القراءة والرسوم البيانية لضوء ومستشعر درجة الحرارة مع Raspberry Pi: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

ستتعلم في Instructable كيفية قراءة مستشعر الضوء ودرجة الحرارة باستخدام raspberry pi و ADS1115 التناظري إلى المحول الرقمي ورسمه باستخدام matplotlib. لنبدأ بالمواد المطلوبة.

اللوازم

1. Raspberry Pi (سيفعل أي شخص ، على الرغم من أنني أستخدم 4)
2. بطاقة MicroSD مع تثبيت Raspbian (تعليمي جيد:
3. شاشة HDMI ومصدر طاقة
4. كابل Micro USB
5. Adafruit ADS 1115 التناظرية إلى المحول الرقمي:
6. أسلاك العبور
7. مستشعر الضوء (LDR)
8. جهاز استشعار درجة الحرارة
9. مقياس الجهد x2 (ستكون القيمة هي منتصف نطاق مقاومة مستشعرات درجة الحرارة والضوء لديك ، والتي سنقوم بقياسها لاحقًا)
10. اللوح

الخطوة 1: قم بإعداد Raspberry Pi الخاص بك

1. اتبع هذا البرنامج التعليمي لإعداد raspberry pi: https://www.raspberrypi.org/help/noobs-setup/2/2. قم بتمكين I2C: انقر فوق رمز raspberry Pi في الجزء العلوي الأيسر. انتقل إلى التفضيلات> تكوين raspberry pi> واجهات> وحدد المربع "تمكين" في I2C. ثم انقر فوق "موافق" 3. افتح الآن نافذة طرفية. في سطر الأوامر ، اكتب:

sudo apt-get ترقية

sudo pip3 تثبيت adafruit -دارةبيثون ads1x15

sudo apt-get install python-matplotlib

الخطوة 2: قم بقياس مستشعرات الإضاءة ودرجة الحرارة

الآن سنحتاج إلى قياس مقاومة مستشعرات الضوء ودرجة الحرارة. خذ مقياس فولت على إعداد قياس المقاومة وقم بالقياس عبر خيوط مستشعر الضوء في الضوء والظلام. سجل القيم. الآن خذ مقياس الفولت الخاص بك على خيوط مستشعر درجة الحرارة في الجو الحار والبارد (استخدمت الماء). سجل القيم. سوف نستخدمها لاحقًا في دائرتنا.

الخطوة 3: اربط دائرتك

1. اجمع المواد المدرجة في قائمة المستلزمات. بالنسبة لمقاييس الجهد ، استخدم قيمة تمثل متوسط الارتفاعات والانخفاضات (الضوء والظلام والساخن والبارد).

(مرتفع- منخفض) / 2

2. اتبع مخطط الدائرة أعلاه:

1. قم بتوصيل SDA على المحول التناظري إلى الرقمي بـ SDA على باي
2. قم بتوصيل SCL على المحول التناظري إلى الرقمي بـ SCL على باي
3. قم بتوصيل VDD على المحول التناظري إلى الرقمي بـ 3.3 فولت على باي
4. قم بتوصيل GND على المحول التناظري إلى الرقمي بالأرض على pi
5. قم بتوصيل باقي المكونات وفقًا لمخطط الدائرة.

الخطوة 4: الكود

1. اكتب Terminal:

نانو digital.py

2. الصق الكود الموجود أدناه أو على Github في محرر النصوص الذي يجب أن يظهر.

استيراد matplotlib.pyplot كـ PLT

استيراد numpy مثل np استيراد لوحة استيراد busio وقت الاستيراد استيراد adafruit_ads1x15.ads1115 مثل ADS من adafruit_ads1x15.analog_in import AnalogIn i2c = busio. I2C (board. SCL، board. SDA) ads = ADS. ADS1115 (i2c) x = 0 light = AnalogIn (ads، ADS. P0) temp = AnalogIn (ads، ADS. P1) X1 = X2 = Y1 = Y2 = plt.ylim (-50، 1000) plt.plot (X1، Y1، label = "light"، color = '# 0069af') plt.plot (X2، Y2، label = "Temp"، color = '# ff8000') plt.xlabel ('الوقت (بالدقائق)') plt.ylabel (' المستوى ') plt.title (' Light and temp over time ') plt.legend () while True: x + = 5 Y1.append (light.value / 30) X1.append (x) Y2.append (temp.value) / 3) X2.append (x) plt.plot (X1، Y1، label = "light"، color = '# 0069af') plt.plot (X2، Y2، label = "Temp"، color = '# ff8000') plt.pause (300)

3. اضغط الآن على CTRL + X للخروج ، واضغط على y للحفظ ، ثم اضغط على Enter.

شغّل برنامجك عن طريق كتابة Terminal:

sudo python3 digital.py

4. اضبط مقاييس الجهد بحيث يظهر الرسم البياني نطاقًا واسعًا من القيم. حاول تسليط الضوء على المستشعر وإطفاء الأنوار في الغرفة للتأكد من أن الرسم البياني يظهر نطاقًا واسعًا من القيم.

إذا انخفضت أي من القيمتين إلى أسفل ، فحاول خفض المقسوم المقابل (السطر 29 و 31).

إذا كانت أي من القيمتين أعلى من القمة ، فحاول زيادة القاسم المقابل (السطر 29 و 31).

الخطوة 5: استكشاف الأخطاء وإصلاحها

1. تحقق جيدًا من جميع التوصيلات مقابل مخطط الدائرة

2. كشف I2C - سيُظهر لك جميع الأجهزة المتصلة عبر i2c:

اكتب في المحطة الطرفية:

sudo apt-get install i2c-tools

sudo i2cdetect - y 1