Stesen Cuaca Raspberry Pi Lengkap: 14 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Hai semua, Ini adalah Instructable pertama saya! Dalam tutorial ini saya akan membimbing anda untuk membuat stesen cuaca Raspberry Pi dengan pangkalan data dan laman webnya sendiri. Saya membuat stesen cuaca ini dalam konteks tugas sekolah, saya mendapat inspirasi mengenai Instructables. Stesyen cuaca dapat mengukur suhu, kelembapan, tekanan barometrik, kelajuan angin dan tahap cahaya dalam peratusan. Semua sampel yang dikumpulkan oleh Raspberry Pi akan disimpan di dalam pelayan MySQL pada Pi itu sendiri dan akan dipaparkan di pelayan web!

Langkah 1: Kumpulkan Bahan Anda

Bahan dari stesen ini sangat sederhana. Anda memerlukan semua bahan, sensor dan perumahan yang sesuai.

Bahan

Pai raspberi

Jenisnya tidak banyak masalah, anda bahkan boleh menggunakan Raspberry Pi Zero W tetapi pastikan untuk tidak melakukan semakan pertama kerana anda memerlukan sambungan rangkaian untuk pelayan web. Dalam Instructable ini saya akan menggunakan Raspberry Pi 3.

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

Beberapa kabel pelompat

Anda memerlukan beberapa kabel untuk menghubungkan semua sensor dan cip dengan Raspberry Pi anda. Terdapat tiga jenis kabel jumper: lelaki hingga wanita, lelaki hingga lelaki dan wanita hingga wanita. Anda memerlukan sekitar 15 lelaki hingga wanita dan lelaki hingga lelaki. Sama ada, tidak ada salahnya mendapatkan mereka bertiga.

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

Papan roti

Melakukan elektronik tanpa papan roti adalah sukar. Sekiranya anda merancang untuk membuat lebih banyak elektronik DIY, ini akan sangat berguna.

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

Sensor

Suhu dan kelembapan: Grove Temp & Hum v1.0

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

Tekanan barometrik: Grove - Barometer Sensor BMP280 (sensor ini juga menangkap suhu)

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

Kelajuan angin: Modul Sensor Inframerah (FC-03) LM393

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

Cahaya: Sensor cahaya Grove (nota: ini adalah sensor analog, analog ke digital converter seperti MCP3008 semestinya)

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

Perumahan

Perumahan adalah bahagian yang sangat penting dalam projek anda. Di sini anda akan meletakkan semua elektronik dan sensor anda. Perumahan tidak perlu cantik tetapi pasti boleh. Dalam Instructable ini saya akan membuat rumah burung dengan petak di bahagian bawah di mana saya dapat menyimpan Raspberry Pi saya.

Anda selalu boleh memilih tempat tinggal yang kurang sukar seperti kotak elektronik putih. Satu-satunya syarat adalah terdapat lubang pengudaraan sehingga angin dan udara dapat melepasi sensor, jika tidak, anda tidak akan mendapat sampel yang tepat.

Langkah 2: Sambungkan Semua Komponen

Setelah anda memiliki semua komponen, anda boleh memulakan dengan membuat persediaan ujian. Di sini anda menyambungkan semua elektronik anda ke Raspberry Pi anda. Anda boleh mencari skema Fritzing dalam fail. Apabila semua sambungan dibuat, anda boleh memulakan dengan menyiapkan Raspberry Pi anda.

Langkah 3: Sediakan Raspberry Pi

Sekiranya ini adalah kali pertama anda bekerja dengan Raspberry Pi, saya sangat mengesyorkan anda pergi melawat laman web raspberrypi.org, ia mempunyai beberapa dokumentasi dan tutorial hebat untuk pemula.

www.raspberrypi.org

Pastikan anda menjalankan Debian versi terbaru. Anda boleh menaik taraf dengan menaip terminal di Raspberry Pi atau dalam sesi SSH:

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

Langkah 4: Pasang SPI dan I2C

Setelah anda dinaik taraf sepenuhnya, kami perlu mengedit beberapa konfigurasi pada Raspberry Pi kami. Semua sensor yang berbeza kecuali sensor cahaya dan sensor kelajuan inframerah menggunakan protokol I2C. Sekiranya anda ingin menggunakan protokol ini bersama dengan antara muka SPI, anda perlu mengaktifkannya dalam tetapan Raspberry Pi. Anda boleh mengatur antara muka SPI dan I2C dengan mengikuti arahan ini.

sudo raspi-config

Dayakan kedua SPI dan I2C. Kemudian reboot menggunakan:

rebo sudo

Setelah reboot, kami akan memeriksa apakah "dtparam = spi = on" dan "dtsparam = i2C_arm = on" ada di dalam / boot / config file. Apabila anda menemui garis-garis ini, anda mesti melepaskannya.

sudo nano /boot/config.txt

Keluar dari editor menggunakan ctrl + x dan simpan.

Sekarang kita akan memasang perpustakaan yang berbeza untuk mengawal sensor.

sudo apt-get install python3-spidev

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

Langkah 5: Pasang MySQL

Setelah anda mengatur asas-asas Raspberry Pi seperti menyambung ke internet dan mengemas kini perisian. Kita boleh mula menyiapkan sistem pangkalan data kita di mana kita akan menyimpan semua data cuaca kita. Kami akan menggunakan MySQL. Ini adalah sistem pangkalan data yang mudah digunakan di mana kita dapat menghubungkan beberapa jadual antara satu sama lain menggunakan hubungan. Untuk memasang jenis MySQL di terminal:

sudo apt-get pasang mysql-server

sudo apt-get pasang mysql-client

Semasa pemasangan, anda akan diminta untuk memasukkan kata laluan untuk pengguna root. Anda memerlukan kata laluan ini di kemudian hari. Setelah pakej ini dipasang, anda boleh memeriksa status pelayan MySQL anda dengan menaip:

mysql -uroot -p

status

Langkah 6: Menjalankan Skrip Pangkalan Data

Setelah pelayan MySQL berfungsi, kita dapat menjalankan skrip pangkalan data. Skrip ini akan membuat model dengan jadual yang berlainan di dalamnya. Di sini kita akan menyimpan semua tarikh yang diambil oleh sensor dan semua tetapan yang berbeza yang digunakan oleh laman web.

Untuk menjalankan skrip MySQL dari Pi, pertama-tama kita perlu menyalin skrip ke Raspberry Pi. FileZilla adalah kaedah terbaik untuk menyalin fail antara PC dan Pi anda. Berikut adalah panduan hebat bagaimana melakukannya.

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

Setelah skrip berada di Pi anda, anda boleh menjalankannya dengan menaip terminal:

mysql -uroot -p

sumber / path/to/script.sql

Langkah 7: Memasang MySQL Connector untuk Python3

Kami ingin menyambungkan pangkalan data kami ke pelayan web yang berjalan di Python3. Untuk memasang penyambung ini, anda jalankan arahan ini.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

Langkah 8: Pasang Kelalang

Pelayan laman web menggunakan Flask. Kerja mikro ini sangat disesuaikan dan senang digunakan. Sesuai untuk stesen cuaca kami. Untuk memasang termos ketik perintah ini di tetingkap terminal.

sudo apt-get install python3-termos

Langkah 9: Salin Pelayan Web pada Raspberry Pi Anda

Setiap pakej kini dipasang dan semuanya sudah siap. Sekarang kita boleh menyalin kod dari GitHub. Terdapat dua cara untuk mendapatkan kod pada Raspberry Pi anda: anda boleh memuat turun fail zip induk dan menyalinnya di Pi anda dengan FileZilla atau anda boleh mengklon repositori langsung di Raspberry Pi anda. Untuk mengklon repositori anda taipkan perintah ini pada Pi anda.

cd / jalan / anda / suka /

git klon

Sekarang anda harus mempunyai direktori baru yang disebut WeatherStation. Anda boleh menyemaknya dengan arahan berikut:

ls

Langkah 10: Edit Kelas Pangkalan Data

Semua kod kini terdapat di Raspberry Pi anda. Sebelum dapat menguji, kita perlu mengkonfigurasi penyambung MySQL. Tetapan penyambung disimpan di dalam direktori yang baru dibuat. Untuk pergi ke fail, kita perlu mengubah direktori semasa kita. Setelah kami mencari fail, kami akan memasukkan kata laluan root pelayan MySQL kami di dalam fail. Anda boleh melakukannya dengan mengikuti arahan ini.

cd WeatherStation / Flask / Pangkalan Data /

nano pswd.py

Anda kini boleh mengedit fail. Ganti "kata laluan_anda" dengan kata laluan MySQL root anda. Sekarang kita sudah bersedia untuk menguji kodnya.

Langkah 11: Menguji

Setelah semuanya dipasang dan dihubungkan, kita boleh memulakan ujian. Pergi ke direktori Flask dan ketik perintah:

python3 Flask.py

Semua mesti bermula. Sekarang anda boleh pergi ke laman web anda dengan menaip di bar alamat anda: http: IP_RASPBERRY: 5000 /.

Langkah 12: Laman Web

Apabila anda membuka laman web ini untuk pertama kalinya anda akan melihat skrin masuk. Anda boleh memasuki laman web ini jika anda menggunakan nama pengguna ‘Lander’ dan kata laluan ‘Test12’. Laman web ditulis dalam bahasa Belanda, anda boleh menterjemahkan laman web tersebut sekiranya anda mempunyai pengetahuan mengenai pembangunan web.

Langkah 13: Letakkan Segala-galanya di Kandang

Letakkan kediaman anda dan letakkan elektronik sehingga jaraknya sama rata. Saya akan menggunakan rumah burung saya yang baru dibuat, saya menyertakan reka bentuk di bawah. Ini adalah kotak sederhana dengan bahagian bawah palsu untuk menyimpan Raspberry Pi.

Catatan: selalu ada aliran aliran udara agar sensor kelembapan berfungsi dengan baik. Setelah anda berpuas hati dengan hasilnya, anda boleh menutup semuanya dan stesen cuaca selesai. Anda kini boleh meletakkannya di tempat yang anda suka dan mengumpulkan data cuaca.

Langkah 14: Stesen Cuaca Anda Berfungsi

Tahniah Raspberry Pi anda kini berfungsi sepenuhnya. Letakkan di tempat terbuka dan kumpulkan data!