Komplett Raspberry Pi -väderstation: 14 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Hej alla, Detta är min allra första instruerbara! I denna handledning kommer jag att guida dig till att göra en Raspberry Pi -väderstation med sin egen databas och webbplats. Jag gjorde denna väderstation i samband med ett skoluppdrag, jag fick min inspiration på Instructables. Väderstationen kan mäta temperatur, luftfuktighet, barometertryck, vindhastighet och ljusnivå i procent. Alla prover som Raspberry Pi samlar kommer att lagras i en MySQL -server på själva Pi och kommer att visas på en webserver!

Steg 1: Samla dina material

Materialet på denna station är mycket enkelt. Du behöver alla lämpliga material, sensorer och ett hölje.

Material

Raspberry Pi

Typen spelar ingen roll, du kan till och med använda Raspberry Pi Zero W men se till att inte ta den första översynen eftersom du behöver en nätverksanslutning för webbservern. I denna instruerbara kommer jag att använda Raspberry Pi 3.

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

Några bygelkablar

Du behöver några kablar för att ansluta alla sensorer och chip med din Raspberry Pi. Det finns tre typer av bygelkablar: hane till hona, hane till hane och hon till hona. Du behöver cirka 15 av den manliga till den kvinnliga och den manliga till den manliga typen. Det skulle i alla fall inte skada att få dem alla tre.

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

Bakbord

Att göra elektronik utan brödbräda är svårt. Om du planerar att göra mer DIY -elektronik kommer det alltid att vara till nytta.

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

Sensorer

Temperatur och luftfuktighet: Grove Temp & Hum v1.0

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

Barometertryck: Grove - Barometersensor BMP280 (denna sensor fångar även temperatur)

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

Vindhastighet: Infraröd sensormodul (FC-03) LM393

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

Ljus: Grove -ljussensor (notera: detta är en analog sensor, en analog till digital omvandlare som en MCP3008 är nödvändigtvis)

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

Hus

Bostäderna är en mycket viktig del av ditt projekt. Här placerar du all din elektronik och sensorer. Huset behöver inte vara vackert men det kan säkert vara det. I den här instruktionsboken kommer jag att göra ett fågelhus med ett fack i botten där jag kan förvara min Raspberry Pi.

Du kan alltid välja ett mindre mödosamt boende som en vit elektroniklåda. Det enda villkoret är att det måste finnas ventilationshål så att vind och luft kan vinda förbi sensorerna, annars får du inte exakta prover.

Steg 2: Anslut alla komponenter

När du har alla dina komponenter kan du börja med att göra en testinställning. Här ansluter du all din elektronik till din Raspberry Pi. Du hittar Fritzing -schemat i filerna. När alla anslutningar har gjorts kan du börja med att konfigurera din Raspberry Pi.

Steg 3: Konfigurera Raspberry Pi

Om detta är första gången du arbetar med en Raspberry Pi rekommenderar jag starkt att du besöker raspberrypi.org webbplats, den har några bra dokumentationer och handledning för nybörjare.

www.raspberrypi.org

Se till att du kör den senaste versionen av Debian. Du kan uppgradera genom att skriva i terminalen i Raspberry Pi eller i en SSH -session:

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

Steg 4: Installera SPI och I2C

När du är helt uppgraderad måste vi redigera några konfigurationer på vår Raspberry Pi. Alla de olika sensorerna förutom ljussensorn och den infraröda hastighetssensorn använder I2C -protokollet. Om du vill använda detta protokoll tillsammans med SPI -gränssnittet måste du aktivera detta i inställningarna för Raspberry Pi. Du kan konfigurera SPI- och I2C -gränssnittet genom att följa dessa kommandon.

sudo raspi-config

Aktivera både SPI och I2C. Starta sedan om med:

sudo starta om

När vi har startat om ska vi kontrollera om "dtparam = spi = on" och "dtsparam = i2C_arm = on" finns i filen /boot /config. När du har hittat dessa rader måste du kommentera dessa.

sudo nano /boot/config.txt

Avsluta redigeraren med ctrl + x och spara.

Nu ska vi installera de olika biblioteken för att styra sensorerna.

sudo apt-get install python3-spidev

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

Steg 5: Installera MySQL

När du har installerat grunderna i Raspberry Pi, till exempel att ansluta till internet och uppdatera programvaran. Vi kan börja konfigurera vårt databassystem där vi kommer att lagra alla våra väderdata. Vi kommer att använda MySQL. Detta är ett lättanvänt databassystem där vi kan ansluta flera tabeller med varandra med hjälp av relationer. För att installera MySQL -typ i terminalen:

sudo apt-get installera mysql-server

sudo apt-get install mysql-klient

Under installationen kommer du att bli ombedd att fylla i ett lösenord för rotanvändaren. Du kommer att behöva detta lösenord senare. När dessa paket är installerade kan du kontrollera statusen för din MySQL -server genom att skriva:

mysql -uroot -p

status

Steg 6: Kör databasskriptet

När MySQL -servern fungerar kan vi köra databasskriptet. Detta manus kommer att skapa en modell med olika tabeller i den. Här lagrar vi allt datum sensorn fångar och alla olika inställningar som webbplatsen använder.

För att köra ett MySQL -skript från Pi måste vi först kopiera manuset till Raspberry Pi. FileZilla är ett bra sätt att kopiera filer mellan din dator och din Pi. Här är en bra guide hur du gör det.

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

När skriptet är på din Pi kan du köra det genom att skriva i terminalen:

mysql -uroot -p

källa /path/to/script.sql

Steg 7: Installera MySQL -anslutaren för Python3

Vi vill ansluta vår databas till den webbserver som körs på Python3. För att installera den här kontakten kör du det här kommandot.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

Steg 8: Installera kolv

Webbservern använder Flask. Detta mikroramverk är mycket anpassningsbart och lätt att använda. Perfekt för vår väderstation. För att installera kolven skriver du det här kommandot i ett terminalfönster.

sudo apt-get install python3-kolv

Steg 9: Kopiera webbservern på din Raspberry Pi

Varje paket är nu installerat och allt är konfigurerat. Nu kan vi kopiera koden från GitHub. Det finns två sätt att få koden på din Raspberry Pi: du kan antingen ladda ner master -zip -filen och kopiera den på din Pi med FileZilla eller så kan du klona förvaret direkt på din Raspberry Pi. För att klona förvaret skriver du dessa kommandon på din Pi.

cd/sökväg/du/gillar/

git -klon

Nu ska du ha en ny katalog som heter WeatherStation. Du kan kontrollera detta med följande instruktion:

ls

Steg 10: Redigera databanklassen

Hela koden finns nu på din Raspberry Pi. Innan vi kan testa måste vi konfigurera MySQL-kontakten. Inställningarna för kontakten lagras i den nyligen skapade katalogen. För att gå till filen måste vi ändra vår nuvarande katalog. När vi har hittat filen ska vi infoga vårt rotlösenord för vår MySQL -server i filen. Du kan göra detta genom att följa dessa kommandon.

cd WeatherStation/Flask/Database/

nano pswd.py

Du kan nu redigera filen. Ersätt “your_password” med ditt root MySQL -lösenord. Nu är vi redo att testa koden.

Steg 11: Testning

Nu när allt äntligen är installerat och anslutet kan vi börja testa. Gå till flaskkatalogen och skriv in kommandot:

python3 Flask.py

Allt ska börja. Nu kan du gå till din webbplats genom att skriva i adressfältet: http: IP_RASPBERRY: 5000/.

Steg 12: Webbplatsen

När du öppnar webbplatsen för första gången ser du en inloggningsskärm. Du kan gå in på webbplatsen om du använder som användarnamn 'Lander' och lösenord 'Test12'. Webbplatsen är skriven på nederländska, du kan översätta webbplatsen om du har någon kunskap om webbutveckling.

Steg 13: Lägg allt i kapslingen

Ta ditt hus och placera elektroniken så att det är jämnt fördelat. Jag kommer att använda mitt nygjorda fågelhus, jag inkluderade designen nedan. Det är en enkel låda med falsk botten för att lagra Raspberry Pi.

Obs! Det måste alltid finnas en ström av luftflöde för att fuktsensorn ska fungera korrekt. När du är nöjd med resultatet kan du stänga allt och väderstationen är klar. Du kan nu placera den någonstans du vill och samla väderdata.

Steg 14: Din väderstation fungerar

Grattis din Raspberry Pi är nu fullt fungerande. Placera det någonstans i det öppna och samla in data!