เครือข่ายเซ็นเซอร์อุณหภูมิ: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

อุณหภูมิและความชื้นเป็นข้อมูลสำคัญในห้องปฏิบัติการ ห้องครัว สายการผลิต สำนักงาน หุ่นยนต์นักฆ่า และแม้แต่บ้านของคุณ หากคุณต้องการตรวจสอบสถานที่หรือห้องหรือพื้นที่หลายแห่ง คุณต้องการบางสิ่งที่เชื่อถือได้ กะทัดรัด แม่นยำ และราคาไม่แพง คุณสามารถซื้อเซ็นเซอร์ราคาแพงได้ แต่หากคุณกำลังตรวจสอบห้องหลายห้อง อาจทำให้ค่าใช้จ่ายของคุณพุ่งสูงขึ้น บทช่วยสอนนี้จะแสดงวิธีสร้างเซ็นเซอร์เหล่านี้และตรวจสอบข้อมูลของคุณโดยไม่ทำลายธนาคาร

นี่เป็นแอปพลิเคชั่นที่สมบูรณ์แบบสำหรับ Raspberry Pi Zero WH ราคา 14 ดอลลาร์ เนื่องจากอุปกรณ์นี้มีขนาดกะทัดรัด ราคาไม่แพง ทรงพลัง และมี WiFi ในตัว ค่าติดตั้งสำหรับโหนดเซ็นเซอร์แต่ละอันจะมีค่าใช้จ่ายประมาณ 31 ดอลลาร์ บวกค่าขนส่ง ภาษี และค่าเคส คุณสามารถรับสินค้าแต่ละรายการข้างต้นเป็นกลุ่มได้อย่างง่ายดายเพื่อลดต้นทุนการจัดส่ง ยกเว้น Raspberry Pi Zero WH ซึ่งอาจท้าทายกว่านอกสหราชอาณาจักร คุณไม่สามารถหาผู้ขายที่อนุญาตให้คุณซื้อ Zero ได้มากกว่าหนึ่งรายการต่อกฎ Raspberry Pi Foundation

เราใช้ Zero WH มูลค่า 14 เหรียญแทน Zero W มูลค่า 10 เหรียญ เนื่องจาก Zero WH มีส่วนหัวที่บัดกรีไว้ล่วงหน้า ซึ่งจะทำให้การประกอบโครงการของเราทำได้ง่ายและรวดเร็ว เราใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิ/ความชื้น DHT22 เนื่องจากความแม่นยำของอุณหภูมิ (+/- 0.5 °C) ช่วงความชื้น (0–100%) และต้นทุนต่ำ เรายังต้องการบางสิ่งที่ง่ายต่อการต่อสายโดยไม่ต้องเพิ่มตัวต้านทานแบบดึงขึ้น

เสบียง

• Raspberry Pi Zero WH (14 เหรียญ)
• การ์ดไมโคร SD ($ 4)
• แหล่งจ่ายไฟ Raspberry Pi ($ 8)
• DHT22 เซ็นเซอร์อุณหภูมิ / ความชื้น ($ 5)
• (อุปกรณ์เสริม) เคส Raspberry Pi Zero W ($6)

ขั้นตอนที่ 1: การประกอบ

DHT22 จะมีสามพินที่คุณจะต้องเชื่อมต่อกับ Pi Zero WH: 5V, Ground และข้อมูล พินไฟบน DHT22 จะมีข้อความว่า '+' หรือ '5V' เชื่อมต่อสิ่งนี้กับพิน 2 (พินบนขวา 5V) ของ Pi Zero WH หมุดกราวด์บน DHT22 จะมีป้ายกำกับว่า '-' หรือ 'Gnd' เชื่อมต่อสิ่งนี้กับพิน 6 (สองพินด้านล่างพิน 5V) บน Pi Zero WH พินที่เหลือบน DHT22 คือพินข้อมูลและจะมีป้ายกำกับว่า 'ออก' หรือ 's' หรือ 'ข้อมูล' เชื่อมต่อสิ่งนี้กับหนึ่งในพิน GPIO บน Zero WH เช่น GPIO4 (พิน 7) การเชื่อมต่อของคุณควรมีลักษณะเหมือนภาพที่รวมไว้

ขั้นตอนที่ 2: ตั้งค่าซอฟต์แวร์

คุณจะต้องใช้จอภาพและแป้นพิมพ์เพื่อตั้งค่า Pi Zero WH ในครั้งแรก เมื่อตั้งค่าแล้ว คุณไม่จำเป็นต้องมีจอภาพหรือแป้นพิมพ์เพื่อทำงานเมื่อใช้งานในพื้นที่ของคุณ เราต้องการให้แต่ละโหนดมีขนาดเล็กและกะทัดรัดที่สุด

1. คุณต้องติดตั้งระบบปฏิบัติการ Raspbian มาตรฐานเพื่อให้ Pi Zero WH บูตได้ คุณสามารถทำตามคำแนะนำบนเว็บไซต์ของ Raspberry Pi เพื่อตั้งค่า Pi Zero WH ของคุณ
2. เชื่อมต่อ Pi Zero WH กับเครือข่าย WiFi ของคุณ คุณสามารถทำตามคำแนะนำบนเว็บไซต์ของ Raspberry Pi เพื่อเชื่อมต่อ Pi Zero WH กับ WiFi
3. ติดตั้งโมดูล Adafruit DHT Python บน Pi เพื่อให้การอ่านข้อมูลเซ็นเซอร์ DHT22 เป็นเรื่องง่าย ป้อนข้อมูลต่อไปนี้ในพรอมต์คำสั่งของคุณ:

$ sudo pip ติดตั้ง Adafruit_DHT

ตอนนี้คุณมีทุกสิ่งที่จำเป็นในการสื่อสารกับเซ็นเซอร์ของคุณแล้ว ต่อไป คุณต้องมีปลายทางสำหรับข้อมูลเซ็นเซอร์ของคุณ เพื่อที่คุณจะได้เปลี่ยนข้อมูลนั้นเป็นแดชบอร์ดที่ยอดเยี่ยมหรือ SMS/อีเมลแจ้งเตือน เราจะใช้ Initial State สำหรับขั้นตอนนี้ของโครงการ

1. ลงทะเบียนสำหรับบัญชีที่
2. ติดตั้งโมดูล ISStreamer บนพรอมต์คำสั่งของคุณ:

$ sudo pip ติดตั้ง ISStreamer

ขั้นตอนที่ 3: Python Script

ด้วยการติดตั้งระบบปฏิบัติการของเราพร้อมกับโมดูล Python สองโมดูลของเราสำหรับการอ่านข้อมูลเซ็นเซอร์และส่งข้อมูลไปยังสถานะเริ่มต้น เราพร้อมที่จะเขียนสคริปต์ Python ของเรา สคริปต์ต่อไปนี้จะสร้าง/ผนวกกับถังข้อมูลสถานะเริ่มต้น อ่านข้อมูลเซ็นเซอร์ DHT22 และส่งข้อมูลนั้นไปยังแดชบอร์ดแบบเรียลไทม์ สิ่งที่คุณต้องทำคือแก้ไขบรรทัดที่ 6–11

นำเข้า Adafruit_DHT

จาก ISStreamer. Streamer นำเข้า Streamer เวลานำเข้า # --------- การตั้งค่าผู้ใช้ --------- SENSOR_LOCATION_NAME = "Office" BUCKET_NAME = ":partly_sunny: อุณหภูมิห้อง" BUCKET_KEY = "rt0129" ACCESS_KEY = "วางคีย์การเข้าถึงสถานะเริ่มต้นของคุณที่นี่" MINUTES_BETWEEN_READS = 10 METRIC_UNITS = False # --------------------------------- streamer = Streamer(bucket_name=BUCKET_NAME, bucket_key=BUCKET_KEY, access_key=ACCESS_KEY) ในขณะที่ True: ความชื้น temp_c = Adafruit_DHT.read_retry(Adafruit_DHT. DHT22, 4) ถ้า METRIC_UNITS: streamer.log(SENSOR_LOCATION)_NAME + " Temperature(C) อื่น: temp_f = รูปแบบ (temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0, ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + " อุณหภูมิ (F)", temp_f) ความชื้น = รูปแบบ (ความชื้น ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + " ความชื้น(%)", ความชื้น) streamer.flush() time.sleep(60*MINUTES_BETWEEN_READS)

• บรรทัดที่ 6 - ค่านี้ควรไม่ซ้ำกันสำหรับแต่ละโหนด/เซ็นเซอร์อุณหภูมิ นี่อาจเป็นชื่อห้องของโหนดเซ็นเซอร์ ตำแหน่งทางกายภาพ ตัวระบุที่ไม่ซ้ำกัน หรืออะไรก็ตาม เพียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าแต่ละโหนดไม่ซ้ำกันเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลจากโหนดนี้ไปที่สตรีมข้อมูลของตัวเองในแดชบอร์ดของคุณ
• บรรทัดที่ 7 - นี่คือชื่อของที่เก็บข้อมูล ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลาใน UI สถานะเริ่มต้น
• บรรทัดที่ 8 - นี่คือกุญแจถังของคุณ จะต้องเป็นคีย์บัคเก็ตเดียวกันสำหรับทุกโหนดที่คุณต้องการให้แสดงในแดชบอร์ดเดียวกัน
• บรรทัดที่ 9 - นี่คือรหัสการเข้าถึงบัญชีสถานะเริ่มต้นของคุณ คัดลอก+วางคีย์นี้จากบัญชีสถานะเริ่มต้นของคุณ
• บรรทัดที่ 10 - นี่คือเวลาระหว่างการอ่านเซ็นเซอร์ เปลี่ยนตาม.
• บรรทัดที่ 11 - คุณสามารถระบุหน่วยเมตริกหรืออิมพีเรียลได้

หลังจากที่คุณได้ตั้งค่าบรรทัดที่ 6–11 ในสคริปต์ Python บน Pi Zero WH แล้ว ให้บันทึกและออกจากโปรแกรมแก้ไขข้อความ รันสคริปต์ด้วยคำสั่งต่อไปนี้:

$ python tempsensor.py

ทำซ้ำขั้นตอนเหล่านี้สำหรับโหนดเซ็นเซอร์แต่ละโหนด ตราบใดที่แต่ละโหนดส่งข้อมูลไปยังสถานะเริ่มต้นโดยใช้คีย์การเข้าถึงและคีย์บัคเก็ตเดียวกัน ข้อมูลทั้งหมดจะเข้าไปในบัคเก็ตข้อมูลเดียวกันและแสดงบนแดชบอร์ดเดียวกัน

ขั้นตอนที่ 4: แดชบอร์ด

ไปที่บัญชี Initial State ของคุณ คลิกที่ชื่อบัคเก็ตบนชั้นวางบัคเก็ต และดูข้อมูลของคุณในแดชบอร์ด คุณสามารถปรับแต่งแดชบอร์ดและตั้งค่าทริกเกอร์ SMS/อีเมลได้ รูปภาพที่รวมไว้แสดงแดชบอร์ดที่มีโหนดเซ็นเซอร์สามตัวที่รวบรวมอุณหภูมิและความชื้นสำหรับห้องต่างๆ สามห้อง

คุณสามารถเลือกเพิ่มรูปภาพพื้นหลังลงในแดชบอร์ดของคุณได้

ขั้นตอนที่ 5: เรียกใช้อัตโนมัติ & ตรวจสอบกระบวนการและ IP

เมื่อคุณมีการใช้งานโหนดหลายโหนด คุณจะต้องการวิธีการตรวจสอบแต่ละโหนดเพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้ คุณอาจเรียกใช้โหนดเซ็นเซอร์แต่ละโหนดโดยไม่มีจอภาพหรือแป้นพิมพ์/เมาส์เพื่อให้มีขนาดกะทัดรัด ซึ่งหมายความว่าคุณต้องการให้แต่ละโหนดบูตและเรียกใช้สคริปต์ของคุณโดยอัตโนมัติ คุณสามารถใช้บัญชีสถานะเริ่มต้นของคุณเพื่อสร้างแดชบอร์ดกระบวนการ/ที่อยู่ IP ที่สะดวกดังที่แสดงด้านบน บทช่วยสอนโดยละเอียดเกี่ยวกับการสร้างแดชบอร์ดนี้และการตั้งค่า Pi Zero WH ของคุณเพื่อเรียกใช้สคริปต์ Python ของคุณโดยอัตโนมัติเมื่อบูตสามารถดูได้ที่นี่

ขั้นตอนที่ 6: บทสรุป

เมื่อคุณติดตั้งโหนดเซ็นเซอร์เดียวและทำงานแล้ว การทำสำเนาการตั้งค่าซ้ำหลายครั้งตามต้องการจะทำได้ง่ายและราคาไม่แพงนัก การใช้ Pi Zero WH ทำให้คุณมีความยืดหยุ่นในการทำงานอื่นๆ เนื่องจากมีแรงม้ามาก ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้ Pi Zero WH ตัวใดตัวหนึ่งเพื่อดึงข้อมูลสภาพอากาศในพื้นที่จาก API สภาพอากาศและเพิ่มลงในแดชบอร์ดเซ็นเซอร์ของคุณ หากคุณตัดสินใจที่จะเลิกใช้โหนดเซ็นเซอร์ คุณสามารถใช้ Pi Zero WH ซ้ำสำหรับโครงการอื่นๆ ได้ ความยืดหยุ่นนี้ช่วยรองรับการลงทุนในโครงการของคุณในอนาคต