате проблем с писането в windows, принудете го, като добавите този ред в края на файла: force user = pi

В Linux може да се наложи да използвате root потребителя (ще публикувам проблема, след като разбера)

След това добавете потребител към samba и създайте и парола:

sudo smbpasswd -a пи

след това въведете парола за samba (може да бъде същата или различна от паролата за потребителя pi в системата)

проверете дали конфигурационният файл е наред

тестпарм

натиснете Ctrl+X, за да запишете, и след това рестартирайте услугата samba чрез:

sudo systemctl рестартирайте smbd

На хост компютъра, да речем Linux:

ако не да, инсталирайте samba плюс sambaclient и cifs, за да поддържате устройството за споделяне, моля, направете това, като изпълните:

sudo apt-get инсталира samba smbclient cifs-utils

Проверете дали споделената папка на RPI е готова от:

sudo smbclient -L yourRPI_IP

ако видите споделеното устройство, създайте точка за монтиране в Linux:

sudo mkdir /mnt /researchRPi

sudo chown потребител: usergroup -R /mnt /researchRPI

потребител, потребителска група е вашето име на потребител и група на Linux

след това монтирайте споделянето чрез:

sudo mount -f cifs -o потребителско име = pi // your_rpi_IP/sambaShare/mnt/researchRPi

въведете паролите си и направете мека връзка към работния плот:

sudo ln -s/mnt/researchRPi ~/Desktop/researchRPi

ако имате проблем с разрешението за четене и запис в папката за споделяне, експериментирайте със слабо разрешение:

на PI:

sudo chmod -R 776 ~/Desktop/sambaShare

В Windows е още по -лесно, Отидете на Моят компютър и картографирайте папка, след това въведете IP на RPI, трябва да се появи споделената папка. Вярвам, че има нещо на Mac, което можете да разглеждате в споделената папка в мрежата.

Стъпка 5: Полезни справки

По -долу са някои полезни справки:

1. Тук има друг подход, използващ pyserial и numpy библиотеки
2. Цялостен поглед върху електронната комуникация започва от инсталирането на Arduino IDE. Добра препоръка, ако искате по -дълбоко гмуркане.
3. Кратко, но конкретно писане. Кратки и достатъчни опции за алтернативи за регистриране на данните