RPIEasy - Dispositivo multisensore basato su RPI: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Se qualcuno ha intenzione di creare alcuni sensori fai-da-te, oltre al popolare ESP8266, anche il modello "Raspberry Pi Zero W" economico e a basso consumo è un'opzione considerevole.

L'RPI Zero W costa circa 10 USD e il suo consumo energetico è di quasi 1 W. Tuttavia ha solo un core della CPU ma è più che sufficiente per gestire diversi sensori sul suo GPIO a 40 pin, che è lo stesso dell'RPI2/3/4. Ha anche moduli WiFi e Bluetooth 4.0 integrati, quindi ad esempio è possibile costruire un gateway BLE con esso.

Se sei in grado di collegare alcuni sensori al GPIO ma non hai molte capacità di programmazione o non vuoi scrivere nuovo codice per ogni nuovo dispositivo, c'è una soluzione semplice, chiamata RPIEasy.

RPIEasy è un programma basato su Python3 per computer basati su Debian/Raspbian, principalmente mirato per Raspberry Pi, ma alcune funzioni sono disponibili anche su un semplice PC. RPIEasy raccoglie i dati dai dispositivi ad esso collegati e li inoltra a un server domotico locale, tramite HTTP/UDP/MQTT - il metodo è selezionabile nel menu Controller. RPIEasy è compatibile con il famoso firmware ESPEasy (per ESP8286), e anche la GUI è molto simile ad esso, infatti RPIEasy è in grado di entrare in una rete peer ESPEasy P2P UDP.

Attualmente è possibile aggiungere a RPIEasy i seguenti tipi di dispositivi/sensori tramite una webGUI intuitiva:

• Ingresso interruttore digitale (PIR, sensore porta aperta, ecc…)
• DS18b20 temperatura
• DHT22 temperatura e umidità
• PCF8591 ADC/DAC
• Lettore RFID Wiegand
• MCP23017 Estensore GPIO
• Sensore di luce BH1750
• Display LCD (I2C)
• Sensore di portata a ultrasuoni HC-SR04
• Si7021/HTU21D temperatura e umidità
• Sensore di luce TLS2561
• PN532 Lettore Mifare/NFC (I2C)
• PCF8574 Estensore GPIO (I2C)
• PCA9685 Estensore PWM (I2C)
• Display OLED (I2C)
• MLX90614 Sensore di temperatura IR (I2C)
• INA219 Sensore di corrente continua (I2C)
• ADS1015/ADS1115 ADC
• BMP280/BME280 temperatura
• LED indirizzabile NeoPixel/WS2812
• Sensore di CO2 MH-Z19
• AM2320 temperatura
• Sensore tattile capacitivo MPR121 (I2C)
• Display TM1637 a 7 segmenti
• RF433Mhz RX/TX (GPIO semplice)
• Sensore di gesti APDS9960
• VL53L0X Sensore di portata LIDAR
• MAX44009 temperatura
• MCP9808 temperatura
• MCP4725 DAC
• Motore passo-passo (28BYJ-48)
• (V-)Relè USB
• Sensore di temperatura USB Temper
• Sensore di temperatura e umidità Xiaomi BLE Mijia
• Xiaomi BLE Mi Flora monitor per la cura dei fiori
• DS18b20 tramite seriale-USB

Passaggio 1: assemblaggio

Iniziamo con una semplice configurazione, utilizzando un sensore di temperatura e un sensore di luce:

• Raspberry Pi Zero W
• Scheda di memoria microSD Class10 da 8 GB/16 GB
• Caricatore da muro Micro USB 5V2A
• Sensore di temperatura e umidità DHT22
• Resistenza da 4,7 kOhm
• Sensore di intensità luminosa BH1750
• alcuni cavi jumper
• scatola di plastica

Assemblare secondo il fritzing.

Passaggio 2: installazione del sistema operativo

1. Scarica un'immagine del sistema operativo Raspbian Lite
2. Scarica incisore
3. Scrivi l'immagine del sistema operativo Lite con Etcher su una scheda SD da 8-16 GB

Al termine del processo, modificare il file sulla scheda SD "etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf" in modo simile:

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdevupdate_config=1country=HUnetwork={ ssid="YOUR_OWN_WIFI_AP_NAME" scan_ssid=1 psk="YOUR_WIFI_AP_PASSWORD" key_mgmt=WPA-PSK }

4. Inserisci la scheda SD nello slot di memoria RPI, collega il cavo di alimentazione MicroUSB al suo connettore "PWR IN" e se facciamo tutto nel modo giusto, l'RPI si avvia ed è accessibile tramite SSH. (L'indirizzo IP viene raccolto da un server DHCP, quindi controlla i lease DHCP del tuo router per l'indirizzo IP utilizzato)

5. Al primo avvio il nome utente è pi e la password è raspberry.

Passaggio 3: installazione semplice di RPI

Il primo passaggio (facoltativo) è aggiornare il sistema:

sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

Dopodiché installa i pacchetti richiesti:

sudo apt install python3-pip screen alsa-utils wireless-tools wpasupplicant zip unzip gitsudo pip3 install jsonpickle

Se il tuo sistema non dispone del comando "ifconfig", installalo anche:

sudo apt install net-tools

Quindi scarica RPIEasy da github nella directory effettiva e avvia:

git clone https://github.com/enesbcs/rpieasy.gitcd rpieasysudo./RPIEasy.py

Se nulla sta ancora utilizzando la porta 80, la GUI è ora disponibile tramite la porta 80 con un browser Web, se non è disponibile il programma proverà a utilizzare 8080 e poi 8008. (scrive il numero di porta sulla console all'avvio)

Passaggio 4: impostazioni hardware RPIEasy

Nella pagina delle impostazioni hardware è possibile abilitare l'opzione "RPIEasy autostart at boot" con una semplice casella di controllo, quindi premendo il pulsante Invia.

Questa applicazione è basata su Python, quindi ci sono diverse possibili dipendenze che possono essere visualizzate e installate nella pagina delle dipendenze del plugin e del controller. L'installazione può essere avviata facendo clic su un testo sottolineato, si prega di pazientare, il processo potrebbe richiedere diversi minuti a seconda del numero del pacchetto e della complessità!

Quindi potrebbe essere una buona idea controllare le impostazioni hardware su Pinout&Ports. Assicurati che I2C sia abilitato (per il sensore di luce) e che il tipo di pin GPIO 22 sia "Input" per DHT. Puoi apportare altre modifiche relative al sistema qui, ma non dimenticare di premere Invia e riavvia alla fine. (Il comando Riavvia è disponibile nel menu Strumenti)

Passaggio 5: controller RPIEasy

Mentre stai realizzando un sensore potresti voler impostare una sorta di Controller nel menu Controller: può essere Domoticz HTTP/MQTT, Generic UDP, ESPEasy P2P o Generic MQTT (per HA, OpenHab, ecc.)

Passaggio 6: dispositivi RPIEasy

E infine: i dispositivi possono essere aggiunti nel menu Dispositivi, ci sono 48 possibilità di slot per dispositivi, se non è sufficiente, apri un problema github e verrà sollevato.:)

Fare clic su un pulsante Modifica, selezionare i plug-in DHT22 e BH1750 necessari e impostare i parametri in base al fritzing. Il DHT22 1st GPIO è GPIO22 e il sovracampionamento è generalmente una buona idea poiché questo tipo di sensore è molto sensibile alla sincronizzazione accurata. (ricorda che DHT comunica con un filo, ma non è compatibile con 1-Wire!) Il BH1750 è un sensore I2C, l'indirizzo I2C può essere selezionato da una selezione, il valore predefinito è 0x23, il sovracampionamento non è necessario poiché la comunicazione I2C è abbastanza solido.

Si può selezionare su quale controller, quale IDX ea quali intervalli deve essere inviata la lettura del sensore. Il campo Formula è compatibile con EasyFormula e le regole compatibili con ESPEasy locali possono essere specificate nel menu Regole.

Questa è la breve storia della realizzazione di un multisensore basato su RPI, ci sono molte opzioni e combinazioni, sentiti libero di provarle nello spirito del fai-da-te!