Rede de sensores de temperatura: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Temperatura e umidade são dados vitais em seu laboratório, cozinha, linha de fabricação, escritório, robôs assassinos e até mesmo em sua casa. Se você precisa monitorar vários locais ou salas ou espaços, você precisa de algo que seja confiável, compacto, preciso e acessível. Você pode comprar sensores caros, mas se estiver monitorando várias salas, isso pode fazer com que suas despesas disparem. Este tutorial mostrará como construir esses sensores e monitorar seus dados sem gastar muito.

Este é um aplicativo perfeito para um Raspberry Pi Zero WH de US $ 14, pois este dispositivo é compacto, barato, poderoso e tem Wi-Fi integrado. A configuração de cada nó de sensor vai custar ~ $ 31 mais frete, impostos e outros itens. Você pode obter facilmente cada item acima a granel para minimizar os custos de envio, com exceção do Raspberry Pi Zero WH, que pode ser mais desafiador fora do Reino Unido. Você não consegue encontrar um fornecedor que permita a compra de mais de uma regra Zero por Raspberry Pi Foundation.

Estamos usando o $ 14 Zero WH em vez do $ 10 Zero W, uma vez que o Zero WH tem o cabeçalho pré-soldado, o que tornará a montagem do nosso projeto super rápida e fácil. Estamos usando o sensor de temperatura / umidade DHT22 por causa de sua precisão de temperatura (+/- 0,5 ° C), faixa de umidade (0–100%) e baixo custo. Também queremos algo realmente fácil de conectar sem ter que adicionar um resistor pull-up.

Suprimentos

• Raspberry Pi Zero WH ($ 14)
• Cartão Micro SD ($ 4)
• Fonte de alimentação Raspberry Pi (US $ 8)
• Sensor de temperatura / umidade DHT22 ($ 5)
• (Opcional) Estojo Raspberry Pi Zero W ($ 6)

Etapa 1: Montagem

O DHT22 terá três pinos que você precisará para conectar ao seu Pi Zero WH: 5V, aterramento e dados. O pino de alimentação no DHT22 será identificado como ‘+’ ou ‘5V’. Conecte-o ao pino 2 (o pino superior direito, 5V) do Pi Zero WH. O pino de aterramento no DHT22 será identificado como ‘-’ ou ‘Gnd’. Conecte-o ao pino 6 (dois pinos abaixo do pino 5V) no Pi Zero WH. O pino restante no DHT22 é o pino de dados e será rotulado como 'fora' ou 's' ou 'dados'. Conecte-o a um dos pinos GPIO no Zero WH, como GPIO4 (pino 7). Suas conexões devem ser semelhantes à imagem incluída.

Etapa 2: configuração do software

Você precisará de um monitor e de um teclado para configurar seu Pi Zero WH pela primeira vez. Depois de configurado, você não precisará de um monitor ou teclado para funcionar quando instalado em seu espaço. Queremos manter cada nó o mais pequeno e compacto possível.

1. Você precisa instalar o sistema operacional Raspbian padrão para que seu Pi Zero WH inicialize. Você pode seguir as instruções no site do Raspberry Pi para configurar o Pi Zero WH.
2. Conecte seu Pi Zero WH à sua rede sem fio. Você pode seguir as instruções no site do Raspberry Pi para conectar seu Pi Zero WH ao WiFi.
3. Instale o módulo Adafruit DHT Python em seu Pi para tornar a leitura de dados do sensor DHT22 super fácil. Digite o seguinte em seu prompt de comando:

$ sudo pip install Adafruit_DHT

Agora você tem tudo de que precisa para se comunicar com seu sensor. Em seguida, você precisa de um destino para os dados do sensor para que possa transformar esses dados em um painel incrível ou um alerta de SMS / e-mail. Usaremos o estado inicial para esta etapa do projeto.

1. Registre-se para uma conta em
2. Instale o módulo ISStreamer em seu prompt de comando:

$ sudo pip install ISStreamer

Etapa 3: Script Python

Com nosso sistema operacional instalado junto com nossos dois módulos Python para leitura de dados do sensor e envio de dados para o estado inicial, estamos prontos para escrever nosso script Python. O script a seguir criará / anexará a um depósito de dados de estado inicial, lerá os dados do sensor DHT22 e enviará esses dados para um painel em tempo real. Tudo o que você precisa fazer é modificar as linhas 6–11.

importar Adafruit_DHT

from ISStreamer. Streamer import Streamer import time # --------- Configurações do usuário --------- SENSOR_LOCATION_NAME = "Office" BUCKET_NAME = ": partial_sunny: Room Temperatures" BUCKET_KEY = "rt0129" ACCESS_KEY = "COLOQUE SUA CHAVE DE ACESSO DE ESTADO INICIAL AQUI" MINUTES_BETWEEN_READS = 10 METRIC_UNITS = False # --------------------------------- streamer = Streamer (bucket_name = BUCKET_NAME, bucket_key = BUCKET_KEY, access_key = ACCESS_KEY) enquanto True: umidade, temp_c = Adafruit_DHT.read_retry (Adafruit_DHT. DHT22, 4) se METRIC_UNITS: streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME), Temperatura (CENSOR_LOCATION_NAME) else: temp_f = format (temp_c * 9.0 / 5.0 + 32.0, ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "Temperatura (F)", temp_f) umidade = formato (umidade, ".2f") streamer.log (SENSOR_LOCATION_NAME + "Umidade (%)", umidade) streamer.flush () time.sleep (60 * MINUTES_BETWEEN_READS)

• Linha 6 - Este valor deve ser exclusivo para cada nodo / sensor de temperatura. Pode ser o nome da sala do seu sensor, localização física, identificador exclusivo ou qualquer outra coisa. Apenas certifique-se de que seja exclusivo para cada nó para garantir que os dados desse nó vão para seu próprio fluxo de dados em seu painel.
• Linha 7 - Este é o nome do depósito de dados. Isso pode ser alterado a qualquer momento na IU do estado inicial.
• Linha 8 - Esta é a sua chave de balde. Precisa ser a mesma chave de balde para cada nó que você deseja exibir no mesmo painel.
• Linha 9 - Esta é a chave de acesso da sua conta de estado inicial. Copie e cole esta chave de sua conta do estado inicial.
• Linha 10 - Este é o tempo entre as leituras do sensor. Mude de acordo.
• Linha 11 - você pode especificar unidades métricas ou imperiais.

Depois de definir as linhas 6–11 em seu script Python em seu Pi Zero WH, salve e saia do editor de texto. Execute o script com o seguinte comando:

$ python tempsensor.py

Repita essas etapas para cada nó do sensor. Enquanto cada nó estiver enviando dados para o estado inicial usando a mesma chave de acesso e chave de depósito, todos os dados irão para o mesmo depósito de dados e aparecerão no mesmo painel.

Etapa 4: Painel

Vá para sua conta de estado inicial, clique no nome do balde em sua prateleira de balde e visualize seus dados em seu painel. Você pode personalizar seu painel e configurar gatilhos de SMS / e-mail. A imagem incluída mostra um painel com três nós sensores coletando temperatura e umidade para três salas diferentes.

Você pode optar por adicionar uma imagem de plano de fundo ao seu painel.

Etapa 5: Execução automática e monitoramento de processo e IP

Depois de ter vários nós implantados, você vai querer uma maneira de monitorar cada nó para garantir que está funcionando. Você provavelmente executará cada nó de sensor sem um monitor ou teclado / mouse para mantê-lo compacto. Isso significa que você desejará que cada nó inicialize e execute seu script automaticamente. Você pode usar sua conta de estado inicial para criar um painel de processo / endereço IP útil, conforme mostrado acima. Um tutorial detalhado sobre como criar este painel e configurar seu Pi Zero WH para executar automaticamente seu script Python na inicialização pode ser encontrado aqui.

Etapa 6: Conclusão

Depois de colocar um único nó de sensor em funcionamento, é fácil e relativamente barato duplicar sua configuração quantas vezes forem necessárias. Usar um Pi Zero WH dá a você a flexibilidade de executar outras tarefas, uma vez que tem muita potência. Por exemplo, você pode usar um dos Pi Zero WHs para extrair dados meteorológicos locais de uma API meteorológica e adicioná-los ao painel do sensor. Se você decidir descomissionar seus nós sensores, poderá reutilizar seus Pi Zero WHs para outros projetos. Essa flexibilidade ajuda a preparar seu investimento em projetos para o futuro.