Sensor Suhu / Weatherstation: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Buat weatherstation atau pemantau suhu menggunakan sensor suhu digital yang sangat keren DS1820. Saya menggunakan pengaturan ini untuk memantau ruang server, dan sebagai stasiun cuaca. Proyek ini terdiri dari:

• Jaringan bus Dallas 1-Wire
• Antarmuka antara RS-232 dan sistem Dallas 1-Wire
• Sensor suhu digital terhubung ke bus Dallas 1-Wire (DS1820/DS18s20)
• Pengaturan perangkat lunak untuk mengumpulkan dan membuat grafik suhu

Diperbarui 2007-11-18 untuk menyertakan skrip grafik otomatis dan gambar implementasi kehidupan nyata dari sistem ini.

Langkah 1: Anda Butuh

Inilah yang Anda butuhkan untuk membuat stasiun cuaca atau pencatat suhu:

• Beberapa keterampilan linux
• Keterampilan dasar elektronik, menyolder dll.

Komponen

• 1 dioda Zener 6.2V (1N5234)
• 1 Dioda Zener 3,9V (1N5228)
• 2 dioda Schottky (1N5818)
• 1 1,5 k resistor
• 1 terminal sekrup 2pin
• 1 konektor perempuan D-sub 9 dengan titik solder
• 1 buah perfboard kecil.
• Satu atau lebih sensor suhu digital Dallas Semiconductor DS1820 atau DS18s20
• kabel Cat5
• Kecilkan tabung

Langkah 2: Bangun Antarmuka RS232

Saya suka membangun busmaster 1-Wire yang sangat kecil sehingga hanya dapat diletakkan di bagian belakang komputer di port RS232.

Langkah 1) Cari tahu seberapa kecil Anda bisa membuatnya. Letakkan semua komponen di perfbaord. Tempatkan mereka dengan sirkuit dalam pikiran. Kami tidak ingin menambahkan kabel ke bagian bawah sirkuit! gambar. Langkah 2) Potong perfboard dengan ukuran yang tepat. Cukup seret pisau tajam beberapa kali di atas deretan lubang tempat Anda ingin memotong. Lakukan ini di kedua sisi, lalu pecah menjadi dua. Biasanya patah di garis patahan yang Anda buat. 3) Solder komponen pada tempatnya. dan hubungkan titik solder untuk menyelesaikan rangkaian.

Langkah 3: Menguji Antarmuka RS232

1)Unduh dan instal digitemp. Pada Debian dan Ubuntu Linux, ini dilakukan dengan menjalankan `sudo apt-get install digitemp`.2)Hubungkan DS1820 ke sirkuit Anda. Kaki tengah masuk ke port DQ, dua kaki lainnya masuk di GND3)Hubungkan sirkuit ke port rs232 komputer. Saya hanya mencakup melakukan ini dengan Linux, tetapi juga memungkinkan untuk melakukan ini di windows..4)Jika perintah `digitemp` tidak berfungsi, itu karena ada beberapa versi digitemp.ketik digitemp, lalu tekan tab untuk melihat semuanya.. digitemp_DS9097 adalah yang tepat untuk busmaster 1wire ini. Demi kesederhanaan, kami ingin perintahnya menjadi `digitemp`, bukan `digitemp_DS9097`.type `sudo ln -s /usr/bin/digitemp_DS9097 /usr/bin/digitemp`5)Sebagai root, atau gunakan sudo:Run `digitemp -s /dev/ttyS0 -i`. Ini mencari jaringan 1wire untuk sensor, dan membuat file konfigurasi untuk digitemp. Jika Anda menggunakan COM2, gunakan -s /dev/ttyS1. Jalankan `digitemp -a` untuk membaca suhu sensor suhu yang terhubung. Lihat tangkapan layar6) Lakukan ini untuk semua sensor yang akan Anda gunakan, dan tulis alamatnya untuk masing-masing sensor. Ketika Anda memiliki beberapa sensor, senang mengetahui yang mana.

Langkah 4: Buat Sensor dan Jaringan

Saat memasang kabel jaringan 1wire Anda, Anda ingin menggunakan kabel jaringan cat 5.

Saya memiliki beberapa pengalaman buruk menggunakan kabel lain, dan dengan menggabungkan berbagai jenis kabel. Saat melewati cat5, bus 1wire dapat memiliki kabel yang cukup panjang. Dalam satu pengaturan stasiun cuaca, saya menjalankan cat5 30 meter dari ruang teknis dengan komputer Linux dan naik ke atap. Di bagian atap, kabel dipecah menjadi 3 kabel sepanjang 5-15 meter dengan sensor di ujungnya masing-masing. Pengaturan ini bekerja dengan sempurna. Jaringan 1-kawat cukup kuat. Membuat sensor: Anda ingin membuat sensor tahan air dan kaku. 1) Potong kabel Cat 5 dengan panjang yang diinginkan. 2) De-isolasi ujung sensor. Potong 3 dari 4 pasang, sisakan yang hijau/putih-hijau. 3) Geser tabung menyusut kecil di atas kabel hijau. 4) Solder kabel hijau ke pin tengah DS1820 5) Tarik tabung menyusut ke atas, sehingga menutupi semua logam kaki tengah dan logam kawat yang terhubung dengannya. Kemudian panaskan dengan korek api atau heat gun untuk mengecilkannya di tempatnya 6) Solder kabel putih/hijau ke dua pin lainnya. 7) Letakkan tabung menyusut yang lebih besar di atas sensor dan kabel. Lihat gambarnya. Kemudian panaskan perlahan dengan korek api agar menyusut di tempatnya. Anda tidak ingin menyalakan api, cukup pegang api 4-10mm dari tabung menyusut. 8) Letakkan sensor Anda di mana pun Anda ingin memilikinya, sambungkan ke antarmuka RS232 dan colokkan ke komputer Anda.

Langkah 5: Pengaturan Perangkat Lunak - Akuisisi Data

Sekarang setelah sensor kami terpasang, kami ingin mengumpulkan beberapa data dari mereka. Sebagai root pada mesin linux Anda:1) Jalankan `digitemp -s /dev/ttyS0 -i -c /etc/digitemp.conf`Ini membuat konfigurasi file digitemp.conf dengan sensor yoru. Tonton output untuk melihat nomor apa yang didapat sensor.2)Periksa suhu dengan `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf`3)Buang data output ke dalam file. Saya membuang ke file di dalam Apache wwwroot, sehingga saya dapat mengakses suhu dari mana saja. Perintah `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf > /var/www/digitemp.txt` menempatkan output digitemp ke dalam file digitemp.txt4)Otomatiskan proses ini: ketik `crontab -e`, ini akan membuka root crontab. Ketik `* * * * * digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf > /tmp/digitemp; mv /tmp/digitemp /var/www/digitemp.txt` ke dalam file itu, dan simpan. Jalankan `crontab -l` untuk mengonfirmasi bahwa crontab telah diinstal. Alasan saya menyalurkan output ke /tmp dan kemudian memindahkan ke /var/www, apakah digitemp menggunakan beberapa detik untuk bersaing menjalankannya. Jika Anda mencoba mengakses output saat digitemp sedang berjalan, Anda akan mendapatkan file yang tidak lengkap. Ini bisa mengacaukan skrip lain yang membaca data dari file ini. (Ini tidak termasuk dalam tangkapan layar, lupa melakukannya) Stasiun cuaca Anda sekarang aktif dan berjalan. Gunakan data untuk melakukan apa pun yang Anda suka, buat grafik, gunakan untuk mengirim email jika suhu tinggi/rendah, dll.

Langkah 6: Pengaturan Perangkat Lunak - Grafik

Ini adalah bagian yang sulit, banyak scripting yang dibutuhkan di sini.1)Buatlah tempat untuk meletakkan script, tempat untuk menyimpan gambar, dan tempat untuk menyimpan data.`mkdir /etc/tempsensor``mkdir /var/www /temperature``mkdir /var/log/digitemp_rrd`2)Instal perangkat lunak: Anda akan membutuhkan, PHP dan RRDtool.`apt-get install rrdtool``apt-get install php` (ada banyak paket php, instal satu dengan console executable)3)Unduh dan instal skrip yang bertanggung jawab untuk membuat grafik:Unduh tempsensor-0.1.tar.gz ke mesin linux Anda.`tar xvzf tempsensor-0.1.tar.gz``cp -v tempsensor/* /etc/ tempsensor`4)Konfigurasi skripBuka /etc/tempsensor/config.php dan ikuti komentar di file ini. Ubah skrip untuk membaca data input dari "/var/www/digitemp.txt" jika Anda mengikuti contoh di langkah sebelumnya.5)Otomatiskan. Tambahkan entri crontab dengan cara yang sama seperti pada langkah sebelumnya. Script harus dijalankan setiap menit ke-5. Barisnya akan terlihat seperti ini:`*/5 * * * * php /etc/tempsensor/logdata.php``*/5 * * * * php /etc/tempsensor/graphdata.php `6) Jalankan skrip secara manual untuk memeriksa apakah itu berfungsi.php /etc/tempsensor/logdata.phpphp /etc/tempsensor/graphdata.php7)Kunjungi https://your.ip.or.hostname/temperature atau apa pun yang Anda tentukan di file konfigurasi.

Langkah 7: Implementasi 1 - Pemantauan Ruang Server

Implementasi pertama saya dari sistem ini adalah di ruang server di asrama mahasiswa tempat saya bekerja. Berikut adalah beberapa gambar untuk Anda.

Langkah 8: Implementasi 2 - Stasiun Cuaca

Ketika saya melengkapi ruang server dengan sensor suhu, saya tidak tahan untuk tidak meletakkannya di atap juga!

Stasiun cuaca sedikit lebih rumit daripada ruang server. Ada banyak gangguan di luar. Matahari mungkin mengenai sensor, mengirimkannya dari -1 ke 30 c dalam 5 menit. Saya memecahkan masalah ini dengan menggunakan tiga sensor yang ditempatkan pada titik-titik yang akan menerima sinar matahari pada waktu yang berbeda di siang hari. Karena panas adalah satu-satunya "kebisingan" dalam pengukuran, saya hanya menggunakan sensor dengan pembacaan terendah setiap saat sebagai "suhu luar" saya. Suhu ini sekali lagi dihaluskan dengan rata-rata beberapa menit terakhir.

Langkah 9: Implementasi 3 - Kamar Asrama Siswa

Seorang teman saya mengikuti instruksi ini, dan melengkapi apartemennya dengan sensor suhu. Di lemari es, kamar mandi, komputer, dll.:)