ผู้สังเกตความชื้นและอุณหภูมิโดยใช้ Raspberry Pi กับ SHT25 ใน Python: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในฐานะที่เป็นแฟนตัวยงของ Raspberry Pi เราจึงนึกถึงการทดลองที่น่าตื่นเต้นกว่านี้

ในแคมเปญนี้ เราจะจัดทำเครื่องวัดความชื้นและอุณหภูมิที่วัดความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิโดยใช้เซ็นเซอร์ Raspberry Pi และ SHT25 ความชื้นและอุณหภูมิ ลองมาดูการเดินทางครั้งนี้เพื่อสร้างเครื่องตรวจวัดความชื้นและอุณหภูมิแบบโฮมเมดเพื่อให้ได้สภาพแวดล้อมที่สมบูรณ์แบบที่บ้าน ผู้สังเกตการณ์ความชื้นและอุณหภูมิเป็นโครงการที่ค่อนข้างรวดเร็วในการสร้าง สิ่งที่คุณต้องทำคือรวบรวมส่วนประกอบ ประกอบ และปฏิบัติตามคำแนะนำ จากนั้นในเวลาไม่นาน คุณสามารถเพลิดเพลินกับการเป็นเจ้าของการตั้งค่านี้ มาเลย เชียร์ขึ้น มาเริ่มกันเลย

ขั้นตอนที่ 1: เครื่องมือที่จำเป็นที่เราต้องการ

ปัญหาของเรามีน้อยลงเนื่องจากเรามีสิ่งต่างๆ มากมายรอดำเนินการ อย่างไรก็ตาม เรารู้ว่ามันยากแค่ไหนที่คนอื่นจะรวบรวมส่วนที่ถูกต้องในเวลาที่เหมาะสมจากสถานที่ที่เหมาะสมด้วยเงินเพียงนิดเดียว ดังนั้นเราจะช่วยเหลือคุณในทุกด้าน อ่านต่อไปนี้เพื่อรับรายการชิ้นส่วนทั้งหมด

1. ราสเบอร์รี่ปี่

ขั้นตอนแรกคือการได้รับบอร์ด Raspberry Pi Raspberry Pi เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Linux แบบบอร์ดเดียวที่มือสมัครเล่นหลายคนเคยใช้ในโครงการของตน Raspberry Pi เป็นขุมพลังในการคำนวณ หล่อเลี้ยงจินตนาการของสาธารณชนทั้งๆ ที่มีขนาดเล็ก ดังนั้นจึงถูกนำมาใช้ในกระแสนิยม เช่น Internet of Things (IoT), Smart Cities, School Education และรูปแบบอื่นๆ ของ Gadget ที่มีประโยชน์

2. I2C Shield สำหรับ Raspberry Pi

ในความเห็นของเรา สิ่งเดียวที่ Raspberry Pi 2 และ Pi 3 ขาดไปอย่างแท้จริงคือพอร์ต I²C ไม่ต้องห่วง. INPI2 (อะแดปเตอร์ I2C) มีพอร์ต I²C ของ Raspberry Pi 2/3 สำหรับใช้กับอุปกรณ์ I2C หลายเครื่อง มีจำหน่ายแล้วที่ Dcube Store

3. SHT25 ความชื้นและเซ็นเซอร์อุณหภูมิ

ความชื้นและเซ็นเซอร์อุณหภูมิความแม่นยำสูง SHT25 ให้สัญญาณเซ็นเซอร์เชิงเส้นที่ปรับเทียบแล้วในรูปแบบดิจิตอล I²C เราซื้อเซ็นเซอร์นี้จาก Dcube Store

4. สายเคเบิลเชื่อมต่อ I2C

เราใช้สายเชื่อมต่อ I²C ที่ Dcube Store

5. สายไมโคร USB

ความซับซ้อนน้อยที่สุด แต่เข้มงวดที่สุดในแง่ของความต้องการพลังงานคือ Raspberry Pi! วิธีที่ง่ายที่สุดในการจ่ายไฟให้กับ Raspberry Pi คือการใช้สาย Micro USB

6. สายเคเบิลอีเทอร์เน็ต(LAN)/ดองเกิล USB WiFi

อินเทอร์เน็ตกำลังกลายเป็นจัตุรัสกลางเมืองสำหรับหมู่บ้านโลกในวันพรุ่งนี้ เชื่อมต่อ Raspberry Pi ของคุณด้วยสาย Ethernet (LAN) แล้วเสียบเข้ากับเราเตอร์เครือข่ายของคุณ ให้มองหาอแด็ปเตอร์ WiFi และใช้พอร์ต USB พอร์ตใดพอร์ตหนึ่งเพื่อเข้าถึงเครือข่ายไร้สาย เป็นทางเลือกที่ชาญฉลาด ง่าย เล็ก และราคาถูก !

7. สาย HDMI/การเข้าถึงระยะไกล

ด้วยสาย HDMI บนบอร์ด คุณสามารถเชื่อมต่อกับทีวีดิจิตอลหรือจอภาพได้ อยากประหยัดเงิน! Raspberry Pi สามารถเข้าถึงได้จากระยะไกลโดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น SSH และการเข้าถึงทางอินเทอร์เน็ต คุณสามารถใช้ซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์ส PuTTY ได้

เงินมักจะมีค่าใช้จ่ายมากเกินไป

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์

โดยทั่วไปวงจรค่อนข้างตรงไปตรงมา ทำวงจรตามแผนผังที่แสดง ตามภาพด้านบน เลย์เอาต์ค่อนข้างเรียบง่าย และคุณไม่น่าจะมีปัญหาอะไร

ในความนึกคิดของเรา เราได้ผ่านพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพียงเพื่อตกแต่งหน่วยความจำสำหรับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ใหม่ เราต้องการวาดแผนผังอิเล็กทรอนิกส์อย่างง่ายสำหรับโครงการนี้ ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แผนผังเป็นเหมือนรากฐาน การออกแบบวงจรจำเป็นต้องมีรากฐานโครงสร้างที่สร้างขึ้นเพื่อความทนทาน เมื่อคุณมีแผนผังอิเล็กทรอนิกส์สำหรับสิ่งที่คุณต้องการสร้าง ที่เหลือก็แค่ทำตามการออกแบบเท่านั้น

Raspberry Pi และ I2C Shield Bonding

นำ Raspberry Pi และวาง I²C Shield ลงไป กดโล่เบา ๆ ลงบนหมุด GPIO เมื่อคุณรู้ว่าคุณกำลังทำอะไรอยู่ มันเป็นเค้กชิ้นหนึ่ง (ดูรูป)

การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และ Raspberry Pi

นำเซ็นเซอร์และต่อสายI²Cด้วย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเอาต์พุตI²Cเชื่อมต่อกับอินพุตI²Cเสมอ สิ่งที่ตามมาด้วย Raspberry Pi ที่มีแผงป้องกัน I²C ติดอยู่ การใช้ตัวป้องกันและสายเคเบิล I²C เป็นทางเลือกแบบพลักแอนด์เพลย์ที่ง่ายแทนวิธีการบัดกรีโดยตรงที่มักทำให้เกิดความสับสนและมักเกิดข้อผิดพลาด หากไม่มี คุณจะต้องอ่านไดอะแกรมและพินเอาต์ ประสานกับบอร์ด และถ้าคุณต้องการเปลี่ยนแอปพลิเคชันของคุณโดยการเพิ่มหรือเปลี่ยนบอร์ด คุณจะต้องลบทั้งหมดนี้แล้วเริ่มใหม่อีกครั้ง ทำให้การแก้ไขปัญหาซับซ้อนน้อยลง (คุณเคยได้ยินเรื่อง plug-and-play นี่คือ plug, unplug and play ใช้งานง่ายมาก ไม่น่าเชื่อ)

หมายเหตุ: สายสีน้ำตาลควรเป็นไปตามการเชื่อมต่อกราวด์ (GND) ระหว่างเอาต์พุตของอุปกรณ์หนึ่งกับอินพุตของอุปกรณ์อื่นเสมอ

เครือข่าย USB และไร้สายเป็นสิ่งสำคัญ

สิ่งแรกที่คุณจะต้องทำคือเชื่อมต่อ Raspberry Pi กับอินเทอร์เน็ต คุณมีสองตัวเลือก: การเชื่อมต่อโดยใช้สายเคเบิลอีเทอร์เน็ต (LAN) หรือวิธีอื่นที่น่าประทับใจในการใช้อแด็ปเตอร์ WiFi

กำลังของวงจร

เสียบสาย Micro USB เข้ากับแจ็คไฟของ Raspberry Pi สว่างขึ้นและ voila เราพร้อมแล้ว!

การเชื่อมต่อกับหน้าจอ

เราสามารถเชื่อมต่อสาย HDMI กับจอภาพ/ทีวี หรือเราจะสร้างสรรค์เล็กน้อยเพื่อสร้าง Pi หัวขาดซึ่งคุ้มค่าโดยใช้วิธีการเข้าถึงระยะไกลเช่น SSH/PuTTY โปรดจำไว้ว่าวิทยาลัยเป็นครั้งเดียวเท่านั้นที่ การเป็นคนจนและเมาก็เป็นที่ยอมรับได้

ขั้นตอนที่ 3: การเขียนโปรแกรม Python Raspberry Pi

รหัส Python สำหรับ Raspberry Pi และ SHT25 Sensor อยู่ในที่เก็บ Github ของเรา

ก่อนเข้าสู่โปรแกรม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้อ่านคำแนะนำที่ให้ไว้ในไฟล์ Readme และตั้งค่า Raspberry Pi ของคุณตามลำดับ ความชื้นหมายถึงการมีอยู่ของของเหลว โดยเฉพาะน้ำ ซึ่งมักมีปริมาณน้อย อาจพบน้ำปริมาณเล็กน้อย เช่น ในอากาศ (ความชื้น) ในอาหาร และในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ต่างๆ

ด้านล่างเป็นรหัสหลาม คุณสามารถโคลนและแก้ไขโค้ดได้ตามต้องการ

# แจกจ่ายด้วยใบอนุญาตฟรี # ใช้งานได้ตามที่คุณต้องการ ไม่ว่าจะมีกำไรหรือให้เปล่า หากเหมาะสมกับใบอนุญาตของงานที่เกี่ยวข้อง # SHT25 # รหัสนี้ออกแบบมาเพื่อทำงานกับ SHT25_I2CS I2C Mini Module ที่มีให้จาก ControlEverything.com #

นำเข้า smbus

เวลานำเข้า

# รับรถบัส I2C

รถบัส = smbus. SMBus(1)

# SHT25 ที่อยู่ 0x40 (64)

# ส่งคำสั่งวัดอุณหภูมิ # 0xF3(243) NO HOLD master bus.write_byte(0x40, 0xF3)

เวลานอน(0.5)

# SHT25 ที่อยู่ 0x40 (64)

# อ่านข้อมูลย้อนหลัง 2 ไบต์ # Temp MSB, Temp LSB data0 = bus.read_byte(0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

#แปลงข้อมูล

อุณหภูมิ = data0 * 256 + data1 cTemp= -46.85 + ((อุณหภูมิ * 175.72) / 65536.0) fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# SHT25 ที่อยู่ 0x40 (64)

# ส่งคำสั่งวัดความชื้น # 0xF5(245) NO HOLD master bus.write_byte(0x40, 0xF5)

เวลานอน(0.5)

# SHT25 ที่อยู่ 0x40 (64)

# อ่านข้อมูลย้อนหลัง 2 ไบต์ # ความชื้น MSB ความชื้น LSB data0 = bus.read_byte(0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

#แปลงข้อมูล

ความชื้น = data0 * 256 + data1 ความชื้น = -6 + ((ความชื้น * 125.0) / 65536.0)

# ส่งออกข้อมูลไปยังหน้าจอ

พิมพ์ "ความชื้นสัมพัทธ์คือ: %.2f %%" %ความชื้นพิมพ์ "อุณหภูมิในเซลเซียสคือ: %.2f C" %cTemp พิมพ์ "อุณหภูมิในฟาเรนไฮต์คือ: %.2f F" %fTemp

ขั้นตอนที่ 4: โหมดประสิทธิภาพ

ตอนนี้ดาวน์โหลด (หรือ git pull) รหัสแล้วเปิดใน Raspberry Pi

รันคำสั่งเพื่อคอมไพล์และอัพโหลดโค้ดบนเทอร์มินัลและดูผลลัพธ์บนจอแสดงผล หลังจากนั้นครู่หนึ่ง ระบบจะแสดงพารามิเตอร์ทั้งหมด หลังจากทำให้แน่ใจว่าทุกอย่างราบเรียบเหมือนแพนเค้กแล้ว คุณสามารถด้นสดและก้าวต่อไปกับโปรเจ็กต์ที่น่าสนใจยิ่งขึ้นได้

ขั้นตอนที่ 5: แอปพลิเคชันและคุณสมบัติ

เซ็นเซอร์ความชื้นและอุณหภูมิ SHT25 ใหม่นำเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ไปสู่อีกระดับด้วยประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์ที่ไม่มีใครเทียบ ตัวแปรที่หลากหลาย และคุณสมบัติใหม่ เหมาะสำหรับตลาดที่หลากหลาย เช่น เครื่องใช้ในบ้าน การแพทย์ IoT HVAC หรืออุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังมีในเกรดยานยนต์

สำหรับเช่น ใจเย็นๆ แล้วไปซาวน่า !

รักซาวน่า ! ซาวน่าได้รับความสนใจจากหลาย ๆ คน พื้นที่ปิด - มักจะทำด้วยไม้ ให้ความร้อนเพื่อสร้างความร้อนแก่ร่างกายของบุคคลภายใน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าความร้อนในร่างกายมีผลดีสูง ในแคมเปญนี้ เราจะทำ Sauna Jacuzzi Observer ที่วัดความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิโดยใช้ Raspberry Pi และ SHT25 คุณสามารถสร้างซาวน่าจากุซซี่ Observer แบบโฮมเมดเพื่อให้ได้สภาพแวดล้อมที่สมบูรณ์แบบสำหรับการอาบน้ำซาวน่าที่ชวนให้หลงใหลทุกครั้ง

ขั้นตอนที่ 6: บทสรุป

หวังว่าโครงการนี้จะเป็นแรงบันดาลใจให้ทดลองต่อไป ในขอบเขต Raspberry Pi คุณสามารถสงสัยเกี่ยวกับโอกาสที่ไม่มีวันสิ้นสุดของ Raspberry Pi พลังที่ง่ายดาย การใช้งาน และคุณจะแก้ไขความสนใจของคุณในด้านอิเล็กทรอนิกส์ การเขียนโปรแกรม การออกแบบ ฯลฯ ได้อย่างไร แนวคิดมีมากมาย บางครั้งผลลัพธ์ก็นำคุณไปสู่จุดต่ำสุดใหม่แต่ไม่ยอมแพ้ อาจมีวิธีอื่นหรือแนวคิดใหม่อาจพัฒนาจากความล้มเหลว (ถึงแม้จะเป็นชัยชนะก็ตาม) คุณสามารถท้าทายตัวเองด้วยการสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ และทำให้ทุกอย่างสมบูรณ์แบบ เพื่อความสะดวกของคุณ เรามีวิดีโอแนะนำการใช้งานที่น่าสนใจบน Youtube ซึ่งอาจช่วยในการสำรวจของคุณและหากคุณต้องการคำอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับทุกแง่มุมของโครงการ