Sistem Suhu Raspberry Pi DIY Dengan Ubidots: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Sistem pemantauan suhu memberikan pandangan yang berharga baik di lingkungan komersial dan industri untuk mengurangkan ketidakcekapan atau menjaga kualiti produk dan kualitinya. Bagaimana jika saya memberitahu anda bahawa anda dapat memantau suhu bilik wain bawah tanah anda sendiri atau akuarium keluarga anda di rumah menggunakan peranti yang sama. Selanjutnya, bagaimana jika saya memberitahu anda bahawa alat yang sama dapat digunakan untuk memantau suhu udara dan suhu cecair di kilang anda juga? Pembuat dunia kita telah membuat ini mungkin dan panduan ini ada di sini untuk membantu memulakan inisiatif anda sendiri di rumah atau di tingkat kedai.

Panduan ini akan menjadi tutorial anda untuk sistem pemantauan suhu DIY sederhana yang juga kalis air untuk boot. Dengan menggunakan Raspberry Pi dan Ubidots, kami akan menunjukkan kepada anda cara menghubungkan Pi dan memaparkan metrik sistem suhu anda dalam masa nyata. Dengan menggunakan Ubidots, anda juga dapat membuat e-mel atau acara SMS untuk memastikan "pemboleh ubah" anda (dalam hal ini, suhu) tetap berada dalam satu set had yang ditentukan oleh anda untuk memastikan kualiti dan kecekapan keadaan sistem anda.

Untuk projek ini, kami akan menggunakan sensor DS18B20 versi 1-wayar-kabel dan kalis air. Apa itu 1-wayar? Ini adalah protokol komunikasi yang menjadikan penyambungan sensor IoT anda lebih mudah dengan menggabungkan semua kabel ke dalam satu wayar (… sebenarnya ia adalah tiga, dua adalah sambungan darat dan kuasa untuk tenaga, yang ketiga adalah 1-wayar untuk penghantaran data).

CATATAN PENTING: Sensor suhu 1-Wire mempunyai versi yang berbeza untuk dijual; satu dengan perintang diintegrasikan ke dalam sensor dan yang lain tanpa. Semasa membeli atau menyediakan perkakasan anda, sebaiknya pastikan peranti dan sensor anda serasi sebelum melangkah lebih jauh dalam tutorial ini.

Langkah 1: Keperluan

• Model Raspberry Pi 3 (Sudah dikonfigurasi)
• Sensor Suhu OneWire - DS18B20
• Akaun Ubidots - atau - Lesen STEM

Langkah 2: Persediaan Pendawaian

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, sensor suhu OneWire dijual dengan pelbagai versi yang mengandungi perintang. Untuk tutorial ini, kami akan menggambarkan kedua versi - dengan dan tanpa resister. Tidak kira yang anda pilih untuk sistem anda, pastikan untuk memeriksa semula sebarang sambungan yang betul berdasarkan gambar rajah dan foto di bawah.

Dengan perintang bersepadu - dengan penyambung grove

Ikuti jadual dan gambar di atas untuk membuat sambungan yang tepat untuk sensor suhu OneWire anda dengan perintang.

PETUA: Arduberry adalah kempen baru di Kickstarter, yang membawa cara mudah dan murah untuk membawa perisai Arduino ke Raspberry Pi. Pilihan luar biasa ini adalah cara mudah untuk mula menyambungkan sensor kebun anda menggunakan perisai Arduino Grove. Untuk maklumat lebih lanjut mengenai ini, sila rujuk ke campaing:)

Tanpa perintang bersepadu - tanpa penyambung grove

Perintang dalam penyediaan ini digunakan sebagai penarik untuk baris data, dan harus dihubungkan antara wayar data dan wayar kuasa. Ini memastikan bahawa garis data berada pada tahap logik yang ditentukan, dan membatasi gangguan dari bunyi elektrik jika pin kami dibiarkan mengambang.

Gunakan perintang 4.7kΩ (atau 10kΩ) dan ikuti rajah di atas untuk membuat sambungan yang betul. Perhatikan bahawa pin yang disambungkan dalam Raspberry Pi sama seperti yang digunakan dalam jadual.

Langkah 3: Persediaan Sensor

1. Dengan Raspberry Pi anda tersambung ke internet, sahkan alamat IP yang diberikan ke akses papan menggunakan ssh di terminal komputer anda:

ssh pi @ {IP_Address_assigned}

Sekiranya anda belum mengkonfigurasi kelayakan Raspberry Pi anda, perhatikan bahawa anda harus menggunakan kelayakan lalai yang disediakan:

• nama pengguna: pi
• kata laluan: raspberry

Apabila pi anda dikonfigurasi dan disambungkan dengan betul, pengguna terminal anda akan disenaraikan sebagai: pi @ raspberrypi

2. Sekarang mari tingkatkan beberapa pakej dan pasang pip, pengurus paket Python. Salin dan tampal perintah di bawah ini ke terminal anda dan tekan "enter" selepas masing-masing untuk menjalankan perintah.

kemas kini sudo apt-get> peningkatan sudo apt-get

sudo apt-get install python-pip python-dev build-essential

3. Kemudian, pasang Request library, yang merupakan pustaka Python yang popular yang memudahkan membuat permintaan HTTP. Salin dan tampal perintah di bawah ini ke terminal anda dan tekan "enter" jalankan perintah tersebut.

Permintaan pemasangan $ pip

4. Raspberry Pi dilengkapi dengan pelbagai pemacu untuk berinteraksi. Dalam kes ini, untuk dapat memuatkan pemacu sensor 1-Wire pada pin GPIO, kita harus menggunakan dua pemacu di bawah ini. Oleh itu, pemacu ini disimpan sebagai modul yang boleh dimuat dan modprobe arahan digunakan untuk memasukkannya ke kernel Linux apabila diperlukan.

Jalankan arahan di bawah:

$ sudo modprobe w1-gpio> $ sudo modprobe w1-therm

5. Sekarang, kita perlu mengubah direktori ke folder peranti 1-Wire kami dan menyenaraikan peranti tersebut untuk memastikan bahawa sensor kami telah dimuat dengan betul. Salin dan tampal perintah di bawah ini ke terminal anda dan tekan "enter" selepas masing-masing untuk menjalankan perintah.

$ cd / sys / bus / w1 / devices /> $ ls

Pada masa ini, sensor anda telah dipasang dan dihubungkan dan harus disenaraikan sebagai rangkaian nombor dan huruf. Dalam kes kami, peranti ini didaftarkan sebagai 28-00000830fa90, tetapi kes anda akan menjadi rangkaian huruf dan nombor yang berbeza, jadi ganti nombor siri kami dengan anda sendiri dan jalankan perintahnya.

$ cd 28-00000830fa90

Sensor secara berkala menulis ke fail w1_slave, untuk membaca sensor suhu anda, sila jalankan arahan di bawah:

$ kucing w1_slave

Perintah ini akan menunjukkan kepada anda dua baris teks dengan output t = menunjukkan suhu dalam darjah Celsius. Harap maklum bahawa titik perpuluhan harus diletakkan setelah dua digit pertama (ini disediakan dalam kod akhir- jangan risau); sebagai contoh, bacaan suhu yang kami terima ialah 29.500 darjah Celsius.

Sekarang anda dapat mengambil bacaan suhu, inilah masanya untuk menghantarnya ke Ubidots!

Langkah 4: Menghantar Data ke Ubidots untuk Visualisasi

Sekarang masanya untuk membuat kod!:) Buat dan jalankan skrip Python di terminal komputer anda:

$ nano onewire_temp_ubidots.py

Kemudian tampal dan simpan kod berikut ke terminal anda: Tekan di sini untuk mendapatkan kod tersebut

Pastikan untuk mengganti nombor siri 28-00000830fa90 dengan nombor anda, dan berikan token akaun Ubidots anda di URL permintaan. Sekiranya anda tidak tahu cara mendapatkan Token Ubidots, sila rujuk artikel di bawah untuk mendapatkan bantuan:

Cari TOKEN anda dari akaun Ubidots anda

Sekarang mari kita menguji skripnya. Tampal dan jalankan skrip di bawah di terminal komputer anda.

python onewire_temp_ubidots.py

Sekiranya ia berfungsi dengan betul, anda akan melihat peranti baru di akaun Ubidots anda dengan dua pemboleh ubah: temp_celsius dan temp_fahrenheit

Langkah 5: Langkah Pilihan: Namakan semula Peranti dan Pembolehubah

Nama-nama pemboleh ubah yang dibuat sama dengan label API, yang merupakan ID yang digunakan oleh API. Ini tidak bermaksud nama mereka tidak dapat diubah, jadi disarankan untuk mengubah nama perangkat dan pemboleh ubah Anda agar lebih sesuai dengan nomenklatur Anda. Untuk mengetahui cara menamakan semula nama pemboleh ubah anda, lihat di bawah:

Cara menyesuaikan nama Peranti dan nama Pembolehubah

Anda juga boleh menambah dan menyesuaikan unit setiap pemboleh ubah dari senarai pilihan anda.

Seperti yang anda lihat di atas, kami telah menetapkan unit yang berbeza untuk setiap pemboleh ubah, dan juga memberikan nama yang lebih mesra agar sesuai dengan tatanama projek kami. Ini sangat disyorkan kepada pengguna yang mencari penggunaan 100an atau peranti.

Langkah 6: Persediaan Acara

Peristiwa (atau amaran) adalah tindakan yang dipicu ketika data memenuhi atau melebihi peraturan reka bentuk. Contohnya, mesej e-mel atau SMS boleh dihantar bila-bila masa sensor berhenti menghantar data atau suhu melebihi ambang maksimum atau minimum.

Untuk membuat acara, rujuk artikel di bawah:

Acara: Membuat Acara Mesej Teks (SMS, E-mel, dan Telegram)

Langkah 7: Hasilnya

Hanya dalam beberapa minit anda telah membina sistem pemantauan suhu DIY yang mudah. Sekarang letakkan sensor anda di tempat yang diperlukan dan mulailah mengesan suhu dari peranti anda hari ini!

Selamat menggodam:)