شبكة مجسات درجة الحرارة: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

تعتبر درجة الحرارة والرطوبة بيانات حيوية في المختبر والمطبخ وخط التصنيع والمكتب والروبوتات القاتلة وحتى منزلك. إذا كنت بحاجة إلى مراقبة مواقع أو غرف أو مساحات متعددة ، فأنت بحاجة إلى شيء موثوق به ومضغوط ودقيق وبأسعار معقولة. يمكنك شراء أجهزة استشعار باهظة الثمن ، ولكن إذا كنت تراقب غرفًا متعددة ، فقد يتسبب ذلك في ارتفاع نفقاتك بشكل كبير. سيوضح لك هذا البرنامج التعليمي كيفية إنشاء هذه المستشعرات ومراقبة بياناتك دون كسر البنك.

هذا تطبيق مثالي لـ Raspberry Pi Zero WH بقيمة 14 دولارًا لأن هذا الجهاز صغير الحجم وغير مكلف وقوي ويحتوي على شبكة WiFi مضمنة. سيكلف الإعداد لكل عقدة مستشعر حوالي 31 دولارًا أمريكيًا بالإضافة إلى الشحن والضرائب والحالة. يمكنك بسهولة الحصول على كل عنصر أعلاه بكميات كبيرة لتقليل تكاليف الشحن باستثناء Raspberry Pi Zero WH ، والذي قد يكون أكثر صعوبة خارج المملكة المتحدة. لا يمكنك العثور على بائع يسمح لك بشراء أكثر من صفر لكل قواعد مؤسسة Raspberry Pi Foundation.

نحن نستخدم 14 $ Zero WH بدلاً من $ 10 Zero W نظرًا لأن Zero WH يحتوي على رأس ملحوم مسبقًا ، مما سيجعل تجميع مشروعنا سريعًا وسهلاً للغاية. نحن نستخدم مستشعر درجة الحرارة / الرطوبة DHT22 نظرًا لدقة درجة الحرارة (+/- 0.5 درجة مئوية) ، ونطاق الرطوبة (0-100٪) ، والتكلفة المنخفضة. نريد أيضًا شيئًا من السهل حقًا توصيله بالأسلاك دون الحاجة إلى إضافة مقاوم سحب.

اللوازم

• Raspberry Pi Zero WH (14 دولارًا)
• بطاقة Micro SD (4 دولارات)
• مصدر طاقة Raspberry Pi (8 دولارات)
• مستشعر درجة الحرارة / الرطوبة DHT22 (5 دولارات)
• (اختياري) حافظة Raspberry Pi Zero W (6 دولارات)

الخطوة 1: التجميع

سيحتوي DHT22 على ثلاثة دبابيس ستحتاج إلى توصيلها بـ Pi Zero WH: 5V ، و Ground ، والبيانات. سيتم تسمية دبوس الطاقة الموجود على DHT22 باسم "+" أو "5V". قم بتوصيل هذا بالدبوس 2 (الدبوس الأيمن العلوي ، 5 فولت) من Pi Zero WH. سيتم تسمية دبوس الأرض على DHT22 "-" أو "Gnd". قم بتوصيل هذا بالدبوس 6 (دبابيسان أسفل دبوس 5V) على Pi Zero WH. الدبوس المتبقي على DHT22 هو دبوس البيانات وسيتم تسميته "خارج" أو "s" أو "بيانات". قم بتوصيل هذا بأحد دبابيس GPIO على Zero WH مثل GPIO4 (دبوس 7). يجب أن تبدو اتصالاتك مثل الصورة المضمنة.

الخطوة 2: إعداد البرنامج

ستحتاج إلى شاشة ولوحة مفاتيح لإعداد Pi Zero WH في المرة الأولى. بمجرد إعداده ، لن تحتاج إلى شاشة أو لوحة مفاتيح للتشغيل عند نشرها في مساحتك. نريد أن نجعل كل عقدة صغيرة ومضغوطة قدر الإمكان.

1. تحتاج إلى تثبيت نظام التشغيل Raspbian القياسي حتى يتم تشغيل Pi Zero WH. يمكنك اتباع التعليمات الموجودة على موقع Raspberry Pi لإعداد Pi Zero WH.
2. قم بتوصيل Pi Zero WH بشبكة WiFi الخاصة بك. يمكنك اتباع التعليمات الموجودة على موقع Raspberry Pi لتوصيل Pi Zero WH بشبكة WiFi.
3. قم بتثبيت وحدة Adafruit DHT Python على Pi الخاص بك لجعل قراءة بيانات مستشعر DHT22 سهلة للغاية. أدخل ما يلي في موجه الأوامر الخاص بك:

sudo pip قم بتثبيت Adafruit_DHT

لديك الآن كل ما تحتاجه للتواصل مع المستشعر الخاص بك. بعد ذلك ، تحتاج إلى وجهة لبيانات المستشعر حتى تتمكن من تحويل تلك البيانات إلى لوحة تحكم رائعة أو تنبيه عبر الرسائل القصيرة / البريد الإلكتروني. سنستخدم الحالة الأولية لهذه الخطوة من المشروع.

1. سجل للحصول على حساب على
2. قم بتثبيت وحدة ISStreamer في موجه الأوامر الخاص بك:

sudo pip قم بتثبيت ISStreamer

الخطوة 3: نص بايثون

مع تثبيت نظام التشغيل الخاص بنا مع وحدتي Python لقراءة بيانات المستشعر وإرسال البيانات إلى Initial State ، نحن على استعداد لكتابة نص Python الخاص بنا. سيقوم البرنامج النصي التالي بإنشاء / إلحاق مجموعة بيانات الحالة الأولية ، وقراءة بيانات مستشعر DHT22 ، وإرسال تلك البيانات إلى لوحة معلومات في الوقت الفعلي. كل ما عليك فعله هو تعديل الأسطر 6-11.

استيراد Adafruit_DHT

من ISStreamer. Streamer استيراد وقت استيراد جهاز البث # --------- إعدادات المستخدم --------- SENSOR_LOCATION_NAME = "Office" BUCKET_NAME = ": partly_sunny: درجات حرارة الغرفة" BUCKET_KEY = "rt0129" ACCESS_KEY = "ضع مفتاح الوصول الأولي إلى الولاية هنا" MINUTES_BETWEEN_READS = 10 METRIC_UNITS = False # --------------------------------- متدفق = Streamer (bucket_name = BUCKET_NAME، bucket_key = BUCKET_KEY، access_key = ACCESS_KEY) بينما صحيح: الرطوبة ، temp_c = Adafruit_DHT.read_retry (Adafruit_DHT. DHT22، 4) إذا METRIC_UNITS: streamer.log (درجة الحرارة_لوكيشن) " else: temp_f = format (temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0، ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "درجة الحرارة (F)" ، temp_f) الرطوبة = التنسيق (الرطوبة ، ".2f") + "الرطوبة (٪)" ، الرطوبة) التدفق. تدفق التدفق () الوقت. النوم (60 * MINUTES_BETWEEN_READS)

• السطر 6 - يجب أن تكون هذه القيمة فريدة لكل عقدة / مستشعر درجة الحرارة. قد يكون هذا هو اسم غرفة عقدة المستشعر أو الموقع الفعلي أو المعرف الفريد أو أي شيء آخر. فقط تأكد من أنه فريد لكل عقدة للتأكد من أن البيانات من هذه العقدة تنتقل إلى دفق البيانات الخاص بها في لوحة المعلومات الخاصة بك.
• السطر 7 - هذا هو اسم مجموعة البيانات. يمكن تغيير هذا في أي وقت في واجهة المستخدم الأولية للحالة.
• السطر 8 - هذا هو مفتاح الجرافة. يجب أن يكون نفس مفتاح الحاوية لكل عقدة تريد عرضها في نفس لوحة المعلومات.
• السطر 9 - هذا هو مفتاح الوصول إلى حساب الولاية الأولي الخاص بك. انسخ + الصق هذا المفتاح من حسابك الأولي.
• السطر 10 - هذا هو الوقت بين قراءات المستشعر. قم بالتغيير وفقًا لذلك.
• السطر 11 - يمكنك تحديد الوحدات المترية أو الإمبراطورية.

بعد تعيين الأسطر من 6 إلى 11 في نص Python الخاص بك على Pi Zero WH ، احفظ محرر النصوص واخرج منه. قم بتشغيل البرنامج النصي بالأمر التالي:

$ python tempsensor.py

كرر هذه الخطوات لكل عقدة مستشعر. طالما أن كل عقدة ترسل البيانات إلى الحالة الأولية باستخدام نفس مفتاح الوصول ومفتاح الحاوية ، ستنتقل جميع البيانات إلى نفس مجموعة البيانات وستظهر على نفس لوحة المعلومات.

الخطوة 4: لوحة القيادة

انتقل إلى حساب Initial State الخاص بك ، وانقر فوق اسم المستودع على رف الجرافة ، واعرض بياناتك في لوحة المعلومات الخاصة بك. يمكنك تخصيص لوحة القيادة الخاصة بك وإعداد مشغلات الرسائل القصيرة / البريد الإلكتروني. تُظهر الصورة المضمنة لوحة عدادات بها ثلاث عقد استشعار تجمع درجة الحرارة والرطوبة لثلاث غرف مختلفة.

يمكنك اختيار إضافة صورة خلفية إلى لوحة المعلومات الخاصة بك.

الخطوة 5: التشغيل التلقائي وعملية المراقبة و IP

بمجرد نشر عدة عقد ، ستحتاج إلى طريقة لمراقبة كل عقدة للتأكد من أنها تعمل. من المحتمل أن تقوم بتشغيل كل عقدة مستشعر بدون شاشة أو لوحة مفاتيح / ماوس لإبقائها مضغوطة. هذا يعني أنك سترغب في تشغيل كل عقدة وتشغيل البرنامج النصي تلقائيًا. يمكنك استخدام حساب Initial State الخاص بك لإنشاء عملية يدوية / لوحة تحكم عنوان IP كما هو موضح أعلاه. يمكن العثور هنا على برنامج تعليمي مفصل حول إنشاء لوحة القيادة هذه وإعداد Pi Zero WH لتشغيل برنامج Python النصي تلقائيًا عند التمهيد.

الخطوة السادسة: الخاتمة

بمجرد تشغيل عقدة مستشعر واحدة ، يكون من السهل وغير المكلف نسبيًا تكرار الإعداد عدة مرات حسب الحاجة. يمنحك استخدام Pi Zero WH المرونة لتشغيل مهام أخرى نظرًا لأنه يتمتع بقوة حصانية كبيرة. على سبيل المثال ، يمكنك استخدام أحد Pi Zero WH لسحب بيانات الطقس المحلية من واجهة برمجة تطبيقات الطقس وإضافتها إلى لوحة معلومات المستشعر. إذا قررت إيقاف تشغيل عقد المستشعر ، فيمكنك إعادة استخدام Pi Zero WH's لمشاريع أخرى. تساعد هذه المرونة في إثبات استثمارك في مشروعك في المستقبل.