Traccia i dati DHT11 usando Raspberry Pi e Arduino UNO: 7 passaggi

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

Questa istruzione spiega come tracciare i dati DHT11 del sensore di temperatura utilizzando Arduino Uno e Raspberry Pi. In questo sensore di temperatura è collegato con Arduino Uno e Arduino Uno è collegato in serie con Raspberry Pi. In Raspberry Pi Side, le librerie matplotlib, numpy e drawow vengono utilizzate per tracciare i grafici.

Passaggio 1: cose necessarie per il progetto

1. Lampone Pi

2. Arduino Uno

3. Sensore di temperatura DHT11

4. Ponticelli

5. Tagliere

Passaggio 2: scarica e installa Arduino IDE in Raspberry Pi

Nota: - È possibile utilizzare l'IDE Arduino di Windows, Linux o Mac per caricare lo schizzo in Arduino UNO.

Il primo passo è installare Arduino IDE per quel browser aperto in Raspberry Pi e aprire il collegamento indicato di seguito

Arduino IDE precedente

Quindi scarica la versione Linux ARM ed estraila usando il comando

nome file tar -xf

Dopo l'estrazione vedrai una nuova directory. Qui sto usando arduino-1.8.2 IDE. Quindi vai alla directory usando il comando.

cd arduino-1.8.1

Per eseguire Arduino IDE, usa questo comando nella directory arduino-1.8.2

./arduino

Come usare le librerie

Per installare qualsiasi libreria in Arduino, è sufficiente scaricare la libreria e incollarla nella cartella delle librerie di arduino 1.8.2 ==>.

NOTA: - Assicurati che non ci sia (-) nella cartella della libreria, ad esempio (sensore DHT). Se c'è (-), rinominalo.

useremo due librerie in questo istruibile, DHT_Sensor e Adafruit_Sensor

Passaggio 3: codice per Arduino

Ora mettiamo Python e Arduino a parlare insieme. Per prima cosa abbiamo bisogno di un semplice programma per far sì che Arduino invii dati sulla porta seriale. Il seguente programma è un semplice programma che avrà il conteggio di Arduino e invierà i dati alla porta seriale.

Codice Arduino

#include "DHT.h" float tempC; // Variabile o mantenimento della temperatura in C float tempF; // Variabile per mantenere la temperatura nell'umidità F float; //Variabile per mantenere la lettura della pressione

#define DHTPIN 7 // a quale pin digitale siamo connessi

#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11

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

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

// Inizializza il sensore DHT.

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

void setup(){Serial.begin(115200); //accendi il monitor seriale

dht.begin(); //inizializzo dht }

void loop() {tempC = dht.readTemperature(); // Assicurati di dichiarare le tue variabili

umidità = dht.readHumidity(); // Leggi l'umidità

Serial.print(tempC);

Serial.print(", ");

Serial.print(umidità);

Serial.print("\n"); // per new linedelay(2000); //Pausa tra le letture. }

Una volta compilato lo schizzo, seleziona scheda e porta e caricalo.

Passaggio 4: configurare Raspberry Pi

Una volta caricato il codice, installa alcune librerie in modo da poter tracciare il grafico dei dati che provengono in serie da Arduino Uno.

1. PySerial è una libreria che fornisce supporto per le connessioni seriali su una varietà di dispositivi diversi. Per installarlo usa il comando.

Sudo apt-get install python-serial

2. Numpy è un pacchetto che definisce un oggetto array multidimensionale e le funzioni matematiche veloci associate che operano su di esso. Fornisce inoltre semplici routine per l'algebra lineare e la FFT (Fast Fourier Transform) e la generazione di numeri casuali sofisticati. Puoi installarlo in molti modi usando il pacchetto apt o pip. Qui sto installando usando pip perché prima dobbiamo installare pip

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

sudo pip install numpy

o se vuoi usare il pacchetto apt

sudo apt install python-numpy

3. Matplotlib è una libreria di plottaggio 2D che fornisce un'API orientata agli oggetti per incorporare grafici in applicazioni utilizzando toolkit GUI generici come Tkinter, wxPython, Qt o GTK+. Per installarlo usa il comando

sudo pip install matplotlib

o

sudo apt install python-matplotlib

4. Drawnow è generalmente usato per vedere i risultati dopo ogni iterazione poiché usiamo "imshow" in MATLAB. Per installarlo usa il comando

sudo pip install drawow

Passaggio 5: Python Scipt

Il prossimo passo è scrivere uno script Python per cui puoi usare qualsiasi editor per scriverlo.

1. Traccia i dati in un grafico

import serial # import Serial Library

import numpy # Importa numpy

import matplotlib.pyplot come plt #import libreria matplotlib

dall'importazione del prelievo *

tempC = #Array vuotoumidità =

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

plt.ion() # modalità interattiva per tracciare il conteggio dei dati in tempo reale = 0

def makeFig(): #Crea una funzione che crei il nostro grafico desiderato

plt.ylim(20, 30) #Imposta i valori minimo e massimo

plt.title('Dati DHT11 in tempo reale') #Traccia il titolo

plt.grid(True) #Accendi la griglia

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

plt.plot(tempC, 'b^-', label='Degree C') #traccia la temperatura

plt.legend(loc='in alto a destra') #traccia la legenda

plt2=plt.twinx() #Crea un secondo asse y

plt.ylim(50, 70) #Imposta i limiti del secondo asse y

plt2.plot(humidity, 'g*-', label='Humidity') #plot pressione dati

plt2.set_ylabel('Humidity') #label secondo asse y

plt2.ticklabel_format(useOffset=False)

plt2.legend(loc='in alto a sinistra')

while True: # ciclo While che si ripete all'infinito

while (arduino.inWaiting()==0): #Aspetta qui finché non ci sono dati

passa #non fare nulla

arduinoString = arduino.readline()

dataArray = arduinoString.split(', ') #Dividilo in un array

temp = float(dataArray[0])

ronzio = float(dataArray[1])

tempC.append(temp)

umidità.append (ronzio)

disegnato (makeFig)

plt.pause(.000001)

count=count+1 if(count>20): #prende solo gli ultimi 20 dati se i dati sono di più, verranno visualizzati per primi

tempC.pop(0)

umidità.pop(0)

2. Per tracciare l'umidità e la temperatura separatamente

import serial # import Serial Library

import numpy # Importa numpy

import matplotlib.pyplot come plt #import libreria matplotlib

dall'importazione del prelievo *

tempC = #array vuoto

umidità =

arduino = serial. Serial("/dev/ttyACM0", 115200) #Porta seriale a cui è connesso arduino e Baudrate

plt.ion() #Dì a matplotlib che vuoi che la modalità interattiva tracci i dati in tempo reale

def CreatePlot(): #Crea una funzione che crei il nostro grafico desiderato

plt.subplot(2, 1, 1) #Altezza, Larghezza, Primo grafico

plt.ylim(22, 34) #Imposta i valori minimo e massimo

plt.title('Dati DHT11 in tempo reale') #Traccia il titolo

plt.grid(True) #Accendi la griglia

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

plt.plot(tempC, 'b^-', label='Degree C') #traccia la temperatura

plt.legend(loc='superiore al centro') #traccia la legenda

plt.subplot(2, 1, 2) # Altezza, Larghezza, Secondo grafico

plt.grid (Vero)

plt.ylim(45, 70) #Imposta i limiti del secondo asse y

plt.plot(humidity, 'g*-', label='Humidity (g/m^3)') #plot umidità data

plt.ylabel('Humidity (g/m^3)') #label secondo asse y

plt.ticklabel_format(useOffset=False) #per interrompere la scalabilità automatica dell'asse y

plt.legend(loc='centro superiore')

while True: # ciclo While che si ripete all'infinito

while (arduino.inWaiting()==0): #Attendi qui finché non ci sono dati passati #non fare nulla

arduinoString = arduino.readline() #legge i dati dalla porta seriale

dataArray = arduinoString.split(', ') #Dividilo in un array

temp = float(dataArray[0]) #Converti il primo elemento in un numero mobile e inserisci temp

hum = float(dataArray[1]) #Converti il secondo elemento in un numero mobile e inserisci hum

tempC.append(temp) #Costruisci il nostro array tempC aggiungendo la lettura temporanea

umidità.append(hum) #Costruire il nostro array di umidità aggiungendo la lettura del ronzio

drawow(CreaPlot)

plt.pause(.000001)

conta=conta+1

if(count>20): #prende solo gli ultimi 20 dati se i dati sono di più, verranno visualizzati per primi

tempC.pop(0) # estrae il primo elemento

umidità.pop(0)

Passaggio 6: diagramma del circuito

Arduino ==> DHT11

3.3V ==> VCC

GND ==> GND

D7 ==> FUORI