مراقب الرطوبة ودرجة الحرارة باستخدام Raspberry Pi مع SHT25 في Python: 6 خطوات

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

نظرًا لكوننا متحمسًا لـ Raspberry Pi ، فقد فكرنا في بعض التجارب الأكثر إثارة معه.

في هذه الحملة ، سنقوم بعمل مراقب للرطوبة ودرجة الحرارة يقيس الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة باستخدام Raspberry Pi و SHT25 ومستشعر الرطوبة ودرجة الحرارة. لذلك دعونا نلقي نظرة على هذه الرحلة لإنشاء جهاز مراقبة الرطوبة ودرجة الحرارة محلي الصنع لتحقيق بيئة مثالية في المنزل. يعد نظام مراقبة الرطوبة ودرجة الحرارة مشروعًا سريعًا جدًا للبناء. ما عليك القيام به هو جمع المكونات وتجميع واتباع التعليمات. ثم يمكنك الاستمتاع في أي وقت من الأوقات بكونك مالك هذا الإعداد. تعال ، ابتهج ، فلنبدأ.

الخطوة 1: الجهاز الضروري الذي نحتاجه

كانت المشاكل أقل بالنسبة لنا نظرًا لأن لدينا الكثير من الأشياء التي يمكن العمل بها. ومع ذلك ، فنحن نعلم أنه من الصعب على الآخرين جمع الجزء المناسب في الوقت المناسب من المكان المناسب مقابل فلس واحد. لذلك سنساعدك في جميع المجالات. اقرأ ما يلي للحصول على قائمة أجزاء كاملة.

1. Raspberry Pi

كانت الخطوة الأولى هي الحصول على لوحة Raspberry Pi. Raspberry Pi هو كمبيوتر واحد قائم على نظام Linux يستخدمه العديد من الهواة في مشاريعهم. يعتبر Raspberry Pi قوة هائلة في مجال الحوسبة ، ويخصب خيال الجمهور على الرغم من صغر حجمه. وبالتالي ، يتم استخدامه في الاتجاهات الساخنة مثل إنترنت الأشياء (IoT) والمدن الذكية والتعليم المدرسي وأشكال أخرى من الأدوات المفيدة.

2. I2C Shield لـ Raspberry Pi

في رأينا ، الشيء الوحيد الذي يفتقر إليه Raspberry Pi 2 و Pi 3 حقًا هو منفذ I²C. لا داعى للقلق. يوفر INPI2 (محول I2C) Raspberry Pi 2/3 منفذ I²C للاستخدام مع أجهزة I2C متعددة. إنه متاح في Dcube Store.

3. استشعار درجة الحرارة والرطوبة SHT25

توفر الرطوبة عالية الدقة SHT25 ومستشعر درجة الحرارة إشارات مستشعر خطية ومعايرة بتنسيق رقمي I²C. اشترينا هذا المستشعر من Dcube Store.

4. كابل توصيل I2C

استخدمنا كابل توصيل I²C المتوفر في Dcube Store.

5. كابل USB الصغير

الأقل تعقيدًا ، ولكنه الأكثر صرامة من حيث متطلبات الطاقة هو Raspberry Pi! أسهل طريقة لتشغيل Raspberry Pi هي عبر كابل Micro USB.

6. كابل إيثرنت (LAN) / USB WiFi Dongle

أصبح الإنترنت ساحة البلدة لقرية الغد العالمية. قم بتوصيل Raspberry Pi بكابل Ethernet (LAN) وقم بتوصيله بموجه الشبكة. بديل ، ابحث عن محول WiFi واستخدم أحد منافذ USB للوصول إلى الشبكة اللاسلكية. إنه اختيار ذكي وسهل وصغير ورخيص!

7. كابل HDMI / الوصول عن بعد

باستخدام كبل HDMI على اللوحة ، يمكنك توصيله بجهاز تلفزيون رقمي أو بشاشة. تريد توفير المال! يمكن الوصول إلى Raspberry Pi عن بعد باستخدام طرق مختلفة مثل SSH والوصول عبر الإنترنت. يمكنك استخدام برنامج PuTTY مفتوح المصدر.

النقود تكلف احيانا الكثير

الخطوة الثانية: عمل توصيلات الأجهزة

بشكل عام ، تكون الدائرة مباشرة إلى الأمام. اجعل الدائرة حسب المخطط الموضح. باتباع الصورة أعلاه ، يكون التصميم بسيطًا نسبيًا ، ولن تواجه أي مشاكل.

في تفكيرنا ، مررنا بأساسيات الإلكترونيات فقط لتجديد ذاكرة الأجهزة والبرامج. أردنا وضع مخطط إلكترونيات بسيط لهذا المشروع. في الإلكترونيات ، الخطط تشبه الأساس. يتطلب تصميم الدوائر الكهربائية أساسًا هيكليًا مبنيًا لتدوم. عندما يكون لديك مخططاتك الإلكترونية لما تريد بناءه ، فإن الباقي يدور حول مجرد اتباع التصميم.

Raspberry Pi و I2C Shield Bonding

خذ Raspberry Pi وضع I²C Shield عليه. اضغط على Shield برفق على دبابيس GPIO. عندما تعرف ما تفعله ، إنها قطعة من الكعكة (انظر الصورة).

الاستشعار و Raspberry Pi Bonding

خذ المستشعر وقم بتوصيل كابل I²C به. تأكد من أن I²C Output متصل دائمًا بإدخال I²C. نفس الشيء يجب أن يتبعه Raspberry Pi مع درع I²C المركب فوقه. يعد استخدام الدرع والكابل I²C بديلاً بسيطًا للتوصيل والتشغيل لطريقة اللحام المباشر المربكة والمعرضة للخطأ في كثير من الأحيان. بدونها ، ستحتاج إلى قراءة المخططات والدبابيس ، ولحام اللوحة ، وإذا كنت تريد تغيير التطبيق الخاص بك عن طريق إضافة أو تغيير اللوحات ، فستحتاج إلى إزالة كل هذا والبدء من جديد. هذا يجعل تحرّي الخلل وإصلاحه أقل تعقيدًا (سمعت عن التوصيل والتشغيل. هذا عبارة عن قابس ، وفصله وتشغيله. إنه سهل الاستخدام للغاية ، ولا يُصدق).

ملاحظة: يجب أن يتبع السلك البني دائمًا الاتصال الأرضي (GND) بين خرج أحد الأجهزة ومدخل جهاز آخر

تعتبر الشبكات و USB واللاسلكي مهمة

من أول الأشياء التي تريد القيام بها هو توصيل Raspberry Pi بالإنترنت. لديك خياران: الاتصال باستخدام كبل Ethernet (LAN) أو طريقة بديلة ولكنها رائعة لاستخدام محول WiFi.

تشغيل الدائرة

قم بتوصيل كابل Micro USB بمقبس الطاقة الخاص بـ Raspberry Pi. أشعلها وفويلا ، نحن على ما يرام!

الاتصال بالشاشة

يمكننا إما توصيل كبل HDMI بجهاز عرض / تلفزيون أو يمكننا أن نكون مبدعين قليلاً لإنشاء Pi بدون رأس وهو فعال من حيث التكلفة باستخدام طرق الوصول عن بُعد مثل SSH / PuTTY. تذكر أن الكلية هي الوقت الوحيد الذي يتم فيه أن تكون فقيرًا وسكرًا أمر مقبول.

الخطوة 3: Python Programming Raspberry Pi

يوجد كود Python الخاص بمستشعر Raspberry Pi و SHT25 في مستودع Github الخاص بنا.

قبل الانتقال إلى البرنامج ، تأكد من قراءة التعليمات الواردة في الملف التمهيدي وإعداد Raspberry Pi وفقًا لذلك. تشير الرطوبة إلى وجود سائل ، خاصة الماء ، غالبًا بكميات ضئيلة. يمكن العثور على كميات صغيرة من الماء ، على سبيل المثال ، في الهواء (الرطوبة) ، في الأطعمة ، وفي مختلف المنتجات التجارية.

يوجد أدناه رمز بيثون. يمكنك استنساخ وتحرير الكود بأي طريقة تفضلها.

# موزعة بترخيص الإرادة الحرة. # استخدمها بالطريقة التي تريدها ، أو الربح أو المجاني ، بشرط أن تتناسب مع تراخيص الأعمال المرتبطة بها. # SHT25 # تم تصميم هذا الرمز للعمل مع الوحدة النمطية SHT25_I2CS I2C المصغرة المتوفرة من ControlEverything.com. #

استيراد smbus

وقت الاستيراد

# احصل على حافلة I2C

الحافلة = smbus. SMBus (1)

# عنوان SHT25 ، 0x40 (64)

# إرسال أمر قياس درجة الحرارة # 0xF3 (243) NO HOLD master bus.write_byte (0x40، 0xF3)

وقت النوم (0.5)

# عنوان SHT25 ، 0x40 (64)

# قراءة البيانات مرة أخرى ، 2 بايت # Temp MSB ، Temp LSB data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# تحويل البيانات

درجة الحرارة = data0 * 256 + data1 cTemp = -46.85 + ((temp * 175.72) / 65536.0) fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# عنوان SHT25 ، 0x40 (64)

# إرسال أمر قياس الرطوبة # 0xF5 (245) NO HOLD master bus.write_byte (0x40، 0xF5)

وقت النوم (0.5)

# عنوان SHT25 ، 0x40 (64)

# قراءة البيانات مرة أخرى ، 2 بايت # الرطوبة MSB ، بيانات الرطوبة LSB 0 = ناقل البيانات قراءة_ بايت (0x40) 1 = ناقل قراءة_ بايت (0x40)

# تحويل البيانات

الرطوبة = البيانات 0 * 256 + البيانات 1 الرطوبة = -6 + ((الرطوبة * 125.0) / 65536.0)

# إخراج البيانات إلى الشاشة

طباعة "الرطوبة النسبية هي:٪.2f ٪٪"٪ الرطوبة طباعة "درجة الحرارة بالدرجة المئوية:٪.2f C"٪ cTemp print "درجة الحرارة بالفهرنهايت:٪.2f F"٪ fTemp

الخطوة 4: وضع الأداء

الآن ، قم بتنزيل (أو git pull) الكود وافتحه في Raspberry Pi.

قم بتشغيل الأوامر الخاصة بـ Compile and Upload Code على الجهاز وشاهد الإخراج على الشاشة. بعد لحظات قليلة ، سيتم عرض جميع المعلمات. بعد التأكد من أن كل شيء يعمل بشكل مسطح مثل الفطيرة ، يمكنك الارتجال والمضي قدمًا في المشروع إلى مشاريع أكثر إثارة للاهتمام.

الخطوة 5: التطبيقات والميزات

ينتقل مستشعر الرطوبة ودرجة الحرارة SHT25 الجديد بتقنية المستشعر إلى مستوى جديد مع أداء مستشعر لا مثيل له ومجموعة من المتغيرات والميزات الجديدة. مناسب لمجموعة متنوعة من الأسواق ، مثل الأجهزة المنزلية أو الطبية أو إنترنت الأشياء أو HVAC أو الصناعية. أيضا ، متاح في فئة السيارات.

على سبيل المثال حافظ على هدوئك واذهب إلى الساونا!

أحب الساونا! لقد كانت حمامات البخار مفتونًا للكثيرين. منطقة مغلقة - عادة ما تكون خشبية ، يتم تسخينها من أجل إنتاج تدفئة جسم الشخص الموجود بداخلها. من المعروف أن تدفئة الجسم لها آثار مفيدة للغاية. في هذه الحملة ، سنقوم بعمل مراقب جاكوزي ساونا يقيس الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة باستخدام Raspberry Pi و SHT25. يمكنك إنشاء مراقب ساونا جاكوزي محلي الصنع لتحقيق بيئة مثالية لحمام ساونا ساحر في كل مرة.

الخطوة السادسة: الخاتمة

نأمل أن يلهم هذا المشروع المزيد من التجارب. في عالم Raspberry Pi ، يمكنك أن تتساءل عن الآفاق التي لا تنتهي لـ Raspberry Pi ، وقوتها السهلة ، واستخداماتها وكيف يمكنك إصلاح اهتماماتك في الإلكترونيات ، والبرمجة ، والتصميم ، وما إلى ذلك. الأفكار كثيرة. في بعض الأحيان تأخذك النتيجة إلى مستوى منخفض جديد ولكن لا تستسلم. قد تكون هناك طريقة أخرى للالتفاف أو قد تتطور فكرة جديدة من الفشل (حتى قد تشكل فوزًا). يمكنك تحدي نفسك من خلال صنع إبداع جديد وإتقان كل جزء منه. لراحتك ، لدينا فيديو تعليمي مثير للاهتمام على Youtube والذي قد يساعد في استكشافك وإذا كنت تريد المزيد من الشرح لكل جانب من جوانب المشروع.