מטאורולוג אישי: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

האם תהית אי פעם אם או מתי המטאורולוג שלך אומר את האמת? האם אתה רוצה דרך דיסקרטית, זולה ומהירה להיות מטאורולוג משלך … ואולי פרויקט קטן? אל תראה עוד! מכשיר פשטני זה יעקוב אחר תנאי מזג האוויר מכל מקום שתרצו ויעניק לכם את היכולת לעקוב אחר מזג האוויר בלחיצת כפתור אחת.

פרויקט זה ייתן לך קצת תרגול עם בקבוק, פטל פיס, חיישני GPIO ו- HTML! לא רק שזה כיף לבנות, אבל יש לזה הרבה תועלת. יכול להיות שהמטאורולוג שלך פשוט לא עובד …

אספקה

• פטל פי 3
• כרטיס מיקרו אס די
• 1 חוט בתפזורת
• 4 חוטי זכר לזכר
• חיישן 1 DHT11
• 1 סוללה

אם אתה מתכנן להיות מטאורולוג אמין משלך למספר מיקומים, הכפל כל אחד מהספקים בכמה מכשירים שתזדקק להם. עם זאת, הקוד לתמיכה במספר מכשירים יהיה שונה. אם אתה בתהליך בנייה/בדיקה של מכשיר זה, אין צורך שיהיה לך את הדברים הבאים … עם זאת, זה בהחלט יעזור מאוד.

• צג מחשב
• מקלדת USB
• ערכת טעינה מיקרו USB

שלב 1: חיווט

על ידי שימוש ב- Raspberry Pi, עלינו לשלב את החיישן הראשי במקור הכוח של ה- Raspberry Pi כדי שיוכל לבצע את המדידות הדרושות לנו. החיישן הראשי המשמש בפרויקט זה, בתמונה למעלה, מתעד את הטמפרטורה והלחות של הסביבה הפיזית שמסביב. אתה יכול להשתמש בלוח לחם או בהתקן הרכבה אחר כדי למקם חיישן זה ולהפעיל את החוטים שלנו דרך או פשוט לחבר אותו באמצעות חוטים נקבה לנקבה ישירות לסיכות במכשיר הפטל פטל.

עקוב אחר סכמטי החיווט המוצגים למעלה לחיבור נכון של החיישן ל- Raspberry Pi. שים לב שיש צורך במקור חשמל, מארז סוללה או בקרבת שקע בקיר.

שלב 2: הגדר

מזל טוב, החומרה שלך הורכבה!

כעת אנו מתחילים לעבוד ישירות עם ה- Raspberry Pi והתוכנה של הפרויקט. ניתן לבצע את כל הפעולות הבאות ב- Raspberry Pi עם מקלדת וצג או באמצעות SSH. הספריות הבאות נחוצות כדי להבטיח שניתן להפעיל את כל התוכנות ב- Raspberry Pi שלך. שימוש בפקודה "pip install" כדי לאפשר לתוכנה שלך להשתמש מאוחר יותר בספריות הבאות:

• בקשות
• RPi. GPIO
• בקבוק
• flask_restful
• flask_wtf
• wtforms

שימו לב שמזג האוויר עשוי להשתנות כמה פעמים בזמן התקנת הספריות האלה … היו סבלניים, אתם כל כך קרובים לפתיחת היכולות המטאורולוגיות שלכם!

כעת לאחר שהתקנת את כל הספריות שלך, בואו להכיר את Flask, מסגרת קלה המאפשרת תקשורת פשוטה בין צמתים בסביבת הפרויקט שלנו. בפרויקט זה, ה- Raspberry Pi הופך לשרת. אתה יכול להרגיש בנוח עם Flask עם דוגמת היישום הפשוטה כאן.

שלב 3: קוד והרצה

כעת לאחר שהרכבת את ספריות החומרה והתוכנה, אתה מוכן להתחיל לבנות את קבצי הפרויקט.

שרת: בפרויקט זה ה- Raspberry Pi שמחובר לחיישן משמש כשרת. השרת מחכה שהמשתמש ישלים בקשת פוסט לגבי הטמפרטורה, הלחות או הגרף. יצרנו תבניות HTML המוגדרות לקיים אינטראקציה תקינה עם בקשת היישום לטמפרטורה, לחות, גרף או כל שילוב של השלושה (עיין בתיקיית התבנית). זאת אומרת שאם המשתמש רוצה רק טמפרטורה הוא לא יראה שום דבר בנוגע ללחות מלבד אפשרות הטופס לקבל קריאת לחות. לאחר ביצוע פוסט אז השרת אוסף את המידע מהפוסט ומבצע את הפעולה שהמשתמש ביקש. חיישן DHT מקבל את הקריאות המאוחסנות ואז מועברות כארגומנט מילוני עם טופס ה- HTML החדש שאנו מעבירים. השרת גם מאחסן את הקריאות האלו כדי ליצור גרף של קריאות קודמות כאשר המשתמש מבקש זאת.

יישום: האפליקציה שולחת בקשות HTTP לשרת הבקבוק כדי לאחזר ולהציג את הטמפרטורה, הלחות והייצוג החזותי של הטמפרטורה והלחות של עשרים וארבע הבקשות האחרונות שהוגשו מהטופס לבקשת המשתמש. היישום משתמש בטופס בקבוק הכולל שלושה שדות קלט בוליאניים לכל אחד. המשתמש יכול לסמן תיבה לכל שילוב של שלושת השדות שהוא רוצה לראות. הם אינם יכולים לשלוט בשום דבר מלבד כן/לא הם רוצים לראות את המידע הזה. יצרנו קובץ HTML ייחודי בו אנו משתמשים לעיבוד בהתאם לבקשת המשתמש. זה נעשה כך שרק הקריאות המציגות הן אלה המבוקשות על ידי המשתמש. אנחנו לא רוצים שהמשתמש יבקש טמפרטורה ושהם יסתכלו על תבנית ריקה של הלחות או גרף ריק.

שלב 4: בדיקה

המכשיר פועל דרך הקובץ: mainsense.py. מה שמביא את הקובץ של formSense.py המכיל את מחלקת טופס הבקבוק שלנו המשמש את היישום. השרת מעביר תחילה 'sense.html' ולאחר מכן ממתין שהמשתמש יגיש בקשה. לאחר מכן, mainsense.py ממתין לקבלת קריאות מהחיישן בהודעה של רגע כאשר בקשת GET מהיישום מבקשת את הטמפרטורה או הלחות ושמירה של 24 הקריאות הקודמות מהמשתמשים. יש גם אפשרות גרף שהמשתמש יכול לבחור אילו גרפים הקריאות הקודמות, לכל היותר 24, נעשו על ידי המשתמש. תוכל גם לראות שה- html כולל רק את אפשרויות הטופס שהמשתמש יכול להשתמש בהן כדי לבקש בקשה נוספת ואת הקריאות שביקשו על ידי המשתמש.

לאחר מכן אתה אמור להיות מסוגל לנווט אל ה- URI/IP הנכון ולהגדיר את קו התקשורת המתאים בין היישום שלך לשרת. עליך לנסות לשלוח כמה בקשות GET לבדיקה ולוודא שהחיישן מגיב כראוי עם הקריאות הנכונות מהחיישן שלך. אם התוכנית שלך עוקבת כראוי אחר מזג האוויר בשעה, אנחנו רשמיים מוכנים למחוק כבלים - כלומר אם היית תלוי בערוץ מזג האוויר!

שלב 5: הרכבה

התקנת המכשיר די מסבירה את עצמה. בעיקרון, עליך רק לוודא שהמכשיר מחובר לחבילת הסוללות או לשקע חשמל ולהשתמש ברצועות פקודה כדי לאבטח את המכשיר במיקום הרצוי שלך כדי לעקוב אחר מזג האוויר.

הערה: המכשיר חייב להיות ממוקם עם החיישן בטוח מפני תנאי מזג האוויר העזים של מיקומך. לאחר השלמת פעולה זו, אתה אמור להיות מסוגל להתחבר למכשיר ולהתחיל להריץ את השרת. פתח את האתר ותדע שאתה מקבל את מדידות מזג האוויר העדכניות ביותר מהמיקום בו הוצב שרת Raspberry Pi שלך.