Հողամաս DHT11 տվյալները ՝ օգտագործելով Raspberry Pi և Arduino UNO ՝ 7 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Այս հրահանգը բացատրում է, թե ինչպես եմ ես գծագրում ջերմաստիճանի տվիչի DHT11 տվյալները ՝ օգտագործելով Arduino Uno- ն և Raspberry Pi- ն: Այս ջերմաստիճանում սենսորը միացված է Arduino Uno- ի հետ, իսկ Arduino Uno- ն սերիականորեն `Raspberry Pi- ի հետ: Raspberry Pi Side- ում matplotlib, numpy և drawnow գրադարաններն օգտագործվում են գծապատկերներ գծելու համար:

Քայլ 1. ingsրագրի համար անհրաժեշտ բաներ

1. Ազնվամորի Պի

2. Արդուինո Ունո

3. DHT11 ջերմաստիճանի տվիչ

4. Jumper լարերը

5. Հացաթուղթ

Քայլ 2: Ներբեռնեք և տեղադրեք Arduino IDE- ն Raspberry Pi- ում

Նշում.

Առաջին քայլը Raspberry Pi- ում այդ բաց դիտարկիչի համար տեղադրել Arduino IDE- ն և բացել ստորև տրված հղումը

Arduino Նախորդ IDE

Այնուհետև ներբեռնեք Linux ARM տարբերակը և հանեք այն ՝ օգտագործելով հրամանը

tar -xf ֆայլի անունը

Հանելուց հետո դուք կտեսնեք նոր գրացուցակ: Այստեղ ես օգտագործում եմ arduino-1.8.2 IDE: Այնուհետև հրամանի միջոցով գնացեք գրացուցակ:

cd arduino-1.8.1

Arduino IDE- ն գործարկելու համար օգտագործեք այս հրամանը arduino-1.8.2 գրացուցակում

./arduino

Ինչպես օգտագործել գրադարանները

Arduino- ում ցանկացած գրադարան տեղադրելու համար պարզապես ներբեռնեք գրադարանը և տեղադրեք arduino 1.8.2 ==> գրադարանների թղթապանակում:

ՆՇՈՄ. Եթե կա (-), անվանափոխեք այն:

մենք ուսուցանելու համար կօգտագործենք երկու գրադարան ՝ DHT_Sensor և Adafruit_Sensor

Քայլ 3. Կոդ Arduino- ի համար

Եկեք պիթոնին և Արդուինոյին միասին խոսենք: Նախ մեզ պետք է մի պարզ ծրագիր ՝ Arduino- ն սերիական նավահանգստով տվյալներ ուղարկելու համար: Հետևյալ ծրագիրը պարզ ծրագիր է, որը կունենա Arduino- ի հաշվարկը և տվյալները կուղարկի սերիական նավահանգիստ:

Arduino կոդ

#ներառել «DHT.h» float tempC; // փոփոխական կամ պահող ջերմաստիճան C float tempF- ում; // F բոց խոնավության ջերմաստիճանը պահելու համար փոփոխական; // iableնշման ընթերցում պահելու համար փոփոխական

#սահմանեք DHTPIN 7 // ինչ թվային կապի հետ ենք կապված

#սահմանել DHTTYPE DHT11 // DHT 11

//#սահմանել DHTTYPE DHT22 // DHT 22 (AM2302), AM2321

//#սահմանել DHTTYPE DHT21 // DHT 21 (AM2301)

// Նախնականացնել DHT սենսորը:

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void setup () {Serial.begin (115200); // միացնել սերիական մոնիտորը

dht.begin (); // սկզբնականացնել dht}

void loop () {tempC = dht.readTemperature (); // Համոզվեք, որ հայտարարեք ձեր փոփոխականների մասին

խոնավություն = dht.readHumidity (); // Կարդացեք Խոնավություն

Serial.print (tempC);

Serial.print (",");

Serial.print (խոնավություն);

Serial.print ("\ n"); // նոր տողերի համար (2000); // Ընդմիջում ընթերցումների միջև: }

Էսքիզը կազմելուց հետո ընտրեք տախտակ և նավահանգիստ և վերբեռնեք այն:

Քայլ 4: Կարգավորեք Raspberry Pi- ն

Երբ կոդը վերբեռնվի, տեղադրեք որոշ գրադարաններ, որպեսզի մենք կարողանանք գծել Arduino Uno- ի սերիականորեն ստացվող տվյալների գրաֆիկը:

1. PySerial- ը գրադարան է, որն ապահովում է տարբեր սարքերի սերիական կապերի աջակցություն: Տեղադրելու համար օգտագործեք հրամանը:

Sudo apt-get տեղադրել python- սերիալ

2. Numpy- ը փաթեթ է, որը սահմանում է բազմաչափ զանգվածի օբյեկտ և դրա վրա գործող արագ մաթեմատիկական գործառույթներ: Այն նաև ապահովում է գծային հանրահաշվի և FFT- ի (Արագ Ֆուրյեի արագ փոխակերպում) պարզ ընթացակարգեր և բարդ պատահական թվերի սերունդ: Դուք կարող եք այն տեղադրել բազմաթիվ եղանակներով ՝ օգտագործելով apt փաթեթ կամ pip: Այստեղ ես տեղադրում եմ pip օգտագործելով, դրա համար նախ պետք է տեղադրել pip

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

sudo pip տեղադրել numpy

կամ եթե ցանկանում եք օգտագործել համապատասխան փաթեթ

sudo apt տեղադրել python-numpy

3. Matplotlib- ը 2D գծագրման գրադարան է, որն ապահովում է օբյեկտային կողմնորոշված API ՝ ծրագրերի մեջ սյուժեներ ներդնելու համար ՝ օգտագործելով ընդհանուր նշանակության GUI գործիքակազմեր, ինչպիսիք են Tkinter, wxPython, Qt կամ GTK+: Տեղադրելու համար օգտագործեք հրամանը

sudo pip տեղադրել matplotlib

կամ

sudo apt տեղադրել python-matplotlib

4. Drawnow- ը հիմնականում օգտագործվում է արդյունքները յուրաքանչյուր կրկնությունից հետո տեսնելու համար, քանի որ մենք օգտագործում ենք «imshow» - ը MATLAB- ում: Տեղադրելու համար օգտագործեք հրամանը

sudo pip տեղադրել drawnow

Քայլ 5: Python Scipt

Հաջորդ քայլը պիթոնի սցենար գրելն է, որի համար կարող եք օգտագործել ցանկացած խմբագիր:

1. Հողամասի տվյալները մեկ գրաֆիկի մեջ

ներմուծել սերիա # ներմուծել սերիական գրադարան

ներմուծել numpy # Ներմուծել numpy

ներմուծել matplotlib.pyplot որպես plt #import matplotlib գրադարան

անհապաղ ներմուծումից *

tempC = #Դատարկ զանգվածային խոնավություն =

arduino = serial. Serial ("/dev/ttyACM0", 115200)

plt.ion () # ինտերակտիվ ռեժիմ ՝ կենդանի տվյալների հաշվարկ = 0 գծագրելու համար

def makeFig (): #Ստեղծեք գործառույթ, որը դարձնում է մեր ցանկալի գծապատկերը

plt.ylim (20, 30) #Սահմանել y min և առավելագույն արժեքները

plt.title ('Իրական ժամանակի DHT11 տվյալներ') #Կազմեք վերնագիրը

plt.grid (True) #Միացրեք ցանցը

plt.ylabel ('Temp C') #Սահմանել ylabel

plt.plot (tempC, 'b^-', label = 'Degree C') #ցույց ջերմաստիճանը

plt.legend (loc = 'վերին աջ') #գրեք լեգենդը

plt2 = plt.twinx () #Ստեղծեք երկրորդ y առանցքը

plt.ylim (50, 70) #Երկրորդ y առանցքի սահմաններ

plt2.plot (խոնավություն, 'g*-', label = 'Խոնավություն') #հողամաս ճնշման տվյալներ

plt2.set_ylabel («Խոնավություն») #պիտակի երկրորդ y առանցք

plt2.ticklabel_format (useOffset = Կեղծ)

plt2.legend (loc = 'վերին ձախ')

while True: # while loop- ը, որը հավերժ պտտվում է

while (arduino.inWaiting () == 0): #Սպասեք այստեղ, մինչև տվյալներ չլինեն

անցնել #ոչինչ չանել

arduinoString = arduino.readline ()

dataArray = arduinoString.split (',') #Պառակտել այն զանգվածի մեջ

temp = float (dataArray [0])

hum = float (dataArray [1])

tempC.append (ջերմաստիճան)

խոնավություն: կցել (բզզոց)

drawnow (makeFig)

plt. դադար (.000001)

հաշվել = հաշվել+1 եթե (հաշվել> 20). #միայն վերցրեք վերջին 20 տվյալները, եթե տվյալները ավելի շատ լինեն, այն առաջինը կհայտնվի

tempC.pop (0)

խոնավություն: pop (0)

2. Խոնավության և ջերմաստիճանի առանձին գծագրման համար

ներմուծել սերիա # ներմուծել սերիական գրադարան

ներմուծել numpy # Ներմուծել numpy

ներմուծել matplotlib.pyplot որպես plt #import matplotlib գրադարան

անհապաղ ներմուծումից *

tempC = #Դատարկ զանգված

խոնավություն =

arduino = serial. Serial ("/dev/ttyACM0", 115200) #Սերիական նավահանգիստ, որին arduino- ն միացված է և Baudrate

plt.ion () #Ասեք matplotlib- ին, որ ցանկանում եք ինտերակտիվ ռեժիմ ՝ կենդանի տվյալների գծագրման համար

def CreatePlot (). #Ստեղծեք գործառույթ, որը կազմում է մեր ցանկալի գծապատկերը

plt.subplot (2, 1, 1) #Բարձրություն, Լայնություն, Առաջին սյուժե

plt.ylim (22, 34) #Սահմանել y min և առավելագույն արժեքները

plt.title ('Իրական ժամանակի DHT11 տվյալներ') #Կազմեք վերնագիրը

plt.grid (True) #Միացրեք ցանցը

plt.ylabel ('Temp C') #Սահմանել ylabels

plt.plot (tempC, 'b^-', label = 'Degree C') #ցույց ջերմաստիճանը

plt.legend (loc = 'վերին կենտրոն') #գրեք լեգենդը

plt.subplot (2, 1, 2) # Բարձրություն, Լայնություն, Երկրորդ հողամաս

plt.grid (Trueշմարիտ)

plt.ylim (45, 70) #Երկրորդ y առանցքի սահմաններ

plt.plot (խոնավություն, 'g*-', label = 'Խոնավություն (գ/մ^3)') #հողամասի խոնավության տվյալներ

plt.ylabel ('Խոնավություն (գ/մ^3)') #պիտակի երկրորդ y առանցք

plt.ticklabel_format (useOffset = False) #կանգնեցնել autoscale y առանցքը

plt.legend (loc = 'վերին կենտրոն')

while True: # while loop- ը, որը հավերժ պտտվում է

while (arduino.inWaiting () == 0): #Սպասեք այստեղ, մինչև տվյալների փոխանցումը լինի #ոչինչ չանել

arduinoString = arduino.readline () #կարդալ տվյալները սերիական նավահանգստից

dataArray = arduinoString.split (',') #Պառակտել այն զանգվածի մեջ

temp = float (dataArray [0]) #Փոխարկել առաջին տարրը լողացող համարի և տեղադրել ջերմաստիճանի մեջ

hum = float (dataArray [1]) #Փոխարկեք երկրորդ տարրը լողացող համարի և դրեք բզզոցի մեջ

tempC.append (temp) #Կառուցեք մեր tempC զանգվածը `կցելով temp ընթերցմանը

խոնավություն. կցել (բզզոց) #Կառուցել մեր խոնավության զանգվածը `կցելով բզզոց ընթերցում

drawnow (CreatePlot)

plt. դադար (.000001)

հաշվել = հաշվել+1

if (count> 20): #միայն վերցրեք վերջին 20 տվյալները, եթե տվյալները ավելի շատ լինեն, այն առաջինը կհայտնվի

tempC.pop (0) # բացեք առաջին տարրը

խոնավություն: pop (0)

Քայլ 6: Շղթայի դիագրամ

Arduino ==> DHT11

3.3V ==> VCC

GND ==> GND

D7 ==> ԴՈUTՐՍ