Täydellinen Raspberry Pi -sääasema: 14 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Hei kaikki, Tämä on ensimmäinen Instructableni! Tässä opetusohjelmassa opastan sinua tekemään Raspberry Pi -sääaseman, jolla on oma tietokanta ja verkkosivusto. Tein tämän sääaseman koulutehtävän yhteydessä, ja sain inspiraation Instructablesista. Sääasema voi mitata lämpötilan, kosteuden, ilmanpaineen, tuulen nopeuden ja valotason prosentteina. Kaikki Raspberry Pi: n keräämät näytteet varastoidaan itse Pi: n MySQL -palvelimeen ja näytetään verkkopalvelimella!

Vaihe 1: Kerää materiaalit

Tämän aseman materiaalit ovat hyvin yksinkertaisia. Tarvitset kaikki sopivat materiaalit, anturin ja kotelon.

Materiaalit

Raspberry Pi

Tyypillä ei ole paljon väliä, voit jopa käyttää Raspberry Pi Zero W: tä, mutta älä tee ensimmäistä versiota, koska tarvitset verkkoyhteyden verkkopalvelimelle. Tässä ohjeessa käytän Raspberry Pi 3: ta.

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

Jotkut hyppyjohdot

Tarvitset joitain kaapeleita kaikkien antureiden ja sirun liittämiseksi Raspberry Pi -laitteeseesi. Hyppyjohtoja on kolmenlaisia: uros -naaras, uros -uros ja naaras naaras. Tarvitset noin 15 urosta naisesta ja urosta urosta. Joka tapauksessa ei haittaa saada kaikki kolme.

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

Leipälauta

Elektroniikan tekeminen ilman leipälautaa on hankalaa. Jos aiot tehdä enemmän DIY -elektroniikkaa, tämä on aina hyödyllistä.

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

Anturit

Lämpötila ja kosteus: Grove Temp & Hum v1.0

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

Ilmanpaine: Grove - Barometrin anturi BMP280 (tämä anturi myös mittaa lämpötilan)

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

Tuulennopeus: Infrapuna-anturimoduuli (FC-03) LM393

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

Valo: Grove -valotunnistin (huomautus: tämä on analoginen anturi, joka on välttämättä analoginen digitaalimuunnin, kuten MCP3008)

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

Asuminen

Asuminen on erittäin tärkeä osa projektiasi. Täällä voit sijoittaa kaikki elektroniikka ja anturit. Kotelon ei tarvitse olla kaunis, mutta se voi olla sitä. Tässä Instructable -ohjelmassa teen lintuhuoneen, jonka pohjassa on osasto, johon voin tallentaa Raspberry Pi -laitteeni.

Voit aina valita vähemmän työlästä koteloa, kuten valkoisen elektroniikkalaatikon. Ainoa ehto on, että tuuletusaukkoja on oltava, jotta tuuli ja ilma voivat tuulta antureiden ohi, muuten et saa tarkkoja näytteitä.

Vaihe 2: Liitä kaikki komponentit

Kun sinulla on kaikki komponentit, voit aloittaa tekemällä testi -asetukset. Täällä voit liittää kaiken elektroniikkasi Raspberry Pi -laitteeseesi. Löydät Fritzing -kaavion tiedostoista. Kun kaikki liitännät on tehty, voit aloittaa asentamalla Raspberry Pi -laitteesi.

Vaihe 3: Asenna Raspberry Pi

Jos työskentelet ensimmäistä kertaa Raspberry Pi: n kanssa, suosittelen lämpimästi käymään raspberrypi.org -sivustolla, sillä siinä on hienoja asiakirjoja ja opetusohjelmia aloittelijoille.

www.raspberrypi.org

Varmista, että käytät Debianin uusinta versiota. Voit päivittää kirjoittamalla Raspberry Pi -päätelaitteen tai SSH -istunnon:

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

Vaihe 4: Asenna SPI ja I2C

Kun olet täysin päivittänyt, meidän on muokattava joitain Raspberry Pi -laitteen kokoonpanoja. Kaikki eri anturit paitsi valoanturi ja infrapuna -nopeusanturi käyttävät I2C -protokollaa. Jos haluat käyttää tätä protokollaa yhdessä SPI -käyttöliittymän kanssa, sinun on otettava tämä käyttöön Raspberry Pi: n asetuksissa. Voit määrittää SPI- ja I2C -käyttöliittymän noudattamalla näitä komentoja.

sudo raspi-config

Ota käyttöön sekä SPI että I2C. Käynnistä sitten uudelleen käyttämällä:

sudo uudelleenkäynnistys

Uudelleenkäynnistyksen jälkeen tarkistamme, onko "dtparam = spi = on" ja "dtsparam = i2C_arm = on" /boot /config -tiedoston sisällä. Kun olet löytänyt nämä rivit, sinun on poistettava kommentit.

sudo nano /boot/config.txt

Sulje editori painamalla ctrl + x ja tallenna.

Nyt aiomme asentaa eri kirjastot antureiden ohjaamiseksi.

sudo apt-get install python3-spidev

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

Vaihe 5: Asenna MySQL

Kun olet määrittänyt Raspberry Pi: n perusasiat, kuten yhteyden muodostamisen Internetiin ja ohjelmiston päivittämisen. Voimme aloittaa tietokantajärjestelmän perustamisen, johon tallennamme kaikki säätiedot. Käytämme MySQL: ää. Tämä on helppokäyttöinen tietokantajärjestelmä, jossa voimme yhdistää useita taulukoita toisiinsa suhteiden avulla. Asenna MySQL -tyyppi päätteeseen:

sudo apt-get install mysql-palvelin

sudo apt-get install mysql-client

Asennuksen aikana sinua kehotetaan antamaan pääkäyttäjän salasana. Tarvitset tämän salasanan myöhemmin. Kun nämä paketit on asennettu, voit tarkistaa MySQL -palvelimesi tilan kirjoittamalla:

mysql -uroot -p

Tila

Vaihe 6: Tietokantoskriptin suorittaminen

Kun MySQL -palvelin toimii, voimme suorittaa tietokannan komentosarjan. Tämä skripti luo mallin, jossa on erilaisia taulukoita. Täällä tallennamme kaikki anturin kaappaamat päivämäärät ja kaikki eri asetukset, joita verkkosivusto käyttää.

Jos haluat suorittaa MySQL -komentosarjan Pi: ltä, meidän on ensin kopioitava komentosarja Raspberry Pi: hen. FileZilla on loistava tapa kopioida tiedostoja tietokoneen ja Pi -laitteen välillä. Tässä on loistava opas siihen.

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

Kun komentosarja on Pi -laitteessasi, voit suorittaa sen kirjoittamalla terminaalin:

mysql -uroot -p

lähde /path/to/script.sql

Vaihe 7: MySQL -liittimen asennus Python3: lle

Haluamme yhdistää tietokantamme verkkopalvelimeen, joka toimii Python3: lla. Voit asentaa tämän liittimen suorittamalla tämän komennon.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

Vaihe 8: Asenna pullo

Verkkopalvelin käyttää pulloa. Tämä mikrokehys on erittäin muokattavissa ja helppokäyttöinen. Täydellinen sääasemallemme. Asenna pullo kirjoittamalla tämä komento pääteikkunaan.

sudo apt-get install python3-flask

Vaihe 9: Kopioi verkkopalvelin Raspberry Pi -laitteeseesi

Jokainen paketti on nyt asennettu ja kaikki on asennettu. Nyt voimme kopioida koodin GitHubista. Voit saada koodin Raspberry Pi -laitteellesi kahdella tavalla: voit joko ladata master -zip -tiedoston ja kopioida sen Pi -laitteellesi FileZillalla tai voit kloonata arkiston suoraan Raspberry Pi -laitteellesi. Voit kloonata arkiston kirjoittamalla nämä komennot Pi -laitteellesi.

cd/polku/sinä/pidät/

git -klooni

Nyt sinulla pitäisi olla uusi hakemisto nimeltä WeatherStation. Voit tarkistaa tämän seuraavalla ohjeella:

ls

Vaihe 10: Muokkaa tietokantaluokkaa

Kaikki koodi on nyt Raspberry Pi -laitteessasi. Ennen kuin voimme testata, meidän on määritettävä MySQL-liitin. Liittimen asetukset tallennetaan juuri luodun hakemiston sisälle. Jos haluat siirtyä tiedostoon, meidän on muutettava nykyistä hakemistoa. Kun olemme löytäneet tiedoston, aiomme lisätä MySQL -palvelimemme juurisalasanan tiedoston sisälle. Voit tehdä tämän noudattamalla näitä komentoja.

cd WeatherStation/Pullo/Tietokanta/

nano pswd.py

Voit nyt muokata tiedostoa. Korvaa "your_password" juuri -MySQL -salasanallasi. Nyt olemme valmiita testaamaan koodin.

Vaihe 11: Testaus

Nyt kun kaikki on vihdoin asennettu ja kytketty, voimme aloittaa testauksen. Siirry Flask -hakemistoon ja kirjoita komento:

python3 Flask.py

Kaiken pitäisi alkaa. Nyt voit siirtyä verkkosivustollesi kirjoittamalla osoiteriville: http: IP_RASPBERRY: 5000/.

Vaihe 12: Verkkosivusto

Kun avaat sivuston ensimmäistä kertaa, näet kirjautumisnäytön. Voit siirtyä sivustolle, jos käytät käyttäjätunnuksena "Lander" ja salasanaa "Test12". Sivusto on kirjoitettu hollanniksi, voit kääntää sivuston, jos sinulla on tietoa web -kehityksestä.

Vaihe 13: Laita kaikki koteloon

Ota kotelo ja aseta elektroniikka niin, että ne ovat tasaisesti jakautuneet. Käytän hiljattain valmistettua linnunpönttöäni, sisällytin mallin alla. Se on yksinkertainen laatikko, jossa on väärä pohja Raspberry Pi: n säilyttämiseen.

Huomautus: Kosteusanturin toimimiseksi on aina oltava ilmavirta. Kun olet tyytyväinen tulokseen, voit sulkea kaiken ja sääasema on valmis. Voit nyt sijoittaa sen haluamaasi paikkaan ja kerätä säätiedot.

Vaihe 14: Sääasema toimii

Onnittelut Raspberry Pi on nyt täysin toiminnassa. Aseta se jonnekin avoimeen paikkaan ja kerää tiedot!