Brug Raspberry Pi til at evaluere fugtighed og temperatur med SI7006: 6 trin

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

Da vi var en entusiast for Raspberry Pi, tænkte vi på nogle mere spektakulære eksperimenter med det.

I denne kampagne måler vi temperatur og fugtighed, der skal kontrolleres, ved hjælp af en Raspberry Pi og SI7006, fugtigheds- og temperatursensor. Så lad os se på denne rejse for at bygge et system til måling af fugt.

Trin 1: Imperativt udstyr, vi har brug for

Uden at kende præcise 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 får fingrene i alle delene, vil projektet være lige så hurtigt som Bolt i 100m sprint.

1. Hindbær Pi

Det første trin var at skaffe et Raspberry Pi -bord. Raspberry Pi er en single-board Linux-baseret computer. Denne mini -pc til generelle formål, hvis lille størrelse, kapacitet og lave pris gør den levedygtig til brug i grundlæggende pc -operationer, moderne applikationer som IoT, hjemmeautomatisering, smarte byer og meget mere.

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 i DCUBE Store.

3. SI7006 Fugtigheds- og temperatursensor

Si7006 I²C luftfugtigheds- og temperatursensor er et monolitisk CMOS IC, der integrerer luftfugtigheds- og temperatursensorelement, en analog-til-digital-omformer, signalbehandling, kalibreringsdata og et I²C-interface. Vi købte denne sensor fra DCUBE Store.

4. I2C -tilslutningskabel

Vi havde I²C -tilslutningskablet tilgængeligt i DCUBE Store.

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 Dongle

"vær stærk" hviskede jeg til mit wifi -signal. Få din Raspberry Pi tilsluttet med et Ethernet (LAN) -kabel, og tilslut den til din netværksrouter. Alternativt kan du kigge efter en WiFi -adapter og bruge en af USB -portene til at få adgang til det trådløse netværk. Det er et smart valg, let, lille og billigt!

7. HDMI -kabel/fjernadgang

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

Penge koster ofte for meget

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 omstændigheder har vi revideret nogle grundlæggende elementer inden for elektronik bare for at renovere vores hukommelse 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. For yderligere forskning inden for elektronik kan YouTube holde din interesse (dette er nøglen!).

Raspberry Pi og I2C Shield -forbindelse

Først og fremmest skal du tage Raspberry Pi og placere I²C Shield på den. Tryk forsigtigt på skærmen. Når du ved, hvad du laver, er det et stykke kage. (Se billedet ovenfor).

Sensor og Raspberry Pi -forbindelse

Tag sensoren og tilslut I²C -kablet til den. For den bedste ydelse af dette kabel, skal du huske, at I²C Output ALTID er forbundet til I²C Input. Det samme bør gøres for Raspberry Pi med I²C-skjoldet monteret over det. Den store fordel ved at bruge I²C-skærmen/adapteren og tilslutningskablerne er, at vi ikke har problemer med ledninger, der kan forårsage frustration og være tidskrævende at reparere, især når du ikke er sikker på, hvor du skal begynde fejlfinding. Det er en plug and play -mulighed (dette er plug, træk stikket og play. Det er så enkelt at bruge, det er utroligt).

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

Netværk er vigtigt

For at gøre vores projekt til en succes, har vi brug for en internetforbindelse til vores Raspberry Pi. Til dette har du muligheder som at tilslutte et Ethernet (LAN) kabel med hjemmenetværket. Som en alternativ, men bekvem måde er også at bruge en WiFi -adapter. Nogle gange har du brug for en driver for at få det til at fungere. Så foretrækker den med Linux i beskrivelsen.

Strømforsyning af kredsløbet

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

Med stor strøm følger en enorm elregning

Tilslutning til skærm

Vi kan enten have HDMI-kablet tilsluttet en ny skærm/fjernsyn, eller også kan vi være lidt kunstneriske til at lave en fjernforbundet Raspberry Pi, som er økonomisk ved hjælp af fjernadgangsværktøjer som-SSH og PuTTY.

Husk, selv Batman skal reducere i denne økonomi

Trin 3: Python -programmering Raspberry Pi

Du kan se Python -koden til Raspberry Pi og SI7006 -sensoren på vores Github -lager.

Inden du går i gang med programmet, skal du læse instruktionerne i Readme -filen og konfigurere din Raspberry Pi i henhold til den. Det vil kun tage et øjeblik, hvis du først får det af vejen. Fugtighed er mængden af vanddamp i luften. Vanddamp er vandets gasformige fase og er usynlig. Fugtighed angiver sandsynligheden for nedbør, dug eller tåge. Relativ luftfugtighed (forkortet RH) er forholdet mellem vanddampens partialtryk og vandets ligevægtsdamptryk ved en given temperatur. Relativ luftfugtighed afhænger af temperaturen og trykket i det relevante system.

Nedenfor er pythonkoden, og du kan klone og redigere koden på enhver måde, du foretrækker.

# 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. # SI7006-A20 # Denne kode er designet til at fungere med SI7006-A20_I2CS I2C Mini-modulet tilgængeligt fra ControlEverything.com. #

import smbus

importtid

# Få I2C -bus

bus = smbus. SMBus (1)

# SI7006_A20 adresse, 0x40 (64)

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

time.sleep (0,5)

# SI7006_A20 adresse, 0x40 (64)

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

# Konverter dataene

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

# SI7006_A20 adresse, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Vælg temperatur NO HOLD MASTER mode bus.write_byte (0x40, 0xF3)

time.sleep (0,5)

# SI7006_A20 adresse, 0x40 (64)

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

# Konverter dataene

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

# Output data til skærmen

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

Trin 4: Praktisk tilstand

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

Kør kommandoerne for at kompilere og uploade koden på terminalen og se output på skærmen. Efter få øjeblikke vil det vise alle parametre. Når du har sørget for, at alt fungerer perfekt, kan du improvisere og gå videre, mens projektet tager det til mere interessante steder.

Trin 5: Applikationer og funktioner

Si7006 tilbyder en præcis, 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 Tracking og mobiltelefoner og tablets.

For f.eks. Hvordan kan jeg lide mine æg? Umm, i en kage!

Du kan bygge et projekt Student Classroom Inkubator, et apparat, der bruges til miljøforhold, såsom temperatur og fugtighed, der skal kontrolleres, ved hjælp af en Raspberry Pi og SI7006-A20. Klækker æg i klasseværelset! Det vil være et glædeligt og informativt videnskabeligt projekt og også den første hånd om erfaring for eleverne at se livsformen i dens grundlæggende. Student Classroom Inkubator er et ret hurtigt projekt at bygge. Følgende skal give en sjov og vellykket oplevelse for dig og dine studerende. Lad os starte med det perfekte udstyr, før vi klækker æg med de unge sind.

Trin 6: Konklusion

Tro på, at denne virksomhed vækker yderligere eksperimenter. 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. For nemheds skyld har vi en interessant videoundervisning på YouTube, som muligvis åbner døre for dine ideer. Men du kan lave en måde og perfektionere den ved at ændre og lave din egen skabelse. God fornøjelse og udforsk mere!