DIY Raspberry Pi Temperatursystem mit Ubidots - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Ein Temperaturüberwachungssystem liefert wertvolle Erkenntnisse sowohl in gewerblichen als auch in industriellen Umgebungen, um Ineffizienzen zu reduzieren oder die Qualität von Produkten und deren Qualität aufrechtzuerhalten. Was wäre, wenn ich Ihnen sagen würde, dass Sie mit demselben Gerät die Temperatur Ihres selbstgebauten Weinkellers oder des Aquariums Ihrer Familie zu Hause überwachen können. Was wäre, wenn ich Ihnen sagen würde, dass das gleiche Gerät auch zur Überwachung der Luft- und Flüssigkeitstemperaturen von Flüssigkeiten in Ihrer Fabrik verwendet werden könnte? Die Macher unserer Welt haben dies möglich gemacht und dieser Leitfaden soll Ihnen helfen, Ihre eigenen Initiativen zu Hause oder in der Werkstatt zu starten.

Diese Anleitung wird Ihr Tutorial für ein einfaches DIY-Temperaturüberwachungssystem sein, das auch noch wasserdicht ist. Mit einem Raspberry Pi und Ubidots zeigen wir Ihnen, wie Sie Ihren Pi anschließen und die Messwerte Ihres Temperatursystems in Echtzeit anzeigen. Mit Ubidots können Sie auch E-Mails oder SMS-Ereignisse erstellen, um sicherzustellen, dass Ihre "Variable" (in diesem Fall die Temperatur) innerhalb einer Reihe von von Ihnen festgelegten Grenzen bleibt, um die Qualität und Effizienz Ihres Systemzustands zu gewährleisten.

Für dieses Projekt werden wir eine 1-adrige vorverdrahtete und wasserdichte Version des DS18B20-Sensors verwenden. Was ist 1-Draht? Es ist ein Kommunikationsprotokoll, das den Anschluss Ihrer IoT-Sensoren einfacher macht, indem alle Kabel in einem einzigen Draht zusammengefasst werden (… nun ja, eigentlich sind es drei, zwei sind Masse- und Stromanschlüsse für Energie, der dritte ist der 1-Draht für die Datenübertragung).

WICHTIGER HINWEIS: Der 1-Wire Temperatursensor hat verschiedene Versionen zum Verkauf; eines mit einem im Sensor integrierten Widerstand und das andere ohne. Stellen Sie beim Kauf oder Einrichten Ihrer Hardware am besten sicher, dass Ihre Geräte und Sensoren kompatibel sind, bevor Sie mit diesem Tutorial fortfahren.

Schritt 1: Anforderungen

• Raspberry Pi 3 Modell (bereits konfiguriert)
• OneWire Temperatursensor - DS18B20
• Ubidots-Konto - oder - STEM-Lizenz

Schritt 2: Verkabelung einrichten

Wie bereits erwähnt, wird der OneWire-Temperatursensor mit verschiedenen Versionen mit Widerständen verkauft. In diesem Tutorial werden wir beide Versionen veranschaulichen – mit und ohne Widerstand. Unabhängig davon, welches Sie für Ihr System wählen, stellen Sie sicher, dass alle Verbindungen anhand der folgenden Diagramme und Fotos richtig sind.

Mit integriertem Widerstand - mit Groove-Anschluss

Bitte folgen Sie der Tabelle und dem Bild oben, um die richtigen Verbindungen für Ihren OneWire-Temperatursensor mit Widerstand herzustellen.

TIPP: Die Arduberry ist eine neue Kampagne in Kickstarter, die eine einfache und kostengünstige Möglichkeit bietet, Arduino-Shields auf den Raspberry Pi zu bringen. Diese unglaubliche Option ist der einfache Weg, um Ihre Grove-Sensoren mit einem Arduino Grove-Shield zu verbinden. Weitere Informationen hierzu finden Sie in der Kampagne:)

Ohne Widerstand integriert - ohne Groove-Anschluss

Der Widerstand in diesem Setup wird als Pull-Up für die Datenleitung verwendet und sollte zwischen dem Datenkabel und dem Stromkabel angeschlossen werden. Dies stellt sicher, dass sich die Datenleitung auf einem definierten Logikpegel befindet und begrenzt Störungen durch elektrisches Rauschen, wenn unser Pin schwebend gelassen wurde.

Verwenden Sie einen 4,7 kΩ (oder 10 kΩ) Widerstand und befolgen Sie das obige Diagramm, um die richtigen Verbindungen herzustellen. Beachten Sie, dass die im Raspberry Pi angeschlossenen Pins die gleichen sind, die in der Tabelle verwendet werden.

Schritt 3: Sensoreinrichtung

1. Wenn Ihr Raspberry Pi mit dem Internet verbunden ist, überprüfen Sie die dem Board-Zugriff zugewiesene IP-Adresse mit ssh im Terminal Ihres Computers:

ssh pi@{IP_Address_assigned}

Wenn Sie die Anmeldeinformationen Ihres Raspberry Pi noch nicht konfiguriert haben, beachten Sie, dass Sie die bereitgestellten Standard-Anmeldeinformationen verwenden müssen:

• Benutzername: pi
• Passwort: Himbeere

Wenn Ihr pi richtig konfiguriert und verbunden ist, wird der Benutzer Ihres Terminals wie folgt aufgelistet: pi@raspberrypi

2. Lassen Sie uns nun einige Pakete aktualisieren und pip, den Paketmanager von Python, installieren. Kopieren Sie die folgenden Befehle und fügen Sie sie in Ihr Terminal ein und drücken Sie nach jedem die Eingabetaste, um die Befehle auszuführen.

sudo apt-get update> sudo apt-get upgrade

sudo apt-get install python-pip python-dev build-essential

3. Installieren Sie dann die Request-Bibliothek, eine beliebte Python-Bibliothek, die das Erstellen von HTTP-Anfragen vereinfacht. Kopieren Sie die folgenden Befehle und fügen Sie sie in Ihr Terminal ein und drücken Sie die Eingabetaste, um den Befehl auszuführen.

$ pip-Installationsanfragen

4. Der Raspberry Pi ist mit einer Reihe von Treibern für die Schnittstelle ausgestattet. Um in diesem Fall den Treiber des 1-Wire-Sensors auf die GPIO-Pins laden zu können, müssen wir diese beiden Treiber verwenden. Diese Treiber werden daher als ladbare Module gespeichert und bei Bedarf mit dem Befehl modprobe in den Linux-Kernel gebootet.

Führen Sie die folgenden Befehle aus:

$ sudo modprobe w1-gpio> $ sudo modprobe w1-therm

5. Jetzt müssen wir das Verzeichnis in unseren 1-Wire-Geräteordner ändern und die Geräte auflisten, um sicherzustellen, dass unser Sensor korrekt geladen wurde. Kopieren Sie die folgenden Befehle und fügen Sie sie in Ihr Terminal ein und drücken Sie nach jedem die Eingabetaste, um die Befehle auszuführen.

$ cd /sys/bus/w1/devices/> $ ls

In diesem Moment ist Ihr Sensor bereits montiert und angeschlossen und sollte als eine Reihe von Zahlen und Buchstaben aufgelistet sein. In unserem Fall ist das Gerät als 28-00000830fa90 registriert, aber Ihr Fall hat eine andere Reihe von Buchstaben und Zahlen, also ersetzen Sie unsere Seriennummer durch Ihre eigene und führen Sie den Befehl aus.

$ cd 28-00000830fa90

Der Sensor schreibt regelmäßig in die Datei w1_slave, um Ihren Temperatursensor zu lesen, führen Sie bitte den folgenden Befehl aus:

$ Katze w1_slave

Dieser Befehl zeigt Ihnen zwei Textzeilen mit der Ausgabe t= an, die die Temperatur in Grad Celsius anzeigt. Bitte beachten Sie, dass nach den ersten beiden Ziffern ein Dezimalpunkt gesetzt werden sollte (dies ist im endgültigen Code enthalten - keine Sorge); Beispielsweise haben wir eine Temperatur von 29.500 Grad Celsius erhalten.

Jetzt, da Sie in der Lage sind, Temperaturmessungen vorzunehmen, ist es an der Zeit, sie auf Ubidots zu veröffentlichen!

Schritt 4: Senden von Daten an Ubidots zur Visualisierung

Jetzt ist es Zeit zu codieren!:)Erstellen Sie ein Python-Skript und führen Sie es im Terminal Ihres Computers aus:

$ nano onewire_temp_ubidots.py

Fügen Sie dann den folgenden Code ein und speichern Sie ihn in Ihrem Terminal: Drücken Sie hier, um den Code zu erhalten

Stellen Sie sicher, dass Sie die Seriennummer 28-00000830fa90 durch Ihre ersetzen und weisen Sie Ihr Ubidots-Konto-Token in der Anforderungs-URL zu. Wenn Sie nicht wissen, wie Sie Ihr Ubidots-Token erhalten, lesen Sie bitte den folgenden Artikel, um Hilfe zu erhalten:

Finden Sie Ihren TOKEN in Ihrem Ubidots-Konto

Jetzt testen wir das Skript. Fügen Sie das folgende Skript in das Terminal Ihres Computers ein und führen Sie es aus.

Python onewire_temp_ubidots.py

Wenn es richtig funktioniert, sehen Sie in Ihrem Ubidots-Konto ein neues Gerät mit zwei Variablen: temp_celsius und temp_fahrenheit

Schritt 5: Optionale Schritte: Benennen Sie das Gerät und die Variablen um

Die Namen der erstellten Variablen stimmen mit den API-Labels überein, bei denen es sich um die von der API verwendeten IDs handelt. Dies bedeutet nicht, dass ihre Namen nicht geändert werden können. Es wird daher empfohlen, die Namen Ihrer Geräte und Variablen zu ändern, um sie Ihrer Nomenklatur anzupassen. Um zu erfahren, wie Sie Ihre Variablennamen umbenennen, siehe unten:

So passen Sie den Gerätenamen und den Variablennamen an

Sie können auch die Einheiten jeder Variablen aus Ihrer Optionsliste hinzufügen und anpassen.

Wie Sie oben sehen können, haben wir jeder Variablen unterschiedliche Einheiten und auch benutzerfreundlichere Namen zugewiesen, um unserer Projektnomenklatur zu entsprechen. Dies wird Benutzern dringend empfohlen, die Bereitstellungen von 100ern oder Geräten suchen.

Schritt 6: Ereignis-Setup

Ein Ereignis (oder eine Warnung) ist jede Aktion, die ausgelöst wird, wenn Daten eine Entwurfsregel erfüllen oder überschreiten. Beispielsweise kann eine E-Mail- oder SMS-Nachricht gesendet werden, wenn ein Sensor keine Daten mehr sendet oder eine Temperatur einen maximalen oder minimalen Schwellenwert überschreitet.

Um die Veranstaltung zu erstellen, verweisen Sie bitte auf den folgenden Artikel:

Ereignisse: Erstellen eines SMS-Ereignisses (SMS, E-Mail und Telegramm)

Schritt 7: Ergebnis

In nur wenigen Minuten haben Sie ein einfaches DIY-Temperaturüberwachungssystem gebaut. Platzieren Sie jetzt Ihre Sensoren dort, wo sie benötigt werden, und verfolgen Sie noch heute die Temperaturen von Ihrem Gerät aus!

Viel Spaß beim hacken:)