בנה מד חום בבית באמצעות פטל פי ו- SI7021: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

האם לח היום? זה מרגיש לי קצת לח

לפעמים עבורנו, לחות גבוהה מתגלה כממש לא נוחה וגם לא בריאה. עבור משקי הבית, זה יכול לגרום לנזק אפשרי גם כן. לבית, לחות גבוהה הורסת רצפות עץ ורהיטים עם גידול מעופש מעודד סביבנו. למרבה המזל, ישנן שיטות המאפשרות לך לעקוב ולשלוט על לחות הבית.

במסע צלב זה נכין מכשיר היגרומטר, מערכת המשמשת למדידת תכולת הלחות באטמוספרה, באמצעות חיישן Raspberry Pi ו- SI7021, לחות וטמפרטורה. מטרתנו הייתה לבדוק את הלחות והטמפרטורה היחסית בדירה (הלחות היחסית האידיאלית היא כ- 40-50%, טמפרטורת החדר האידיאלית היא בין 15 ° C (59 ° F) ל- 30 ° C (86 ° F)) ואחד הדרך היא להשתמש במד רמה. כמובן שהיינו יכולים לקנות אחד, אבל עם חיישן פטל וחיישן לחות וטמפרטורה בידנו, חשבנו שנכין אחד (למה לא!).

שלב 1: ציוד חיוני נחוץ

בלי לדעת את החלקים המדויקים, הערך שלהם והיכן אפשר להשיג אותם, זה ממש מעצבן. אל תדאג. יש לנו את זה מיון עבורך. לאחר שהחלקים יהיו בריבוע, זה אמור להיות מהלך לעשות את הפרויקט הזה.

1. פטל פטל

השלב הראשון היה השגת לוח פטל פטל. ה- Raspberry Pi הוא מחשב מבוסס לינוקס בעל לוח אחד. המחשב הקטן הזה מכניס הרבה כוח מחשוב, המשמש בפרויקטים של אלקטרוניקה, ופעולות פשוטות כמו גיליונות אלקטרוניים, עיבוד תמלילים, גלישה באינטרנט ודואר אלקטרוני ומשחקים.

2. מגן I²C עבור פטל פטל

לדעתנו, הדבר היחיד שחסר באמת Raspberry Pi 2 ו- Pi 3 הוא יציאת I²C. INPI2 (מתאם I2C) מספק את Raspberry Pi 2/3 יציאת I²C לשימוש עם התקני I²C מרובים. הוא זמין בחנות Dcube.

3. חיישן לחות וטמפרטורה SI7021

SI7021 לחות I²C וחיישן טמפרטורה דו-אזוריים הוא CMOS IC מונוליטי המשלב אלמנטים של חיישן לחות וטמפרטורה, ממיר אנלוגי לדיגיטלי, עיבוד אותות, נתוני כיול וממשק I²C. רכשנו חיישן זה מחנות Dcube.

4. כבל חיבור I²C

היה לנו כבל חיבור I²C זמין ב- DcubeStore.

5. כבל מיקרו USB

הפחות מסובך, אך המחמיר ביותר מבחינת דרישת הכוח הוא ה- Raspberry Pi! הדרך הקלה ביותר להפעיל את ה- Raspberry Pi היא באמצעות כבל מיקרו USB.

6. כבל Ethernet (LAN)/ מתאם WiFi WiFi

האם אי פעם אתה מסתכל על חייך וחושב, מה האינטרנט עשה לי?

הדרך הקלאסית לחיבור ה- Raspberry Pi שלך היא להשתמש בכבל אתרנט ולחבר אותו לנתב הרשת שלך. לחלופין, ניתן לבצע חיבור WiFi באמצעות חיבור לפונגל WiFi ולחיצה שמאלית על סמל הרשת כדי להציג רשימה של רשתות WiFi זמינות.

7. כבל HDMI/ גישה מרחוק

עם כבל HDMI על הלוח, אתה יכול לחבר אותו לטלוויזיה דיגיטלית או לצג. רוצים דרך חסכונית! ניתן לגשת מרחוק ל- Raspberry Pi בשיטות שונות כמו- SSH ו- Access דרך האינטרנט. אתה יכול להשתמש בתוכנת קוד פתוח PuTTY.

אני שונא מתמטיקה, אבל אני אוהב לספור כסף

שלב 2: יצירת חיבורי חומרה

באופן כללי, המעגל די ישר קדימה. הפוך את המעגל לפי הסכימה המוצגת. הפריסה פשוטה יחסית, ולא אמורות להיות לך בעיות.

במקרה שלנו, תיקנו כמה יסודות של אלקטרוניקה רק כדי לשפץ את זיכרון החומרה והתוכנה. רצינו להכין סכמה אלקטרונית פשוטה לפרויקט זה. סכמות אלקטרוניות הן כמו שרטוט לאלקטרוניקה. שרטוט ועקוב אחר העיצוב בזהירות.

חיבור מגן Raspberry Pi ו- I²C

קודם כל קח את ה- Raspberry Pi והנח עליו את מגן I²C. לחץ בעדינות על המגן על סיכות ה- GPIO. עשו מה שנכון, לא מה שקל (ראו את התמונה למעלה).

חיבור וחיבור פטל פטל

קח את החיישן וחבר איתו את כבל I²C. להפעלה תקינה של כבל זה, זכור יציאת I²C מתחברת תמיד לכניסת I²C. אותו הדבר היה צריך לעקוב אחר ה- Raspberry Pi עם מגן I²C המותקן מעליו.

היתרון הגדול בשימוש במגן/מתאם I²C ובכבלי החיבור הוא שאין לנו עוד בעיות לתיקון חיווט שיכולות לגרום לתסכול ולצרוך זמן לתקן, במיוחד כאשר אינך בטוח היכן להתחיל לפתור בעיות. רק התהליך הפשוט שהזכרנו. זו אפשרות plug and play.

הערה: החוט החום צריך תמיד לעקוב אחר חיבור הארקה (GND) בין הפלט של התקן אחד לקלט של התקן אחר

חיבור לאינטרנט חשוב

כדי להפוך את הפרויקט שלנו להצלחה, אנו זקוקים לגישה לאינטרנט עבור ה- Raspberry Pi שלנו. יש לך כאן שתי אפשרויות. או שתוכל לחבר את ה- Raspberry Pi לרשת באמצעות כבל אתרנט או להשתמש במתאם USB ל- WiFi לקישוריות WIFI. כך או כך, כל עוד הוא מחובר לאינטרנט אתה מכוסה.

הפעלת המעגל

חבר את כבל ה- Micro USB לשקע החשמל של Raspberry Pi. הפעל אותו ואנו יוצאים לדרך.

הדור שלנו מוכן יותר לאפוקליפסה של זומבים מאשר שעה ללא חשמל

חיבור לצג

אנו יכולים לחבר את כבל ה- HDMI למסך/טלוויזיה חדשים או שנוכל לחבר מרחוק את Raspberry Pi באמצעות כלי גישה מרחוק כמו SSH/PuTTY שהוא חסכוני. זוהי גישה קצת יצירתית אם אתה מוצא את השימוש במשאבים שמסביב.

שלב 3: תכנות Raspberry Pi ב- Python

אתה יכול להציג את קוד ה- Python עבור Raspberry Pi ו- SI7021 ב- Githubrepository שלנו.

לפני שתמשיך לתוכנית, ודא שחיפשת את ההוראות שניתנו בקובץ ה- Readme והתקן את ה- Raspberry Pi בהתאם לה.

לחות מתייחסת לנוכחות של נוזל, במיוחד מים, לרוב בכמויות קטנות. כמויות מים קטנות עשויות להימצא, למשל, באוויר (לחות), במזונות ובמוצרים מסחריים שונים. לחות מתייחסת גם לכמות אדי המים הקיימים באוויר.

להלן קוד הפיתון ותוכל לשכפל אותו ויכול לבצע אילתור במידת הצורך.

# מופץ ברישיון רצון חופשי.# השתמש בו בכל דרך שתרצה, רווח או בחינם, בתנאי שהוא מתאים לרישיונות של העבודות המשויכות אליו. # SI7021 # קוד זה נועד לעבוד עם מודול מיני SI7021_I2CS I2C הזמין ב- ControlEverything.com. #

יבוא smbus

זמן יבוא

# קבל אוטובוס I2C

אוטובוס = smbus. SMBus (1)

כתובת SI7021, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) בחר לחות יחסית יחס NO HOLD bus.write_byte (0x40, 0xF5)

time.sleep (0.3)

כתובת SI7021, 0x40 (64)

# קרא נתונים בחזרה, 2 בתים, לחות MSB נתונים ראשונים 0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# המרת הנתונים

לחות = ((data0 * 256 + data1) * 125 / 65536.0) - 6

time.sleep (0.3)

כתובת SI7021, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) בחר טמפרטורה NO HOLD bus mode bus.write_byte (0x40, 0xF3)

time.sleep (0.3)

כתובת SI7021, 0x40 (64)

# קרא נתונים בחזרה, 2 בתים, טמפרטורת MSB נתונים ראשונים 0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# המרת הנתונים

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

# פלט נתונים למסך

- "לחות יחסית היא: %.2f %%" %לחות הדפסה "הטמפרטורה בצלזיוס היא: %.2f C" %cTemp הדפסה "הטמפרטורה בפרנהייט היא: %.2f F" %fTemp

שלב 4: מצב עבודה

עכשיו, הורד (או git משוך) את הקוד ופתח אותו ב- Raspberry Pi.

הפעל את הפקודות כדי לאסוף ולהעלות את הקוד במסוף ולראות את הפלט על צג. לאחר מספר רגעים, הוא יציג את כל המשתנים. התחל עם כמה מחשבות או נושאים וראה מה אתה יכול להמציא.

שלב 5: יישומים ותכונות

ה- SI7021 מציע פתרון דיגיטלי מדויק, בעל הספק נמוך, מכויל מפעל אידיאלי למדידת לחות, נקודת טל וטמפרטורה, ביישומים כמו HVAC/R, תרמוסטטים/הומידיסטטים, טיפול נשימתי, מוצרים לבנים, תחנות מזג אוויר פנימיות, מיקרו-סביבות. /מרכזי נתונים, בקרת אקלים ומכשיר עריכה לרכב, איתור נכסים וסחורות וטלפון נייד וטאבלטים.

למשל אתה יכול לשפר את הפרויקט הזה למחוון HVAC לנוחות סביבתית ורכבית. הוא שומר על הסביבה התרמית הקובעת בקרת טמפרטורה, מילוי חמצן והסרת לחות, ריחות, עשן, חום, אבק, חיידקים מוטסים, פחמן דו חמצני וגזים אחרים. מלבד חיישני לחות וטמפרטורה, תוכל לסייע לפרויקט זה בעזרת חיישנים הנעים בין לחץ, איכות אוויר, גלאי עשן ועד חיישני אור וקירבה. אתה יכול לבצע שיפורים בקוד בהתאם לחומרה הרצויה המיושמת ולאחר מכן תוכל לקבל התקנה משלך לעצמך שנוחות תרמית. הפרויקט הזה נהדר לילדים, ואתם רוצים להראות להם דברים מדהימים שאתם יודעים ללמוד תוך כדי משחק. פרויקט קטן כזה יכול להיות די מדהים לילדים.

שלב 6: מסקנה

אם תהיתם להסתכל על עולם ה- Raspberry Pi, תוכלו להדהים את עצמכם על ידי שימוש ביסודות האלקטרוניקה, קידוד, עיצוב, הלחמה ומה לא. בתהליך זה, עשויים להיות כמה פרויקטים שעשויים להיות קלים, בעוד שחלקם עשויים לבדוק אותך, לאתגר אותך. אבל אתה יכול לעשות דרך ולשכלל אותה על ידי שינוי ויצירת יצירה שלך. לעזרתך, יש לנו הדרכת וידאו מדהימה ב- YouTube שעשויה לסייע בחיפוש שלך ולהסבר נוסף על כל היבט של הפרויקט. אנו מקווים שתמצא את זה מדהים ומועיל. אנא השיב לנו על כל תיקון.