Stație meteo completă Raspberry Pi: 14 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Bună ziua tuturor, Acesta este primul meu instructabil! În acest tutorial vă voi ghida să creați o stație meteo Raspberry Pi cu propria bază de date și site-ul web. Am făcut această stație meteo în contextul unei misiuni școlare, m-am inspirat pe Instructables. Stația meteo poate măsura temperatura, umiditatea, presiunea barometrică, viteza vântului și nivelul luminii în procente. Toate mostrele pe care le adună Raspberry Pi vor fi stocate într-un server MySQL pe Pi în sine și vor fi afișate pe un server web!

Pasul 1: Strângeți-vă materialele

Materialele acestei stații sunt foarte simple. Veți avea nevoie de toate materialele, senzorul și carcasa corespunzătoare.

Materiale

Raspberry Pi

Tipul nu contează prea mult, puteți folosi chiar Raspberry Pi Zero W, dar asigurați-vă că nu luați prima revizuire, deoarece veți avea nevoie de o conexiune de rețea pentru serverul web. În acest Instructable voi folosi Raspberry Pi 3.

www.amazon.com/Raspberry-Model-A1-2GHz-64-…

Câteva cabluri jumper

Veți avea nevoie de câteva cabluri pentru a conecta toți senzorii și cipul cu Raspberry Pi. Există trei tipuri de cabluri jumper: de la mascul la feminin, de la mascul la mascul și de la femelă la feminin. Veți avea nevoie de aproximativ 15 dintre bărbați la femei și bărbați la bărbați. Oricum ar fi, nu ar strica să-i obții pe toți trei.

www.amazon.com/Elegoo-120pcs-Multicolored-…

Pană de pâine

Efectuarea electronică fără o placă de măsurare este dificilă. Dacă intenționați să faceți mai multe electronice DIY, acest lucru vă va fi întotdeauna util.

www.amazon.com/dp/B072FC35GT/ref=sxr_pa_cl…

Senzori

Temperatură și umiditate: Grove Temp & Hum v1.0

www.seeedstudio.com/Grove-Temperature%26Hu..

Presiune barometrică: Grove - senzor barometru BMP280 (acest senzor captează și temperatura)

www.seeedstudio.com/Grove-Barometer-Sensor…

Viteza vântului: Modul senzor infraroșu (FC-03) LM393

www.amazon.com/LM393-Measuring-Sensor-Phot…

Lumina: senzor de lumină Grove (notă: acesta este un senzor analogic, un convertor analog-digital, cum ar fi un MCP3008 este neapărat)

www.seeedstudio.com/Grove-Light-Sensor-v1….

Locuințe

Locuința este o parte foarte importantă a proiectului dvs. Aici veți plasa toate componentele electronice și senzorii. Locuința nu trebuie să fie frumoasă, dar sigur poate fi. În acest Instructable voi face o casă de păsări cu un compartiment în partea de jos, unde îmi pot păstra Raspberry Pi.

Puteți alege întotdeauna pentru o carcasă mai puțin laborioasă, cum ar fi o cutie electronică albă. Singura condiție este că trebuie să existe găuri de aerisire, astfel încât vântul și aerul să treacă peste senzori, altfel nu veți obține probe exacte.

Pasul 2: Conectați toate componentele

Odată ce aveți toate componentele, puteți începe prin a face o configurare de testare. Aici vă conectați toate componentele electronice la Raspberry Pi. Puteți găsi schema Fritzing în fișiere. Când toate conexiunile sunt realizate, puteți începe prin configurarea Raspberry Pi.

Pasul 3: Configurați Raspberry Pi

Dacă este prima dată când lucrezi cu un Raspberry Pi, îți recomand cu tărie să vizitezi site-ul web raspberrypi.org, are câteva documentații și tutoriale minunate pentru începători.

www.raspberrypi.org

Asigurați-vă că rulați cea mai recentă versiune de Debian. Puteți face upgrade introducând terminalul în Raspberry Pi sau într-o sesiune SSH:

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

Pasul 4: Instalați SPI și I2C

După ce veți fi actualizat complet, va trebui să editați câteva configurații pe Raspberry Pi. Toți senzorii diferiți, cu excepția senzorului de lumină și a senzorului de viteză în infraroșu, utilizează protocolul I2C. Dacă doriți să utilizați acest protocol împreună cu interfața SPI, va trebui să activați acest lucru în setările Raspberry Pi. Puteți configura interfața SPI și I2C urmând aceste comenzi.

sudo raspi-config

Activați atât SPI, cât și I2C. Apoi reporniți folosind:

reporniți sudo

Odată repornit, vom verifica dacă „dtparam = spi = on” și „dtsparam = i2C_arm = on” se află în fișierul / boot / config. După ce ați găsit aceste linii, va trebui să le descomentați.

sudo nano /boot/config.txt

Ieșiți din editor folosind ctrl + x și salvați.

Acum vom instala diferite biblioteci pentru controlul senzorilor.

sudo apt-get install python3-spidev

sudo apt-get install python-smbus sudo apt-get install i2c-tools

Pasul 5: Instalați MySQL

După ce ați configurat elementele de bază ale Raspberry Pi, cum ar fi conectarea la internet și actualizarea software-ului. Putem începe să configurăm sistemul nostru de baze de date în care vom stoca toate datele noastre meteo. Vom folosi MySQL. Acesta este un sistem de baze de date ușor de utilizat în care putem conecta mai multe tabele între ele folosind relații. Pentru a instala tipul MySQL în terminal:

sudo apt-get install mysql-server

sudo apt-get install mysql-client

În timpul instalării vi se va solicita să completați o parolă pentru utilizatorul root. Veți avea nevoie de această parolă mai târziu. Odată ce aceste pachete sunt instalate, puteți verifica starea serverului MySQL tastând:

mysql -uroot -p

stare

Pasul 6: Rularea scriptului bazei de date

Odată ce serverul MySQL funcționează, putem rula scriptul bazei de date. Acest script va crea un model cu diferite tabele în el. Aici vom stoca toată data capturată de senzor și toate setările diferite pe care le utilizează site-ul web.

Pentru a rula un script MySQL din Pi, trebuie mai întâi să copiem scriptul în Raspberry Pi. FileZilla este o modalitate excelentă de a copia fișiere între computer și Pi. Iată un ghid excelent despre cum să faceți acest lucru.

www.raspberrypi.org/documentation/remote-a…

Odată ce scriptul este pe Pi, îl puteți rula tastând terminalul:

mysql -uroot -p

sursa /path/to/script.sql

Pasul 7: Instalarea conectorului MySQL pentru Python3

Vrem să ne conectăm baza de date la serverul web care rulează pe Python3. Pentru a instala acest conector executați această comandă.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

Pasul 8: Instalați Flask

Serverul web folosește Flask. Acest microframe este extrem de personalizabil și ușor de utilizat. Perfect pentru stația noastră meteo. Pentru a instala balonul tastați această comandă într-o fereastră a terminalului.

sudo apt-get install python3-flask

Pasul 9: Copiați Webserver-ul pe Raspberry Pi

Fiecare pachet este acum instalat și totul este configurat. Acum putem copia codul de pe GitHub. Există două moduri în care puteți obține codul de pe Raspberry Pi: puteți descărca fișierul zip master și îl puteți copia pe Pi cu FileZilla sau puteți clona depozitul direct pe Raspberry Pi. Pentru a clona depozitul, tastați aceste comenzi pe Pi.

cd / cale / îți place /

git clone

Acum ar trebui să aveți un nou director numit WeatherStation. Puteți verifica acest lucru cu următoarea instrucțiune:

eu sunt

Pasul 10: Editați clasa bazei de date

Tot codul este acum pe Raspberry Pi. Înainte de a putea testa, trebuie să configurăm conectorul MySQL. Setările conectorului sunt stocate în directorul nou creat. Pentru a accesa fișierul, trebuie să ne schimbăm directorul curent. Odată ce am localizat fișierul, vom introduce parola de root a serverului MySQL în fișier. Puteți face acest lucru urmând aceste comenzi.

cd WeatherStation / Flask / Baza de date /

nano pswd.py

Acum puteți edita fișierul. Înlocuiți „your_password” cu parola MySQL rădăcină. Acum suntem gata să testăm codul.

Pasul 11: Testarea

Acum că totul este în cele din urmă instalat și conectat, putem începe testarea. Mergeți la directorul Flask și tastați comanda:

python3 Flask.py

Totul ar trebui să înceapă. Acum puteți accesa site-ul dvs. web tastând bara de adrese: http: IP_RASPBERRY: 5000 /.

Pasul 12: site-ul web

Când deschideți site-ul pentru prima dată, veți vedea un ecran de conectare. Puteți intra pe site dacă utilizați ca nume de utilizator „Lander” și parola „Test12”. Site-ul este scris în olandeză, puteți traduce site-ul web dacă aveți cunoștințe despre dezvoltarea web.

Pasul 13: Puneți totul în incintă

Luați carcasa și poziționați dispozitivele electronice astfel încât să fie uniform distanțate. Voi folosi noua mea casă de păsări, am inclus designul de mai jos. Este o cutie simplă cu fundul fals pentru a stoca Raspberry Pi.

Notă: trebuie să existe întotdeauna un flux de aer pentru ca senzorul de umiditate să funcționeze corect. Odată ce sunteți mulțumit de rezultat, puteți închide totul și stația meteo este terminată. Acum îl puteți plasa undeva doriți și puteți colecta datele meteo.

Pasul 14: Stația meteo funcționează

Felicitări, Raspberry Pi este acum complet funcțional. Plasați-l undeva în aer liber și colectați datele!