በጃቫ ውስጥ ከ BME280 ጋር Raspberry Pi ን በመጠቀም የግል የአየር ሁኔታ ጣቢያ 6 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

መጥፎ የአየር ሁኔታ ሁል ጊዜ በመስኮት በኩል የከፋ ይመስላል።

እኛ ሁል ጊዜ የአካባቢያችንን የአየር ሁኔታ እና በመስኮቱ የምናየውን ለመከታተል ፍላጎት አለን። እንዲሁም የእኛን የማሞቂያ እና የኤ/ሲ ስርዓትን በተሻለ ሁኔታ ለመቆጣጠር እንፈልግ ነበር። የግል የአየር ሁኔታ ጣቢያ መገንባት ትልቅ የመማር ተሞክሮ ነው። ይህንን ፕሮጀክት ገንብተው ሲጨርሱ የገመድ አልባ መገናኛዎች እንዴት እንደሚሠሩ ፣ ዳሳሾች እንዴት እንደሚሠሩ እና የ Raspberry Pi መድረክ ምን ያህል ኃይለኛ እንደሚሆን የተሻለ ግንዛቤ ይኖርዎታል። በዚህ ፕሮጀክት መሠረት እና በተገኘው ተሞክሮ ፣ ለወደፊቱ የበለጠ ውስብስብ ፕሮጄክቶችን በቀላሉ መገንባት ይችላሉ።

ደረጃ 1 - አስፈላጊ መሣሪያዎች ቢል

1. አንድ Raspberry Pi

የመጀመሪያው እርምጃ በ Raspberry Pi ሰሌዳ ላይ እጆችዎን ማግኘት ነው። Raspberry Pi በሊኑክስ የተደገፈ ነጠላ ቦርድ ኮምፒተር ነው። ግቡ የፕሮግራም ክህሎቶችን እና የሃርድዌር ግንዛቤን ማሻሻል ነው። ለፈጠራ ፕሮጀክቶች በትርፍ ጊዜ ማሳለፊያዎች እና በኤሌክትሮኒክስ አፍቃሪዎች በፍጥነት ተቀባይነት አግኝቷል።

2. I²C ጋሻ ለ Raspberry Pi

INPI2 (I2C አስማሚ) በበርካታ I²C መሣሪያዎች ለመጠቀም Raspberry Pi 2/3 አንድ I²C ወደብ ይሰጣል። በ Dcube መደብር ላይ ይገኛል

3. ዲጂታል እርጥበት ፣ ግፊት እና የሙቀት ዳሳሽ ፣ BME280

BME280 ፈጣን ምላሽ ጊዜ እና ከፍተኛ አጠቃላይ ትክክለኛነት ያለው እርጥበት ፣ ግፊት እና የሙቀት ዳሳሽ ነው። ይህንን ዳሳሽ ከ Dcube መደብር ገዝተናል

4. I²C የግንኙነት ገመድ

በ Dcube መደብር ላይ የ I²C አገናኝ ገመድ ነበረን

5. ማይክሮ ዩኤስቢ ገመድ

የማይክሮ ዩኤስቢ ገመድ የኃይል አቅርቦቱ Raspberry Pi ን ለማብራት ተስማሚ ምርጫ ነው።

6. የበይነመረብ መዳረሻን በ EthernetCable/WiFi አስማሚ በኩል መተርጎም

ማድረግ ከሚፈልጉት የመጀመሪያዎቹ ነገሮች አንዱ Raspberry Pi ን ከበይነመረቡ ጋር ማገናኘት ነው። የኢተርኔት ገመድ በመጠቀም መገናኘት እንችላለን። ሌላው አማራጭ የዩኤስቢ ገመድ አልባ አስማሚ በመጠቀም ወደ ገመድ አልባ አውታረመረብ መገናኘት ይችላሉ።

7. የኤችዲኤምአይ ገመድ (ማሳያ እና የግንኙነት ገመድ)

ማንኛውም የኤችዲኤምአይ/DVI መቆጣጠሪያ እና ማንኛውም ቴሌቪዥን ለ Pi ማሳያ ሆኖ መሥራት አለበት። ግን እንደ አማራጭ ነው። የርቀት መዳረሻ (እንደ-ኤስኤስኤች) ዕድል እንዲሁ ሊወገድ አይችልም። እንዲሁም በ PUTTY ሶፍትዌር መዳረሻ ማግኘት ይችላሉ።

ደረጃ 2 - ለማዋቀር የሃርድዌር ግንኙነቶች

በሚታየው መርሃግብር መሠረት ወረዳውን ያድርጉ።

በሚማርበት ጊዜ የሃርድዌር እና የሶፍትዌር ዕውቀትን በተመለከተ ከኤሌክትሮኒክስ መሠረታዊ ነገሮች ጋር በደንብ ተገናኘን። ለዚህ ፕሮጀክት ቀለል ያለ የኤሌክትሮኒክስ ንድፍ ለማውጣት ፈልገን ነበር። የኤሌክትሮኒክስ መርሃግብሮች እንደ ኤሌክትሮኒክስ ንድፍ ናቸው። ንድፍ አውጡ እና ንድፉን በጥንቃቄ ይከተሉ። አንዳንድ የኤሌክትሮኒክስ መሰረታዊ ነገሮችን እዚህ ተግባራዊ አድርገናል። ሎጂክ ከ A ወደ B ያገኝዎታል ፣ ምናባዊነት በሁሉም ቦታ ይወስድዎታል!

የ Raspberry Pi እና I²C ጋሻ ግንኙነት

በመጀመሪያ Raspberry Pi ን ይውሰዱ እና I²C Shield (ከውስጥ ፊት ለፊት I²C ወደብ ጋር) በላዩ ላይ ያድርጉት። በፒፒ ጂፒኦ ፒኖች ላይ ጋሻውን በእርጋታ ይጫኑ እና እኛ በዚህ ደረጃ እንደ ፓይ ቀላል እናደርጋለን (ፎቶውን ይመልከቱ)።

የአነፍናፊ እና Raspberry Pi ግንኙነት

አነፍናፊውን ይውሰዱ እና የ I²C ገመዱን ከእሱ ጋር ያገናኙ። የ I²C ውፅዓት ሁልጊዜ ከ I²C ግብዓት ጋር መገናኘቱን ያረጋግጡ። በ R²PIP ላይ የ IPC ጋሻ በላዩ ላይ የጂፒዮ ፒን (ፒፒ ፒ ፒዎች) ጋር ተመሳሳይ መሆን አለበት። እኛ ከእኛ ጋር ብቻ ስለተቀረን I²C Shield እና የግንኙነት ገመዶች በእኛ በኩል እንደ ትልቅ እፎይታ እና በጣም ትልቅ ጥቅም አለን። ተሰኪ እና ጨዋታ አማራጭ። ከእንግዲህ የፒን እና የሽቦ ጉዳይ የለም እና ስለሆነም ፣ ግራ መጋባት ጠፍቷል። በቃ እራስዎን በገመዶች ድር ውስጥ ያስቡ እና ወደዚያ ውስጥ ይግቡ። ከዚያ እፎይታ። ይህ ነገሮችን ያልተወሳሰበ ያደርገዋል።

ማሳሰቢያ -ቡናማ ሽቦው በአንድ መሣሪያ ውፅዓት እና በሌላ መሣሪያ ግብዓት መካከል የ Ground (GND) ግንኙነትን ሁል ጊዜ መከተል አለበት።

የበይነመረብ ግንኙነት አስፈላጊ ነው

በእውነቱ እዚህ ምርጫ አለዎት። Raspberry Pi ን በ LAN ገመድ ወይም በገመድ አልባው የናኖ ዩኤስቢ አስማሚ ለ WIFI ግንኙነት ማገናኘት ይችላሉ። ያም ሆነ ይህ ፣ አንጸባራቂው ከተጠናቀቀው በይነመረብ ጋር መገናኘት ነው።

የወረዳ ኃይል

በ Raspberry Pi የኃይል መሰኪያ ውስጥ የማይክሮ ዩኤስቢ ገመዱን ይሰኩ። ተኩስ እና voila! ሁሉም ነገር መሄድ ጥሩ ነው እና ወዲያውኑ እንጀምራለን።

ከማሳያ ጋር ግንኙነት

የኤችዲኤምአይ ገመድ ከተቆጣጣሪ ወይም ከቴሌቪዥን ጋር እንዲገናኝ ማድረግ እንችላለን። -SSH ን በመጠቀም ከማሳያ ጋር ሳናገናኝ Raspberry Pi ን መድረስ እንችላለን (ከሌላ ኮምፒተር የ Pi ን የትእዛዝ መስመር ይድረሱ)። ለዚያም የ PUTTY ሶፍትዌርን መጠቀም ይችላሉ። ይህ አማራጭ ለላቁ ተጠቃሚዎች ነው ስለዚህ እኛ እዚህ በዝርዝር አንሸፍነውም።

የኢኮኖሚ ውድቀት እንደሚከሰት ሰምቻለሁ ፣ ላለመሳተፍ ወሰንኩ።

ደረጃ 3 - በጃቫ ውስጥ Raspberry Pi Programming

ለ Raspberry Pi እና BME280 ዳሳሽ የጃቫ ኮድ። በእኛ የጊቱብ ማከማቻ ውስጥ ይገኛል።

ወደ ኮዱ ከመሄድዎ በፊት ፣ በ Readme ፋይል ውስጥ የተሰጡትን መመሪያዎች ማንበብዎን እና በእሱ መሠረት የእርስዎን Raspberry Pi ማቀናበርዎን ያረጋግጡ። ይህንን ለማድረግ ትንሽ ጊዜ ይወስዳል። የግል የአየር ሁኔታ ጣቢያ በግለሰብ ፣ በክለብ ፣ በማህበር ወይም በንግድ ሥራ የሚሠሩ የአየር ሁኔታ መለኪያ መሣሪያዎች ስብስብ ነው። የግል የአየር ሁኔታ ጣቢያዎች ለባለቤቱ ደስታ እና ትምህርት ብቻ ሊሠሩ ይችላሉ ፣ ግን ብዙ የግል የአየር ሁኔታ ጣቢያ ኦፕሬተሮች እንዲሁ መረጃን በእጅ በማጠናቀር እና በማሰራጨት ፣ ወይም በይነመረብ ወይም አማተር ሬዲዮ በመጠቀም መረጃዎቻቸውን ለሌሎች ያጋራሉ።

ኮዱ እርስዎ ሊገምቱት በሚችሉት ቀላሉ ቅጽ ውስጥ ነው እና ከእሱ ጋር ምንም ችግር የለብዎትም ግን ካለዎት ይጠይቁ። ሺ ነገሮችን ብታውቅም አሁንም የሚያውቀውን ጠይቅ።

ለዚህ ዳሳሽ የሚሰራውን የጃቫ ኮድ ከዚህ መገልበጥ ይችላሉ።

// በነፃ ፈቃድ ፈቃድ ተሰራጭቷል። // ከተጓዳኝ ሥራዎቹ ፈቃዶች ጋር የሚስማማ ከሆነ በፈለጉት መንገድ ፣ ትርፍም ሆነ ነፃ ይጠቀሙበት። // BME280 // ይህ ኮድ ከ ControlEverything.com ከሚገኘው BME280_I2CS I2C ሚኒ ሞዱል ጋር ለመስራት የተነደፈ ነው። //

አስመጣ com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

አስመጪ com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; አስመጪ com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; ማስመጣት java.io. IOException;

የህዝብ ክፍል BME280

{የሕዝብ የማይንቀሳቀስ ባዶ ባዶ (String args ) Exception ን ይጥላል {// I2C አውቶቡስ I2CBus bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1) ይፍጠሩ ፤ // I2C መሣሪያን ያግኙ ፣ BME280 I2C አድራሻ 0x76 (108) I2CDevice device = bus.getDevice (0x76); // 24 ባይት መረጃን ከአድራሻ 0x88 (136) ባይት ያንብቡ b1 = አዲስ ባይት [24]; መሣሪያ። ንባብ (0x88 ፣ ለ 1 ፣ 0 ፣ 24); // ውሂቡን ይለውጡ // temp coefficients int dig_T1 = (b1 [0] & 0xFF) + ((b1 [1] & 0xFF) * 256); int dig_T2 = (b1 [2] & 0xFF) + ((b1 [3] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_T2> 32767) {dig_T2 -= 65536; } int dig_T3 = (b1 [4] & 0xFF) + ((b1 [5] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_T3> 32767) {dig_T3 -= 65536; } // የግፊት ተባባሪዎች int dig_P1 = (b1 [6] & 0xFF) + ((b1 [7] & 0xFF) * 256); int dig_P2 = (b1 [8] & 0xFF) + ((b1 [9] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_P2> 32767) {dig_P2 -= 65536; } int dig_P3 = (b1 [10] & 0xFF) + ((b1 [11] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_P3> 32767) {dig_P3 -= 65536; } int dig_P4 = (b1 [12] & 0xFF) + ((b1 [13] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_P4> 32767) {dig_P4 -= 65536; } int dig_P5 = (b1 [14] & 0xFF) + ((b1 [15] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_P5> 32767) {dig_P5 -= 65536; } int dig_P6 = (b1 [16] & 0xFF) + ((b1 [17] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_P6> 32767) {dig_P6 -= 65536; } int dig_P7 = (b1 [18] & 0xFF) + ((b1 [19] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_P7> 32767) {dig_P7 -= 65536; } int dig_P8 = (b1 [20] & 0xFF) + ((b1 [21] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_P8> 32767) {dig_P8 -= 65536; } int dig_P9 = (b1 [22] & 0xFF) + ((b1 [23] & 0xFF) * 256); ከሆነ (dig_P9> 32767) {dig_P9 -= 65536; } // 1 ባይት መረጃ ከአድራሻ 0xA1 (161) int dig_H1 = ((byte) device.read (0xA1) & 0xFF) ያንብቡ ፤ // 7 ባይት መረጃን ከአድራሻ 0xE1 (225) መሣሪያ አንብብ (0xE1 ፣ b1 ፣ 0 ፣ 7) ፤ // ውሂቡን ይለውጡ // የእርጥበት መጠንን int dig_H2 = (b1 [0] & 0xFF) + (b1 [1] * 256); ከሆነ (dig_H2> 32767) {dig_H2 -= 65536; } int dig_H3 = b1 [2] & 0xFF; int dig_H4 = ((b1 [3] & 0xFF) * 16) + (b1 [4] & 0xF); ከሆነ (dig_H4> 32767) {dig_H4 -= 65536; } int dig_H5 = ((b1 [4] & 0xFF) / 16) + ((b1 [5] & 0xFF) * 16)) ከሆነ (dig_H5> 32767) {dig_H5 -= 65536; } int dig_H6 = b1 [6] & 0xFF; ከሆነ (dig_H6> 127) {dig_H6 -= 256; } // የመቆጣጠሪያ እርጥበት መመዝገቢያ ይምረጡ // እርጥበት ከናሙና ደረጃ = 1 device.write (0xF2 ፣ (byte) 0x01); // የቁጥጥር መለኪያ መመዝገቢያ ይምረጡ // መደበኛ ሁኔታ ፣ የሙቀት መጠን እና ግፊት በናሙና ደረጃ = 1 መሣሪያ። ጻፍ (0xF4 ፣ (ባይት) 0x27); // የውቅረት ምዝገባን ይምረጡ // Stand_by time = 1000 ms device.write (0xF5 ፣ (byte) 0xA0); // 8 ባይት መረጃዎችን ከአድራሻ 0xF7 (247) ያንብቡ/ ግፊት msb1 ፣ ግፊት msb ፣ ግፊት lsb ፣ temp msb1 ፣ temp msb ፣ temp lsb ፣ እርጥበት lsb ፣ እርጥበት msb ባይት ውሂብ = አዲስ ባይት [8]; የመሣሪያ ንባብ (0xF7 ፣ ውሂብ ፣ 0 ፣ 8); // የግፊት እና የሙቀት መጠን መረጃን ወደ 19-ቢት ርዝመት adc_p = (((ረጅም) (ውሂብ [0] & 0xFF) * 65536) + ((ረጅም) (ውሂብ [1] እና 0xFF) * 256) + (ረጅም) (ውሂብ [2] & 0xF0)) / 16; long adc_t = (((ረጅም) (ውሂብ [3] & 0xFF) * 65536) + ((ረጅም) (ውሂብ [4] & 0xFF) * 256) + (ረጅም) (ውሂብ [5] & 0xF0)) / 16; // የእርጥበት መረጃን ረጅም adc_h = ((ረጅም) (ውሂብ [6] & 0xFF) * 256 + (ረጅም) (ውሂብ [7] & 0xFF)); // የሙቀት ማካካሻ ስሌቶች ድርብ var1 = (((ድርብ) adc_t) / 16384.0 - ((ድርብ) dig_T1) / 1024.0) * ((ድርብ) dig_T2)); ድርብ var2 = ((((ድርብ) adc_t) / 131072.0 - ((ድርብ) dig_T1) / 8192.0) * (((ድርብ) adc_t) / 131072.0 - ((ድርብ) dig_T1) /8192.0)) * ((ድርብ) dig_T3); ድርብ t_fine = (ረጅም) (var1 + var2); ድርብ cTemp = (var1 + var2) / 5120.0; ድርብ fTemp = cTemp * 1.8 + 32; // የግፊት ማካካሻ ስሌቶች var1 = ((ድርብ) t_fine / 2.0) - 64000.0; var2 = var1 * var1 * ((ድርብ) dig_P6) / 32768.0; var2 = var2 + var1 * ((ድርብ) dig_P5) * 2.0; var2 = (var2 / 4.0) + (((ድርብ) dig_P4) * 65536.0); var1 = (((ድርብ) dig_P3) * var1 * var1 / 524288.0 + ((ድርብ) dig_P2) * var1) / 524288.0; var1 = (1.0 + var1 / 32768.0) * ((ድርብ) dig_P1); ድርብ p = 1048576.0 - (ድርብ) adc_p; p = (p - (var2 / 4096.0)) * 6250.0 / var1; var1 = ((ድርብ) dig_P9) * ገጽ * ገጽ / 2147483648.0; var2 = p * ((ድርብ) dig_P8) / 32768.0; ድርብ ግፊት = (p + (var1 + var2 + ((ድርብ) dig_P7)) / 16.0) / 100; // የእርጥበት ማካካሻ ስሌቶች ድርብ var_H = (((ድርብ) t_fine) - 76800.0); var_H = (adc_h - (dig_H4 * 64.0 + dig_H5 / 16384.0 * var_H)) * (dig_H2 / 65536.0 * (1.0 + dig_H6 / 67108864.0 * var_H * (1.0 + dig_H3 / 67108864.0 * var_H))); ድርብ እርጥበት = var_H * (1.0 - dig_H1 * var_H / 524288.0); ከሆነ (እርጥበት> 100.0) {እርጥበት = 100.0; } ሌላ ከሆነ (እርጥበት <0.0) {እርጥበት = 0.0; } // የውጤት መረጃ ወደ System.out.printf ("የሙቀት መጠን በሴልሲየስ %.2f C %n" ፣ cTemp); System.out.printf ("በፋራናይት ሙቀት: %.2f F %n", fTemp); System.out.printf ("ግፊት: %.2f hPa %n", ግፊት); System.out.printf ("አንጻራዊ እርጥበት %.2f %% RH %n" ፣ እርጥበት); }}

ደረጃ 4 - ኮዱ ተግባራዊነት

አሁን ኮዱን ያውርዱ (ወይም git pull) እና በ Raspberry Pi ውስጥ ይክፈቱት።

በኮርሚናል ላይ ኮዱን ለማጠናቀር እና ለመስቀል ትዕዛዞቹን ያሂዱ እና በክትትል ላይ ያለውን ውጤት ይመልከቱ። ከጥቂት ደቂቃዎች በኋላ ሁሉንም መለኪያዎች ያጣራል። ለስላሳ ኮድ ሽግግር እና የተረጋጋ (ኢሽ) ውጤት እንዲኖርዎት በማድረግ ተጨማሪ ማሻሻያዎችን ለማድረግ ብዙ ሀሳቦችን ያስባሉ (እያንዳንዱ ፕሮጀክት በታሪክ ይጀምራል)።

ደረጃ 5 በግንባታ ዓለም ውስጥ አጠቃቀም

BME280 እርጥበት እና የግፊት መለካት በሚያስፈልጋቸው ሁሉም መተግበሪያዎች ውስጥ ከፍተኛ አፈፃፀም ያስገኛል። እነዚህ ብቅ ያሉ ማመልከቻዎች አውድ ግንዛቤ ፣ ለምሳሌ። የቆዳ መፈለጊያ ፣ የክፍል ለውጥ ማወቂያ ፣ የአካል ብቃት ክትትል / ደህንነት ፣ ደረቅነትን ወይም ከፍተኛ ሙቀትን በተመለከተ ማስጠንቀቂያ ፣ የድምፅ መጠን እና የአየር ፍሰት መለካት ፣ የቤት አውቶማቲክ ቁጥጥር ፣ የመቆጣጠሪያ ማሞቂያ ፣ የአየር ማናፈሻ ፣ የአየር ማቀዝቀዣ (ኤች.ቪ.ሲ.) ፣ የነገሮች በይነመረብ (IoT) ፣ የጂፒኤስ ማሻሻያ (ለምሳሌ-ጊዜ-ወደ-መጀመሪያ ማሻሻል ፣ የሞተ ቆጠራ ፣ ተዳፋት መለየት) ፣ የቤት ውስጥ አሰሳ (የወለል ማወቂያ ለውጥ ፣ የአሳንሰር መፈለጊያ) ፣ ከቤት ውጭ አሰሳ ፣ መዝናኛ እና የስፖርት ትግበራዎች ፣ የአየር ሁኔታ ትንበያ እና አቀባዊ የፍጥነት አመላካች (መነሳት/መንፋት) ፍጥነት)።

ደረጃ 6 መደምደሚያ

እንደሚመለከቱት ፣ ይህ ፕሮጀክት ሃርድዌር እና ሶፍትዌሮች ምን አቅም እንዳላቸው የሚያሳይ ታላቅ ማሳያ ነው። በትንሽ ጊዜ ውስጥ አንድ ሰው እንዲህ ዓይነቱን አስደናቂ ፕሮጀክት መገንባት ይችላል! በእርግጥ ይህ ገና ጅምር ነው። እንደ አውቶማቲክ አውሮፕላን ማረፊያ የግል የአየር ሁኔታ ጣቢያዎች የበለጠ የተራቀቀ የግል የአየር ሁኔታ ጣቢያ መሥራት እንደ አናሞሜትር (የንፋስ ፍጥነት) ፣ ትራንስሚሜትር (ታይነት) ፣ ፒራኖሜትር (የፀሐይ ጨረር) ወዘተ የመሳሰሉትን ተጨማሪ ዳሳሾች ሊያካትት ይችላል። I²C ዳሳሽ ከ Rasp Pi ጋር። የ I²C ግንኙነቶችን ውጤቶች እና ሥራ ማየት በእውነት አስደናቂ ነው። እንዲሁም ይፈትሹ። በመገንባት እና በመማር ይደሰቱ! እባክዎን ስለዚህ ትምህርት ሰጪ ምን እንደሚያስቡ ያሳውቁን። አስፈላጊ ከሆነ አንዳንድ ማሻሻያዎችን ማድረግ እንወዳለን።