Komple Raspberry Pi Hava İstasyonu: 14 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Herkese merhaba, Bu benim ilk Eğitilebilir Kitabım! Bu derste size kendi veritabanı ve web sitesi olan bir Raspberry Pi hava istasyonu yapmanız için rehberlik edeceğim. Bu hava istasyonunu bir okul ödevi bağlamında yaptım, Instructables'tan ilham aldım. Hava istasyonu sıcaklık, nem, barometrik basınç, rüzgar hızı ve ışık seviyesini yüzde olarak ölçebilir. Raspberry Pi'nin topladığı tüm örnekler, Pi'nin kendisinde bir MySQL sunucusunda stoklanacak ve bir web sunucusunda görüntülenecektir!

Adım 1: Malzemelerinizi Toplayın

Bu istasyonun malzemeleri çok basittir. Tüm uygun malzemelere, sensöre ve bir muhafazaya ihtiyacınız olacak.

Malzemeler

Ahududu Pi

Türü çok önemli değil, Raspberry Pi Zero W bile kullanabilirsiniz ancak web sunucusu için bir ağ bağlantısına ihtiyacınız olacağından ilk revizyonu almadığınızdan emin olun. Bu Eğitilebilir Kitapta Raspberry Pi 3'ü kullanacağım.

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

Bazı atlama kabloları

Tüm sensörleri ve çipi Raspberry Pi'nize bağlamak için bazı kablolara ihtiyacınız olacak. Üç tip atlama kablosu vardır: erkekten dişiye, erkekten erkeğe ve dişiden dişiye. Erkekten kadına ve erkekten erkeğe yaklaşık 15'e ihtiyacınız olacak. Her iki şekilde de üçünü birden almaktan zarar gelmezdi.

www.amazon.com/Elegoo-120pcs-Çok renkli-…

ekmek tahtası

Breadboard olmadan elektronik yapmak hantaldır. Daha fazla DIY elektroniği yapmayı planlıyorsanız, bu her zaman kullanışlı olacaktır.

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

Sensörler

Sıcaklık ve nem: Grove Temp&Hum v1.0

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

Barometrik basınç: Grove – Barometre Sensörü BMP280 (bu sensör ayrıca sıcaklığı da yakalar)

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

Rüzgar hızı: Kızılötesi Sensör Modülü (FC-03) LM393

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

Işık: Koru ışık sensörü (not: bu bir analog sensördür, MCP3008 gibi bir analogdan dijitale dönüştürücü olması gerekir)

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

Konut

Konut projenizin çok önemli bir parçasıdır. Burada tüm elektronik ve sensörlerinizi yerleştireceksiniz. Konutun güzel olması gerekmiyor ama kesinlikle olabilir. Bu Eğitilebilir Kitapta, Raspberry Pi'mi saklayabileceğim, alt kısmında bölmeli bir kuş evi yapacağım.

Beyaz elektronik kutusu gibi daha az zahmetli bir muhafazayı her zaman seçebilirsiniz. Tek koşul, rüzgar ve havanın sensörleri geçebilmesi için havalandırma deliklerinin olması gerektiğidir, aksi takdirde doğru numune alamazsınız.

Adım 2: Tüm Bileşeni Bağlayın

Tüm bileşenlerine sahip olduktan sonra bir test kurulumu yaparak başlayabilirsin. Burada tüm elektroniklerinizi Raspberry Pi'nize bağlarsınız. Fritzing şemasını dosyalarda bulabilirsiniz. Tüm bağlantılar yapıldığında Raspberry Pi'nizin kurulumunu yaparak başlayabilirsiniz.

3. Adım: Raspberry Pi'yi Kurun

Raspberry Pi ile ilk kez çalışıyorsanız, raspberrypi.org web sitesini ziyaret etmenizi şiddetle tavsiye ederim, yeni başlayanlar için harika belgeler ve öğreticiler var.

www.raspberrypi.org

Debian'ın en son sürümünü çalıştırdığınızdan emin olun. Raspberry Pi'de veya bir SSH oturumunda terminale yazarak yükseltme yapabilirsiniz:

sudo apt-get güncelleme && sudo apt-get yükseltme

Adım 4: SPI ve I2C'yi kurun

Tamamen yükseltildikten sonra, Raspberry Pi'mizde bazı konfigürasyonları düzenlememiz gerekecek. Işık sensörü ve kızılötesi hız sensörü dışındaki tüm farklı sensörler I2C protokolünü kullanır. Bu protokolü SPI arayüzü ile birlikte kullanmak istiyorsanız, bunu Raspberry Pi'nin ayarlarında etkinleştirmeniz gerekecektir. Bu komutları takip ederek SPI ve I2C arayüzünü kurabilirsiniz.

sudo raspi yapılandırması

Hem SPI hem de I2C'yi etkinleştirin. Ardından aşağıdakileri kullanarak yeniden başlatın:

sudo yeniden başlatma

Yeniden başlatıldığında, /boot/config dosyasının içinde “dtparam=spi=on” ve “dtsparam=i2C_arm=on” olup olmadığını kontrol edeceğiz. Bu satırları bulduğunuzda, bunların yorumunu kaldırmanız gerekecek.

sudo nano /boot/config.txt

ctrl + x kullanarak editörden çıkın ve kaydedin.

Şimdi sensörleri kontrol etmek için farklı kütüphaneler kuracağız.

sudo apt-get install python3-spidev

sudo apt-get kurulumu python-smbus sudo apt-get kurulumu i2c araçları

Adım 5: MySQL'i yükleyin

İnternete bağlanma ve yazılımı güncelleme gibi Raspberry Pi'nin temellerini kurduktan sonra. Tüm hava durumu verilerimizi depolayacağımız veritabanı sistemimizi kurmaya başlayabiliriz. MySQL'i kullanacağız. Bu, ilişkileri kullanarak birden fazla tabloyu birbirine bağlayabileceğimiz, kullanımı kolay bir veritabanı sistemidir. MySQL türünü terminale kurmak için:

sudo apt-get install mysql-server

sudo apt-get install mysql-client

Kurulum sırasında kök kullanıcı için bir parola girmeniz istenecektir. Bu şifreye daha sonra ihtiyacınız olacak. Bu paketler yüklendikten sonra MySQL sunucunuzun durumunu aşağıdakileri yazarak kontrol edebilirsiniz:

mysql -uroot -p

durum

Adım 6: Veritabanı Komut Dosyasını Çalıştırma

MySQL sunucusu çalıştığında, veritabanı betiğini çalıştırabiliriz. Bu komut dosyası, içinde farklı tablolar bulunan bir model oluşturacaktır. Burada sensörün yakaladığı tüm tarihi ve web sitesinin kullandığı tüm farklı ayarları saklayacağız.

Pi'den MySQL betiğini çalıştırmak için önce betiği Raspberry Pi'ye kopyalamamız gerekiyor. FileZilla, PC'niz ve Pi'niz arasında dosya kopyalamanın harika bir yoludur. İşte bunun nasıl yapılacağına dair harika bir rehber.

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

Komut dosyası Pi'nizde olduğunda, terminale yazarak çalıştırabilirsiniz:

mysql -uroot -p

kaynak /yol/to/script.sql

Adım 7: Python3 için MySQL Bağlayıcısını Kurma

Veritabanımızı Python3 üzerinde çalışan web sunucusuna bağlamak istiyoruz. Bu bağlayıcıyı kurmak için bu komutu çalıştırın.

sudo apt-get install python3-mysql.connector

Adım 8: Flask'ı kurun

Web sunucusu Flask kullanır. Bu mikro çerçeve son derece özelleştirilebilir ve kullanımı kolaydır. Hava istasyonumuz için mükemmel. Şişeyi kurmak için bu komutu bir terminal penceresine yazın.

sudo apt-get install python3-flask

9. Adım: Web Sunucusunu Raspberry Pi'nize Kopyalayın

Her paket şimdi yüklendi ve her şey ayarlandı. Artık kodu GitHub'dan kopyalayabiliriz. Kodu Raspberry Pi'nize almanın iki yolu vardır: ana zip dosyasını indirebilir ve FileZilla ile Pi'nize kopyalayabilir veya depoyu doğrudan Raspberry Pi'nize kopyalayabilirsiniz. Depoyu klonlamak için bu komutları Pi'nize yazarsınız.

cd /yol/siz/beğen/

git klonu

Şimdi WeatherStation adlı yeni bir dizininiz olmalıdır. Bunu aşağıdaki talimatla kontrol edebilirsiniz:

ls

Adım 10: Veritabanı Sınıfını Düzenleyin

Kodun tamamı artık Raspberry Pi'nizde. Test etmeden önce MySQL bağlayıcısını yapılandırmamız gerekiyor. Bağlayıcının ayarları yeni oluşturulan dizinde saklanır. Dosyaya gitmek için mevcut dizinimizi değiştirmemiz gerekiyor. Dosyayı bulduktan sonra MySQL sunucumuzun kök şifresini dosyanın içine ekleyeceğiz. Bu komutları takip ederek bunu yapabilirsiniz.

cd WeatherStation/Flask/Veritabanı/

nano pswd.py

Artık dosyayı düzenleyebilirsiniz. "your_password" ifadesini kök MySQL şifrenizle değiştirin. Şimdi kodu test etmeye hazırız.

Adım 11: Test Etme

Artık her şey nihayet kurulduğuna ve kablolandığına göre, test etmeye başlayabiliriz. Flask dizinine gidin ve şu komutu yazın:

python3 Flask.py

Her şey başlamalı. Artık adres çubuğunuza http:IP_RASPBERRY:5000/ yazarak web sitenize gidebilirsiniz.

Adım 12: Web Sitesi

Siteyi ilk açtığınızda bir giriş ekranı göreceksiniz. 'Lander' kullanıcı adı ve 'Test12' şifresini kullanıyorsanız siteye girebilirsiniz. Web sitesi Hollandaca yazılmıştır, web geliştirme hakkında herhangi bir bilginiz varsa web sitesini çevirebilirsiniz.

Adım 13: Her Şeyi Muhafazaya Yerleştirin

Muhafazanızı alın ve elektroniği eşit aralıklarla yerleştirilecek şekilde konumlandırın. Yeni yaptığım kuş evimi kullanacağım, tasarımı aşağıya ekledim. Raspberry Pi'yi saklamak için sahte tabanlı basit bir kutu.

Not: Nem sensörünün düzgün çalışması için her zaman bir hava akışı olması gerekir. Sonuçtan memnun kaldığınızda her şeyi kapatabilirsiniz ve hava durumu istasyonu biter. Artık istediğiniz yere yerleştirebilir ve hava durumu verilerini toplayabilirsiniz.

Adım 14: Hava İstasyonunuz Çalışıyor

Tebrikler Raspberry Pi'niz artık tamamen işlevsel. Açıkta bir yere koyun ve verileri toplayın!