Membangun Hygrometer di Rumah Menggunakan Raspberry Pi dan SI7021: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Apakah hari ini lembab? Rasanya agak lembab menurut saya

Terkadang bagi kita, kelembaban yang tinggi terbukti sangat tidak nyaman dan juga tidak sehat. Untuk rumah tangga, hal itu dapat menyebabkan potensi kerusakan juga. Untuk rumah, kelembaban tinggi merusak lantai kayu dan furnitur dengan mendorong pertumbuhan mustiness di sekitar kita. Dengan keberuntungan, ada metode yang memungkinkan Anda untuk memantau dan mengontrol kelembaban rumah.

Dalam crusade ini kita akan membuat Hygrometer, sebuah sistem yang digunakan untuk mengukur kadar air di atmosfer, dengan menggunakan sensor Raspberry Pi dan SI7021, Humidity and Temperature. Tujuan kami adalah untuk memeriksa kelembaban dan suhu relatif di apartemen (kelembaban relatif yang ideal adalah sekitar 40-50%, suhu kamar yang ideal adalah sekitar antara 15 °C (59 °F) dan 30 °C (86 °F)) dan satu caranya adalah dengan menggunakan higrometer. Kami tentu saja bisa membelinya, tetapi memiliki Raspberry Pi dan sensor Kelembaban & Suhu di tangan, kami pikir kami akan membuatnya (Mengapa tidak!).

Langkah 1: Perlengkapan Imperatif yang Membutuhkan

Tanpa mengetahui bagian yang tepat, nilainya dan di mana mendapatkannya, itu benar-benar menjengkelkan. Jangan khawatir. Kami telah mengurutkannya untuk Anda. Setelah Anda mendapatkan bagian-bagiannya, itu harus mudah untuk melakukan proyek ini.

1. Raspberry Pi

Langkah pertama adalah mendapatkan papan Raspberry Pi. Raspberry Pi adalah komputer berbasis Linux papan tunggal. PC kecil ini memiliki kekuatan komputasi yang luar biasa, digunakan dalam proyek elektronik, dan operasi sederhana seperti spreadsheet, pengolah kata, penelusuran web, dan email, serta permainan.

2. Perisai I²C untuk Raspberry Pi

Menurut pendapat kami, satu-satunya hal yang benar-benar kurang dari Raspberry Pi 2 dan Pi 3 adalah port I²C. INPI2 (adaptor I2C) menyediakan port I²C Raspberry Pi 2/3 untuk digunakan dengan beberapa perangkat I²C. Ini tersedia di Dcube Store.

3. Sensor Kelembaban dan Suhu SI7021

SI7021 I²C Humidity and 2-Zone Temperature Sensor adalah IC CMOS monolitik yang mengintegrasikan elemen sensor kelembaban dan suhu, konverter analog-ke-digital, pemrosesan sinyal, data kalibrasi, dan Antarmuka I²C. Kami membeli sensor ini dari Dcube Store.

4. Kabel Penghubung I²C

Kami memiliki kabel penghubung I²C yang tersedia di DcubeStore.

5. Kabel USB mikro

Yang paling tidak rumit, tetapi paling ketat dalam hal kebutuhan daya adalah Raspberry Pi! Cara termudah untuk menyalakan Raspberry Pi adalah melalui kabel Micro USB.

6. Kabel Ethernet (LAN) / Adaptor WiFi USB

Pernahkah Anda melihat hidup Anda dan berpikir, Apa yang telah dilakukan internet terhadap saya?

Cara klasik untuk menghubungkan Raspberry Pi Anda adalah dengan menggunakan kabel Ethernet dan menghubungkannya ke router jaringan Anda. Atau, koneksi WiFi dapat dilakukan melalui mencolokkan dongle WiFi dan klik kiri ikon jaringan untuk membuka daftar jaringan WiFi yang tersedia.

7. Kabel HDMI/Akses Jarak Jauh

Dengan kabel HDMI terpasang, Anda dapat menghubungkannya ke TV digital atau ke Monitor. Mau cara hemat! Raspberry Pi dapat diakses dari jarak jauh menggunakan metode yang berbeda seperti-SSH dan Akses melalui Internet. Anda dapat menggunakan perangkat lunak sumber terbuka Putty.

Aku benci matematika, tapi aku suka menghitung uang

Langkah 2: Membuat Koneksi Perangkat Keras

Secara umum, sirkuitnya cukup lurus ke depan. Buat rangkaian sesuai skema yang ditunjukkan. Tata letaknya relatif sederhana, dan Anda seharusnya tidak memiliki masalah.

Dalam kasus kami, kami merevisi beberapa dasar elektronik hanya untuk memperbarui memori untuk perangkat keras dan perangkat lunak. Kami ingin membuat skema elektronik sederhana untuk proyek ini. Skema elektronik seperti cetak biru untuk elektronik. Buat cetak biru dan ikuti desainnya dengan cermat.

Koneksi Raspberry Pi dan I²C Shield

Pertama-tama ambil Raspberry Pi dan letakkan I²C Shield di atasnya. Tekan Perisai dengan lembut ke pin GPIO. Lakukan apa yang benar, bukan apa yang mudah (Lihat gambar di atas).

Koneksi Sensor dan Raspberry Pi

Ambil sensor dan Hubungkan Kabel I²C dengannya. Untuk pengoperasian yang benar dari kabel ini, harap diingat bahwa Output I²C SELALU terhubung ke Input I²C. Hal yang sama harus diikuti untuk Raspberry Pi dengan pelindung I²C terpasang di atasnya.

Keuntungan besar menggunakan I²C Shield/Adapter dan kabel penghubung adalah bahwa kami tidak memiliki lagi masalah pemasangan kabel yang dapat menyebabkan frustrasi dan konsumsi waktu untuk memperbaikinya, terutama ketika Anda tidak yakin harus mulai dari mana untuk memecahkan masalah. Hanya proses sederhana yang telah kami sebutkan. Ini opsi plug and play.

Catatan: Kabel coklat harus selalu mengikuti koneksi Ground (GND) antara output dari satu perangkat dan input dari perangkat lain

Koneksi Internet itu penting

Untuk membuat proyek kami sukses, kami membutuhkan akses internet untuk Raspberry Pi kami. Anda memiliki dua pilihan di sini. Anda dapat menghubungkan Raspberry Pi ke jaringan menggunakan kabel Ethernet atau menggunakan Adaptor USB ke WiFi untuk Konektivitas WIFI. Either way, selama terhubung ke internet Anda tertutup.

Pemberdayaan Sirkuit

Colokkan kabel Micro USB ke colokan listrik Raspberry Pi. Nyalakan dan kami berangkat ke jalan.

Generasi kita lebih siap untuk kiamat Zombie daripada satu jam tanpa listrik

Koneksi ke Monitor

Kita dapat menghubungkan kabel HDMI ke monitor/TV baru atau kita dapat menghubungkan Raspberry Pi dari jarak jauh menggunakan alat akses jarak jauh seperti-SSH/PuTTY yang hemat biaya. Ini sedikit pendekatan kreatif jika Anda menemukan penggunaan sumber daya di sekitarnya.

Langkah 3: Pemrograman Raspberry Pi dengan Python

Anda dapat melihat kode Python untuk Raspberry Pi dan SI7021 di repositori Github kami.

Sebelum melanjutkan ke program, pastikan Anda melihat instruksi yang diberikan dalam file Readme dan Atur Raspberry Pi Anda sesuai dengan itu.

Kelembaban mengacu pada keberadaan cairan, terutama air, seringkali dalam jumlah sedikit. Sejumlah kecil air dapat ditemukan, misalnya, di udara (kelembaban), dalam makanan, dan dalam berbagai produk komersial. Kelembaban juga mengacu pada jumlah uap air yang ada di udara.

Di bawah ini adalah kode python dan Anda dapat mengkloningnya dan dapat melakukan improvisasi jika diperlukan.

# Didistribusikan dengan lisensi kehendak bebas.# Gunakan sesuka Anda, untung atau gratis, asalkan sesuai dengan lisensi karya terkait. # SI7021 # Kode ini dirancang untuk bekerja dengan Modul Mini SI7021_I2CS I2C yang tersedia dari ControlEverything.com. #

impor smbus

waktu impor

# Dapatkan bus I2C

bus = smbus. SMBus(1)

# Alamat SI7021, 0x40(64)

# 0xF5(245) Pilih Kelembaban Relatif NO HOLD mode master bus.write_byte(0x40, 0xF5)

waktu.tidur(0.3)

# Alamat SI7021, 0x40(64)

# Baca data kembali, 2 byte, Kelembaban MSB data pertama0 = bus.read_byte(0x40) data1 = bus.read_byte(0x40)

# Konversi data

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

waktu.tidur(0.3)

# Alamat SI7021, 0x40(64)

# 0xF3(243) Pilih suhu NO HOLD mode master bus.write_byte(0x40, 0xF3)

waktu.tidur(0.3)

# Alamat SI7021, 0x40(64)

# Baca data kembali, 2 byte, Suhu MSB data pertama0 = bus.read_byte(0x40) data1 = bus.read_byte(0x40)

# Konversi data

cTemp = ((data0 * 256 + data1) * 175,72 / 65536.0) - 46,85 fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Keluarkan data ke layar

print "Kelembaban Relatif adalah: %.2f %%" %kelembaban print "Suhu dalam Celcius adalah: %.2f C" %cCetak Suhu "Suhu dalam Fahrenheit adalah: %.2f F" %fTemp

Langkah 4: Mode Kerja

Sekarang, unduh (atau git pull) kode dan buka di Raspberry Pi.

Jalankan perintah untuk Kompilasi dan Unggah kode di terminal dan lihat hasilnya di Monitor. Setelah beberapa saat, itu akan menampilkan semua variabel. Mulailah dengan beberapa pemikiran atau tema dan lihat apa yang dapat Anda temukan.

Langkah 5: Aplikasi dan Fitur

SI7021 menawarkan solusi digital akurat, berdaya rendah, terkalibrasi pabrik yang ideal untuk mengukur kelembapan, titik embun, dan suhu, dalam aplikasi seperti HVAC/R, Termostat/Humidistat, Terapi Pernapasan, Barang Putih, Stasiun Cuaca Dalam Ruangan, Lingkungan Mikro /Pusat Data, Kontrol Iklim Otomotif dan Defogging, Pelacakan Aset dan Barang serta Ponsel dan Tablet.

Untuk misalnya Anda dapat meningkatkan proyek ini menjadi Indikator HVAC untuk Kenyamanan Lingkungan Dalam Ruangan dan Kendaraan. Ini mempertahankan lingkungan termal yang menentukan kontrol suhu, pengisian oksigen, dan menghilangkan kelembaban, bau, asap, panas, debu, bakteri di udara, karbon dioksida, dan gas lainnya. Selain sensor Kelembaban dan Suhu, Anda dapat membantu proyek ini dengan sensor mulai dari sensor tekanan, Kualitas Udara, Detektor Asap hingga Cahaya & Kedekatan. Anda dapat membuat perbaikan dalam kode sesuai dengan perangkat keras yang diinginkan yang diterapkan dan kemudian Anda dapat memiliki pengaturan sendiri untuk membuat diri Anda nyaman secara termal. Proyek ini sangat bagus untuk anak-anak, dan Anda ingin menunjukkan kepada mereka beberapa hal yang luar biasa, Anda tahu belajar sambil bermain. Proyek kecil seperti ini bisa menjadi lebih luar biasa untuk anak-anak.

Langkah 6: Kesimpulan

Jika Anda bertanya-tanya untuk melihat ke dunia Raspberry Pi, maka Anda dapat memukau diri sendiri dengan memanfaatkan dasar-dasar elektronik, pengkodean, perancangan, penyolderan, dan apa yang tidak. Dalam proses ini, mungkin ada beberapa proyek yang mungkin mudah, sementara beberapa mungkin menguji Anda, menantang Anda. Tetapi Anda dapat membuat cara dan menyempurnakannya dengan memodifikasi dan membuat kreasi Anda sendiri. Untuk bantuan Anda, kami memiliki tutorial video yang luar biasa di YouTube yang dapat membantu dalam eksplorasi Anda dan untuk penjelasan lebih lanjut tentang setiap aspek proyek. Kami harap Anda menemukan ini luar biasa dan bermanfaat. Harap balas kami untuk setiap perubahan.