Gebruik Raspberry Pi om vochtigheid en temperatuur te evalueren met SI7006 - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Als liefhebber van Raspberry Pi bedachten we wat meer spectaculaire experimenten ermee.

In deze campagne meten we de temperatuur en vochtigheid die moet worden gecontroleerd, met behulp van een Raspberry Pi en SI7006, vochtigheid en temperatuursensor. Laten we dus eens kijken naar deze reis om een systeem te bouwen om het vocht te meten.

Stap 1: Dwingende apparatuur die we nodig hebben

Zonder exacte onderdelen, hun waarde en waar ze in hemelsnaam te krijgen zijn, is het echt vervelend. Maak je geen zorgen. Dat hebben we voor je geregeld. Zodra je alle onderdelen in handen hebt, zal het project net zo snel zijn als Bolt op de 100 meter sprint.

1. Raspberry Pi

De eerste stap was het verkrijgen van een Raspberry Pi-bord. De Raspberry Pi is een op Linux gebaseerde computer met één bord. Deze mini-pc voor algemeen gebruik, waarvan het kleine formaat, de mogelijkheden en de lage prijs hem geschikt maken voor gebruik in standaard pc-bewerkingen, moderne toepassingen zoals IoT, domotica, slimme steden en nog veel meer.

2. I2C-schild voor Raspberry Pi

Naar onze mening is het enige dat de Raspberry Pi 2 en Pi 3 echt missen een I²C-poort. De INPI2 (I2C-adapter) biedt de Raspberry Pi 2/3 een I²C-poort voor gebruik met meerdere I²C-apparaten. Het is beschikbaar in de DCUBE Store.

3. SI7006 Vochtigheids- en temperatuursensor

De Si7006 I²C-vochtigheids- en temperatuursensor is een monolithische CMOS-IC die vochtigheids- en temperatuursensorelement, een analoog-naar-digitaal-omzetter, signaalverwerking, kalibratiegegevens en een I²C-interface integreert. We hebben deze sensor gekocht bij DCUBE Store.

4. I2C-verbindingskabel

We hadden de I²C-aansluitkabel verkrijgbaar bij DCUBE Store.

5. Micro-USB-kabel

De minst gecompliceerde, maar strengste qua stroombehoefte is de Raspberry Pi! De eenvoudigste manier om de Raspberry Pi van stroom te voorzien is via de micro-USB-kabel.

6. Ethernet(LAN)-kabel/USB WiFi-dongle

"wees sterk" fluisterde ik tegen mijn wifi-signaal. Verbind je Raspberry Pi met een Ethernet (LAN)-kabel en sluit hem aan op je netwerkrouter. Zoek anders een wifi-adapter en gebruik een van de USB-poorten om toegang te krijgen tot het draadloze netwerk. Het is een slimme keuze, makkelijk, klein en goedkoop!

7. HDMI-kabel/toegang op afstand

Met HDMI-kabel aan boord kunt u hem aansluiten op een digitale tv of op een monitor. Wil je geld besparen! Raspberry Pi kan op afstand worden geopend met behulp van verschillende methoden, zoals SSH en Toegang via internet. U kunt gebruik maken van de PuTTY open source software.

Geld kost vaak te veel

Stap 2: Hardwareverbindingen maken

Over het algemeen is het circuit vrij eenvoudig. Maak het circuit volgens het getoonde schema. De lay-out is relatief eenvoudig en je zou geen problemen moeten hebben. In onze omzichtigheid hebben we enkele basisprincipes van elektronica herzien om ons geheugen voor hardware en software op te knappen. Voor dit project wilden we een eenvoudig elektronicaschema maken. Elektronische schema's zijn als een blauwdruk voor elektronica. Maak een blauwdruk en volg het ontwerp nauwkeurig. Voor verder onderzoek in elektronica kan YouTube je interesse wekken (dit is essentieel!).

Raspberry Pi en I2C Shield-verbinding

Pak eerst de Raspberry Pi en plaats daar de I²C Shield op. Druk zachtjes op het schild. Als je weet wat je doet, is het een fluitje van een cent. (Zie de foto hierboven).

Sensor- en Raspberry Pi-verbinding

Pak de sensor en sluit de I²C-kabel erop aan. Voor de beste prestaties van deze kabel, onthoud dat de I²C-uitgang ALTIJD verbinding maakt met de I²C-ingang. Hetzelfde moet worden gedaan voor de Raspberry Pi met het I²C-schild eroverheen. Het grote voordeel van het gebruik van de I²C-schild/adapter en de verbindingskabels is dat we geen bedradingsproblemen hebben die frustratie kunnen veroorzaken en tijdrovend zijn om te repareren, vooral als u niet zeker weet waar u moet beginnen met het oplossen van problemen. Het is een plug-and-play-optie (dit is plug, disconnect and play. Het is zo eenvoudig te gebruiken, het is ongelooflijk).

Opmerking: de bruine draad moet altijd de massaverbinding (GND) volgen tussen de uitgang van het ene apparaat en de ingang van een ander apparaat

Netwerken is belangrijk

Om ons project tot een succes te maken, hebben we een internetverbinding nodig voor onze Raspberry Pi. Hiervoor heb je opties zoals het aansluiten van een Ethernet(LAN)-kabel op het thuisnetwerk. Een alternatieve maar handige manier is ook om een WiFi-adapter te gebruiken. Soms heb je hiervoor een stuurprogramma nodig om het te laten werken. Dus geef de voorkeur aan degene met Linux in de beschrijving.

Voeding van het circuit

Steek de micro-USB-kabel in de stroomaansluiting van de Raspberry Pi. Zet hem aan en we zijn vertrokken.

Met groot vermogen komt een enorme elektriciteitsrekening

Verbinding met scherm

We kunnen ofwel de HDMI-kabel aansluiten op een nieuwe monitor/tv of we kunnen een beetje artistiek zijn om een op afstand aangesloten Raspberry Pi te maken die zuinig is met tools voor externe toegang zoals-SSH en PuTTY.

Vergeet niet dat zelfs Batman in deze economie moet inkrimpen

Stap 3: Python programmeren Raspberry Pi

U kunt de Python-code voor de Raspberry Pi en SI7006-sensor bekijken in onze Github-repository.

Voordat u met het programma begint, moet u ervoor zorgen dat u de instructies in het Readme-bestand leest en uw Raspberry Pi overeenkomstig deze instelt. Het duurt maar even als je het eerst uit de weg hebt geruimd. Vochtigheid is de hoeveelheid waterdamp in de lucht. Waterdamp is de gasvormige fase van water en is onzichtbaar. Vochtigheid geeft de kans op neerslag, dauw of mist aan. Relatieve vochtigheid (afgekort RH) is de verhouding van de partiële druk van waterdamp tot de evenwichtsdampdruk van water bij een gegeven temperatuur. De relatieve vochtigheid is afhankelijk van de temperatuur en de druk van het betreffende systeem.

Hieronder staat de python-code en u kunt de code klonen en bewerken op elke gewenste manier.

# Gedistribueerd met een vrije licentie. # Gebruik het zoals je wilt, winst of gratis, op voorwaarde dat het past in de licenties van de bijbehorende werken. # SI7006-A20 # Deze code is ontworpen om te werken met de SI7006-A20_I2CS I2C Mini Module die verkrijgbaar is via ControlEverything.com. #

import smbus

import tijd

# Krijg I2C-bus

bus = smbus. SMBus(1)

# SI7006_A20 adres, 0x40(64)

# 0xF5(245) Selecteer relatieve vochtigheid NO HOLD MASTER-modus bus.write_byte (0x40, 0xF5)

tijd.slaap(0.5)

# SI7006_A20 adres, 0x40(64)

# Lees data terug, 2 bytes, Vochtigheid MSB eerste data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Converteer de gegevens

vochtigheid = (125.0 * (data0 * 256,0 + data1) / 65536.0) - 6.0

# SI7006_A20 adres, 0x40(64)

# 0xF3(243) Selecteer temperatuur NO HOLD MASTER modus bus.write_byte (0x40, 0xF3)

tijd.slaap(0.5)

# SI7006_A20 adres, 0x40(64)

# Lees data terug, 2 bytes, Temperatuur MSB eerste data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Converteer de gegevens

cTemp = (175,72 * (data0 * 256,0 + data1) / 65536.0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Gegevens uitvoeren naar scherm

print "Relatieve vochtigheid is: %.2f %%RH" %vochtigheid print "Temperatuur in Celsius is: %.2f C" %cTemp print "Temperatuur in Fahrenheit is: %.2f F" %fTemp

Stap 4: Praktische modus

Download nu (of git pull) de code en open deze op de Raspberry Pi.

Voer de opdrachten uit om de code te compileren en te uploaden op de terminal en bekijk de uitvoer op de monitor. Na enkele ogenblikken zal het alle parameters screenen. Nadat je ervoor hebt gezorgd dat alles perfect werkt, kun je improviseren en verder gaan met het project en het naar interessantere plaatsen brengen.

Stap 5: Toepassingen en functies

De Si7006 biedt een nauwkeurige, energiezuinige, in de fabriek gekalibreerde digitale oplossing, ideaal voor het meten van vochtigheid, dauwpunt en temperatuur, in toepassingen zoals HVAC/R, thermostaten/bevochtigers, ademhalingstherapie, witgoed, binnenweerstations, micro-omgevingen /Datacentra, klimaatbeheersing en ontwaseming van auto's, het volgen van activa en goederen en mobiele telefoons en tablets.

Voor bijv. Hoe eet ik mijn eieren? Euhm, in een taart!

Je kunt een project Student Classroom Incubator bouwen, een apparaat dat wordt gebruikt voor omgevingscondities, zoals temperatuur en vochtigheid die moeten worden geregeld, met behulp van een Raspberry Pi en SI7006-A20. Broedeieren in de klas! Het zal een bevredigend en informatief wetenschappelijk project zijn en ook de eerste hands-on ervaring voor studenten om de levensvorm in zijn basis te bekijken. De Student Classroom Incubator is een vrij snel project om te bouwen. Het volgende moet zorgen voor een leuke en succesvolle ervaring voor jou en je leerlingen. Laten we beginnen met de perfecte uitrusting voordat we eieren uitbroeden met de jonge geesten.

Stap 6: Conclusie

Vertrouw erop dat deze onderneming verdere experimenten oproept. Als je je hebt afgevraagd om in de wereld van de Raspberry Pi te kijken, dan kun je jezelf verbazen door gebruik te maken van de elektronica basics, codering, ontwerpen, solderen en wat niet. In dit proces kunnen er enkele projecten zijn die gemakkelijk kunnen zijn, terwijl sommige je kunnen testen, uitdagen. Voor uw gemak hebben we een interessante video-tutorial op YouTube die deuren voor uw ideeën kan openen. Maar je kunt een manier vinden en het perfectioneren door je eigen creatie aan te passen en te maken. Veel plezier en ontdek meer!