Teljes Raspberry Pi meteorológiai állomás: 14 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Üdv mindenkinek, Ez az első Instructable! Ebben az oktatóanyagban eligazítom Önt egy Raspberry Pi meteorológiai állomás elkészítésében, saját adatbázissal és webhellyel. Ezt az időjárási állomást egy iskolai feladat keretében készítettem, inspirációt kaptam az Instructables -ről. Az időjárásjelző állomás százalékban méri a hőmérsékletet, a páratartalmat, a légköri nyomást, a szélsebességet és a fényszintet. A Raspberry Pi által gyűjtött összes minta egy MySQL szerver belsejében tárolódik a Pi -n, és megjelenik egy webszerveren!

Lépés: Gyűjtse össze anyagait

Ennek az állomásnak az anyaga nagyon egyszerű. Szüksége lesz minden megfelelő anyagra, érzékelőre és házra.

Anyagok

Raspberry Pi

A típus nem sokat számít, akár a Raspberry Pi Zero W -t is használhatja, de ügyeljen arra, hogy ne tegye meg az első verziót, mert hálózati kapcsolatra lesz szüksége a webszerverhez. Ebben az utasításban a Raspberry Pi 3 -at fogom használni.

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

Néhány áthidaló kábel

Szükséged lesz néhány kábelre az összes érzékelő és chip csatlakoztatásához a Raspberry Pi készülékhez. Háromféle jumper kábel létezik: férfi -nő, férfi -férfi és női -nő. Szüksége lesz körülbelül 15 férfi -nő és férfi -férfi típusra. Akárhogy is, nem ártana megszerezni mind a hármat.

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

Kenyeretábla

Elektronikázni kenyértábla nélkül nehézkes. Ha több barkács elektronikát tervez, ez mindig jól jön.

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

Érzékelők

Hőmérséklet és páratartalom: Grove Temp & Hum v1.0

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

Barometrikus nyomás: Grove - BMP280 barométer érzékelő (ez az érzékelő a hőmérsékletet is rögzíti)

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

Szélsebesség: Infravörös érzékelő modul (FC-03) LM393

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

Fény: Grove fényérzékelő (megjegyzés: ez egy analóg érzékelő, analóg -digitális átalakító, például az MCP3008 szükségszerűen)

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

Ház

A ház nagyon fontos része a projektnek. Itt fogja elhelyezni az összes elektronikáját és érzékelőjét. A háznak nem kell szépnek lennie, de biztos lehet. Ebben az utasításban egy madárházat készítek, amelynek alján egy rekesz található, ahol a Raspberry Pi -t tárolhatom.

Mindig választhat egy kevésbé fáradságos házat, például egy fehér elektronikai dobozt. Az egyetlen feltétel az, hogy szellőzőnyílásoknak kell lenniük, így a szél és a levegő szellőzni tud az érzékelők mellett, különben nem kap pontos mintákat.

2. lépés: Csatlakoztassa az összes alkatrészt

Miután megvan az összes összetevője, kezdheti a tesztbeállítások elvégzésével. Itt csatlakoztathatja az összes elektronikát a Raspberry Pi -hez. A Fritzing sematikája megtalálható a fájlokban. Ha minden kapcsolat létrejött, kezdje a Raspberry Pi beállításával.

3. lépés: A Raspberry Pi beállítása

Ha most dolgozik először Raspberry Pi -vel, nagyon ajánlom, hogy látogassa meg a raspberrypi.org webhelyet, ahol nagyszerű dokumentációk és oktatóanyagok találhatók a kezdők számára.

www.raspberrypi.org

Győződjön meg arról, hogy a Debian legújabb verzióját futtatja. Frissíthet, ha beírja a Raspberry Pi terminálját vagy egy SSH munkamenetet:

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

4. lépés: Telepítse az SPI -t és az I2C -t

A teljes frissítés után szerkesztenünk kell néhány konfigurációt a Raspberry Pi -n. A fényérzékelő és az infravörös sebességérzékelő kivételével minden különböző érzékelő az I2C protokollt használja. Ha ezt a protokollt az SPI interfésszel együtt szeretné használni, akkor ezt engedélyeznie kell a Raspberry Pi beállításaiban. Az SPI és az I2C interfészt az alábbi parancsok segítségével állíthatja be.

sudo raspi-config

Engedélyezze az SPI -t és az I2C -t is. Ezután indítsa újra a következőt:

sudo újraindítás

Az újraindítás után ellenőrizni fogjuk, hogy a „dtparam = spi = on” és a „dtsparam = i2C_arm = on” a /boot /config fájlban van -e. Ha megtalálta ezeket a sorokat, törölnie kell a megjegyzéseket.

sudo nano /boot/config.txt

Lépjen ki a szerkesztőből a ctrl + x használatával, és mentse.

Most telepítjük a különböző könyvtárakat az érzékelők vezérlésére.

sudo apt-get install python3-spidev

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

5. lépés: Telepítse a MySQL -t

Miután beállította a Raspberry Pi alapjait, például az internethez való csatlakozást és a szoftver frissítését. Elkezdhetjük adatbázis -rendszerünk beállítását, ahol minden időjárási adatunkat tároljuk. Mi a MySQL -t fogjuk használni. Ez egy könnyen használható adatbázis -rendszer, ahol relációk segítségével több táblát is összekapcsolhatunk egymással. A MySQL típus telepítéséhez a terminálon:

sudo apt-get install mysql-server

sudo apt-get install mysql-client

A telepítés során meg kell adnia a root felhasználó jelszavát. Erre a jelszóra később is szüksége lesz. Miután telepítette ezeket a csomagokat, ellenőrizheti MySQL szerverének állapotát a következő beírásával:

mysql -uroot -p

állapot

6. lépés: Az adatbázis -szkript futtatása

Amint a MySQL szerver működik, futtathatjuk az adatbázis szkriptjét. Ez a szkript olyan modellt hoz létre, amelyben különböző táblázatok találhatók. Itt tároljuk az érzékelő által rögzített összes dátumot és a webhely különböző beállításait.

A MySQL szkript futtatásához a Pi -ből először át kell másolnunk a szkriptet a Raspberry Pi -re. A FileZilla nagyszerű módja a fájlok másolásának a számítógép és a Pi között. Itt van egy nagyszerű útmutató, hogyan kell ezt megtenni.

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

Ha a szkript a Pi -n van, akkor a terminálba beírva futtathatja:

mysql -uroot -p

forrás /path/to/script.sql

7. lépés: A MySQL Connector telepítése a Python3 számára

Az adatbázisunkat a Python3 -on futó webszerverhez szeretnénk csatlakoztatni. A csatlakozó telepítéséhez futtassa ezt a parancsot.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

8. lépés: Telepítse a lombikot

A webszerver a lombikot használja. Ez a mikrokeret nagyon testreszabható és könnyen használható. Tökéletes az időjárás állomásunkhoz. A lombik telepítéséhez írja be ezt a parancsot a terminál ablakába.

sudo apt-get install python3-flask

9. lépés: Másolja a webszervert a Raspberry Pi -re

Minden csomag telepítve van, és minden beállítva. Most másolhatjuk a kódot a GitHub -ból. Kétféle módon szerezheti be a kódot a Raspberry Pi -re: vagy letöltheti a mester zip fájlt, és másolhatja azt a Pi -re a FileZilla segítségével, vagy klónozhatja a lerakatot közvetlenül a Raspberry Pi -n. A tároló klónozásához írja be ezeket a parancsokat a Pi -n.

cd/elérési út/te/tetszik/

git klón

Most létre kell hoznia egy új könyvtárat WeatherStation néven. Ezt a következő utasítással ellenőrizheti:

ls

10. lépés: Az adatbázis osztály szerkesztése

Az összes kód most a Raspberry Pi -n található. A tesztelés előtt konfigurálnunk kell a MySQL-csatlakozót. A csatlakozó beállításai az újonnan létrehozott könyvtárban tárolódnak. A fájl eléréséhez meg kell változtatnunk az aktuális könyvtárat. Miután megtaláltuk a fájlt, be fogjuk illeszteni a fájlba a MySQL szerverünk root jelszavát. Ezt a parancsok követésével teheti meg.

cd WeatherStation/Lombik/Adatbázis/

nano pswd.py

Most már szerkesztheti a fájlt. Cserélje le a „saját_jelszót” a gyökér MySQL jelszavával. Most készen állunk a kód tesztelésére.

11. lépés: Tesztelés

Most, hogy minden végre telepítve és bekötve, elkezdhetjük a tesztelést. Lépjen a Flask könyvtárba, és írja be a parancsot:

python3 Flask.py

Mindennek el kell kezdődnie. Most a címsávba beírva léphet webhelyére: http: IP_RASPBERRY: 5000/.

12. lépés: A webhely

A webhely első megnyitásakor megjelenik egy bejelentkezési képernyő. Akkor léphet be az oldalra, ha a „Lander” felhasználónevet és a „Test12” jelszót használja. A weboldal hollandul van írva, lefordíthatja a webhelyet, ha bármilyen ismerete van a webfejlesztésről.

13. lépés: Tegyen mindent a házba

Fogja meg a házát, és helyezze el az elektronikát úgy, hogy egyenletesen legyenek elosztva. Használni fogom az újonnan készített madárházat, a tervezést alább közöltem. Ez egy egyszerű doboz hamis aljúval a Raspberry Pi tárolására.

Megjegyzés: a páratartalom -érzékelő megfelelő működéséhez mindig légáramnak kell lennie. Ha elégedett az eredménnyel, mindent bezárhat, és az időjárás állomás befejeződött. Most elhelyezheti a kívánt helyen, és összegyűjtheti az időjárási adatokat.

14. lépés: Az időjárás -állomás működik

Gratulálunk, a Raspberry Pi most már teljesen működőképes. Helyezze el valahová a szabadba, és gyűjtse össze az adatokat!