Byg et hygrometer derhjemme ved hjælp af Raspberry Pi og SI7021: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Er det fugtigt i dag? Det føles lidt fugtigt for mig

Nogle gange for os viser høj luftfugtighed sig at være virkelig ubehageligt såvel som usundt. For husstandene kan det også forårsage potentiel skade. For et hjem ødelægger høj luftfugtighed trægulve og møbler med opmuntrende muggen vækst omkring os. Heldigvis er der metoder, der giver dig mulighed for at overvåge og kontrollere hjemmets fugtighed.

I dette korstog vil vi lave et Hygrometer, et system, der bruges til at måle fugtindholdet i atmosfæren, ved hjælp af en Raspberry Pi og SI7021, fugtigheds- og temperatursensor. Vores mål var at kontrollere den relative luftfugtighed og temperatur i lejligheden (ideel relativ luftfugtighed er ca. 40-50%, ideel stuetemperatur er cirka mellem 15 ° C (59 ° F) og 30 ° C (86 ° F)) og en måde er at bruge et hygrometer. Vi kunne selvfølgelig have købt en, men da vi havde en Raspberry Pi og fugtigheds- og temperatursensor i hånden, troede vi, at vi ville lave en (hvorfor ikke!).

Trin 1: Behovet imperativt udstyr

Uden at kende de nøjagtige dele, deres værdi og hvor i alverden man kan få dem, er det virkelig irriterende. Bare rolig. Det har vi sorteret for dig. Når du har fået alle delene kvadreret væk, burde det være et øjeblik at lave dette projekt.

1. Hindbær Pi

Det første trin var at skaffe et Raspberry Pi -bord. Raspberry Pi er en single-board Linux-baseret computer. Denne lille pc har et slag i computerkraft, der bruges i elektronikprojekter og enkle operationer som regneark, tekstbehandling, webbrowsing og e-mail og spil.

2. I²C Shield til Raspberry Pi

Efter vores mening er det eneste, Raspberry Pi 2 og Pi 3 virkelig mangler, en I²C -port. INPI2 (I2C -adapteren) giver Raspberry Pi 2/3 en I²C -port til brug med flere I²C -enheder. Den er tilgængelig på Dcube Store.

3. SI7021 Fugtigheds- og temperatursensor

SI7021 I²C fugtigheds- og 2-zones temperatursensor er en monolitisk CMOS IC, der integrerer fugt- og temperatursensorelementer, en analog-til-digital-konverter, signalbehandling, kalibreringsdata og et I²C-interface. Vi købte denne sensor fra Dcube Store.

4. I²C tilslutningskabel

Vi havde I²C -tilslutningskablet til rådighed på DcubeStore.

5. Micro USB -kabel

Den mindst komplicerede, men mest strenge med hensyn til strømbehov er Raspberry Pi! Den nemmeste måde at drive Raspberry Pi på er via Micro USB -kablet.

6. Ethernet (LAN) kabel/ USB WiFi -adapter

Ser du nogensinde på dit liv og tænker: Hvad har internettet gjort ved mig?

Den klassiske måde at få din Raspberry Pi tilsluttet er at bruge et Ethernet -kabel og tilslutte det til din netværksrouter. Alternativt kan WiFi-forbindelse oprettes ved at tilslutte en WiFi-dongle og venstreklikke på netværksikonet for at få vist en liste over tilgængelige WiFi-netværk.

7. HDMI -kabel/ fjernadgang

Med et HDMI -kabel om bord kan du tilslutte det til et digitalt tv eller til en skærm. Vil du have en nøjsom måde! Raspberry Pi kan fjernadgås ved hjælp af forskellige metoder som-SSH og Access via Internettet. Du kan bruge PuTTY open source-softwaren.

Jeg hader matematik, men jeg elsker at tælle penge

Trin 2: Oprettelse af hardwareforbindelser

Generelt er kredsløbet ret lige frem. Lav kredsløbet i henhold til skematisk vist. Layoutet er relativt enkelt, og du bør ikke have problemer.

I vores tilfælde reviderede vi nogle grundlæggende elementer inden for elektronik bare for at renovere hukommelsen til hardware og software. Vi ønskede at udarbejde en simpel elektronisk skema for dette projekt. Elektroniske skemaer er som en blueprint for elektronik. Tegn en plan og følg designet omhyggeligt.

Raspberry Pi og I²C Shield -forbindelse

Først og fremmest skal du tage Raspberry Pi og placere I²C Shield på den. Tryk forsigtigt på skærmen på GPIO -benene. Gør det rigtige, ikke det der er let (Se billedet ovenfor).

Sensor og Raspberry Pi -forbindelse

Tag sensoren, og tilslut I²C -kablet med den. For korrekt funktion af dette kabel, skal du huske, at I²C Output ALTID er forbundet til I²C Input. Det samme skulle følges for Raspberry Pi med I²C -skjoldet monteret over det.

Den store fordel ved at bruge I²C Shield/Adapter og tilslutningskablerne er, at vi ikke har flere problemer med at fastgøre ledninger, der kan forårsage frustration og tidsforbrug at rette, især når du ikke er sikker på, hvor du skal begynde fejlfinding. Bare den enkle proces, som vi har nævnt. Det er plug and play -mulighed.

Bemærk: Den brune ledning skal altid følge jordforbindelsen (GND) mellem output fra en enhed og input fra en anden enhed

Internetforbindelse er vigtig

For at gøre vores projekt til en succes, har vi brug for en internetadgang til vores Raspberry Pi. Du har to valg her. Enten kan du slutte Raspberry Pi til netværket ved hjælp af et Ethernet -kabel eller bruge en USB til WiFi -adapter til WIFI -forbindelse. Uanset hvad, så længe det er forbundet til internettet, er du dækket.

Strømforsyning af kredsløbet

Sæt Micro USB -kablet i strømstikket på Raspberry Pi. Tænd den, og vi kører afsted.

Vores generation er bedre forberedt på en zombie -apokalypse end en time uden elektricitet

Tilslutning til skærm

Vi kan enten have HDMI-kablet tilsluttet en ny skærm/tv, eller vi kan eksternt forbinde Raspberry Pi ved hjælp af fjernadgangsværktøjer som-SSH/PuTTY, hvilket er omkostningseffektivt. Det er lidt kreativ tilgang, hvis du finder brugen af de omkringliggende ressourcer.

Trin 3: Programmering af Raspberry Pi i Python

Du kan se Python -koden for Raspberry Pi og SI7021 i voresGithubrepository.

Inden du går videre til programmet, skal du sørge for at have kigget efter instruktionerne i Readme -filen og konfigureret din Raspberry Pi i henhold til den.

Fugt refererer til tilstedeværelsen af en væske, især vand, ofte i spormængder. Små mængder vand kan for eksempel findes i luften (fugtighed), i fødevarer og i forskellige kommercielle produkter. Fugt refererer også til mængden af vanddamp, der er til stede i luften.

Nedenfor er python -koden, og du kan klone den og kan improvisere, hvis det er nødvendigt.

# Distribueret med en fri vilje-licens.# Brug den, som du vil, profit eller gratis, forudsat at den passer ind i licenserne til de tilhørende værker. # SI7021 # Denne kode er designet til at fungere med SI7021_I2CS I2C Mini -modulet tilgængeligt fra ControlEverything.com. #

import smbus

importtid

# Få I2C -bus

bus = smbus. SMBus (1)

# SI7021 adresse, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Vælg relativ luftfugtighed NO HOLD master mode bus.write_byte (0x40, 0xF5)

time.sleep (0,3)

# SI7021 adresse, 0x40 (64)

# Læs data tilbage, 2 bytes, Fugtighed MSB første data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Konverter dataene

fugtighed = ((data0 * 256 + data1) * 125 / 65536,0) - 6

time.sleep (0,3)

# SI7021 adresse, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Vælg temperatur INGEN HOLD master mode bus.write_byte (0x40, 0xF3)

time.sleep (0,3)

# SI7021 adresse, 0x40 (64)

# Læs data tilbage, 2 bytes, Temperatur MSB første data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Konverter dataene

cTemp = ((data0 * 256 + data1) * 175,72 / 65536,0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Output data til skærmen

print "Relativ luftfugtighed er: %.2f %%" %fugtighed print "Temperatur i Celsius er: %.2f C" %cTemp print "Temperatur i Fahrenheit er: %.2f F" %fTemp

Trin 4: Arbejdstilstand

Download nu (eller git pull) koden og åbn den i Raspberry Pi.

Kør kommandoerne for at kompilere og uploade koden på terminalen og se output på Monitor. Efter få øjeblikke viser den alle variablerne. Start med et par tanker eller temaer, og se, hvad du kan finde på.

Trin 5: Applikationer og funktioner

SI7021 tilbyder en nøjagtig, lav effekt, fabrikskalibreret digital løsning ideel til måling af fugtighed, dugpunkt og temperatur i applikationer som HVAC/R, termostater/humidistater, åndedrætsbehandling, hvidevarer, indendørs vejrstationer, mikro-miljøer /Datacentre, Automotive Climate Control and Defogging, Asset and Goods Tracing og Mobiltelefon og tablets.

For f.eks. Du kan forbedre dette projekt til en HVAC -indikator for indendørs og køretøjsmiljøkomfort. Det opretholder det termiske miljø, der bestemmer temperaturkontrol, iltpåfyldning og fjernelse af fugt, lugt, røg, varme, støv, luftbårne bakterier, kuldioxid og andre gasser. Bortset fra fugtigheds- og temperatursensorer kan du hjælpe dette projekt med sensorer lige fra tryk, luftkvalitet, røgdetektor til lys- og nærhedssensorer. Du kan foretage forbedringer i koden i henhold til den ønskede hardware, der er anvendt, og derefter kan du have dit eget setup til at gøre dig termisk komfortabel. Dette projekt er fantastisk til børn, og du vil vise dem nogle fantastiske ting, du ved at lære, mens du spiller. Et lille projekt som dette kan være mere smukt fantastisk for børn.

Trin 6: Konklusion

Hvis du har spekuleret på at kigge ind i Raspberry Pi -verdenen, så kan du forbløffe dig selv ved at bruge det grundlæggende inden for elektronik, kodning, design, lodning og hvad ikke. I denne proces kan der være nogle projekter, der kan være lette, mens nogle kan teste dig og udfordre dig. Men du kan lave en måde og perfektionere den ved at ændre og lave din egen skabelse. Til din hjælp har vi en fantastisk videotutorial på YouTube, som kan hjælpe med din udforskning og til yderligere forklaring af alle aspekter af projektet. Vi håber, at du finder dette fantastisk og nyttigt. Svar venligst for eventuelle ændringer.