Construya un higrómetro en casa con Raspberry Pi y SI7021: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

¿Está húmedo hoy? Me parece un poco húmedo

A veces, para nosotros, la alta humedad resulta ser realmente incómoda y poco saludable. Para los dueños de casa, también puede causar daños potenciales. Para un hogar, la alta humedad arruina los pisos y muebles de madera y fomenta el crecimiento de humedad a nuestro alrededor. Por suerte, existen métodos que le permiten monitorear y controlar la humedad del hogar.

En esta cruzada estaremos fabricando un Higrómetro, un sistema utilizado para medir el contenido de humedad en la atmósfera, utilizando un Raspberry Pi y SI7021, sensor de Humedad y Temperatura. Nuestro objetivo era verificar la humedad relativa y la temperatura en el apartamento (la humedad relativa ideal es aproximadamente 40-50%, la temperatura ambiente ideal es aproximadamente entre 15 ° C (59 ° F) y 30 ° C (86 ° F)) y una forma es utilizar un higrómetro. Por supuesto, podríamos haber comprado uno, pero con una Raspberry Pi y un sensor de humedad y temperatura en la mano, pensamos en hacer uno (¡Por qué no!).

Paso 1: Equipo imperativo necesitado

Sin saber las piezas exactas, su valor y dónde diablos conseguirlas, es realmente molesto. No te preocupes. Tenemos eso solucionado para ti. Una vez que tenga todas las piezas cuadradas, debería ser muy fácil hacer este proyecto.

1. Raspberry Pi

El primer paso fue obtener una placa Raspberry Pi. La Raspberry Pi es una computadora basada en Linux de placa única. Esta pequeña PC tiene un gran poder de cómputo, se utiliza en proyectos de electrónica y operaciones simples como hojas de cálculo, procesamiento de texto, navegación web, correo electrónico y juegos.

2. Escudo I²C para Raspberry Pi

En nuestra opinión, lo único que realmente les falta a Raspberry Pi 2 y Pi 3 es un puerto I²C. El INPI2 (adaptador I2C) proporciona a la Raspberry Pi 2/3 un puerto I²C para usar con varios dispositivos I²C. Está disponible en Dcube Store.

3. Sensor de temperatura y humedad SI7021

El sensor de temperatura de 2 zonas y humedad I²C SI7021 es un IC CMOS monolítico que integra elementos sensores de temperatura y humedad, un convertidor analógico a digital, procesamiento de señales, datos de calibración y una interfaz I²C. Compramos este sensor en Dcube Store.

4. Cable de conexión I²C

Teníamos el cable de conexión I²C disponible en DCubeStore.

5. Cable micro USB

¡El menos complicado, pero más estricto en términos de requisitos de energía, es el Raspberry Pi! La forma más fácil de alimentar la Raspberry Pi es a través del cable Micro USB.

6. Cable Ethernet (LAN) / Adaptador WiFi USB

¿Alguna vez miras tu vida y piensas: ¿Qué me ha hecho Internet?

La forma clásica de conectar su Raspberry Pi es usar un cable Ethernet y conectarlo a su enrutador de red. Alternativamente, la conexión WiFi se puede realizar conectando un dongle WiFi y haciendo clic con el botón izquierdo en el icono de red para que aparezca una lista de redes WiFi disponibles.

7. Cable HDMI / Acceso remoto

Con el cable HDMI a bordo, puede conectarlo a un televisor digital oa un monitor. ¡Quieres una manera frugal! Se puede acceder a Raspberry Pi de forma remota utilizando diferentes métodos como SSH y Acceso a través de Internet. Puede utilizar el software de código abierto PuTTY.

Odio las matemáticas, pero me encanta contar dinero

Paso 2: realizar conexiones de hardware

En general, el circuito es bastante sencillo. Realice el circuito según el esquema que se muestra. El diseño es relativamente simple y no debería tener problemas.

En nuestro caso, revisamos algunos conceptos básicos de la electrónica solo para restaurar la memoria para hardware y software. Queríamos elaborar un esquema electrónico simple para este proyecto. Los esquemas electrónicos son como un modelo para la electrónica. Dibuja un plano y sigue el diseño cuidadosamente.

Conexión de blindaje Raspberry Pi e I²C

En primer lugar, tome la Raspberry Pi y coloque el escudo I²C sobre ella. Presione el escudo suavemente sobre los pines GPIO. Haga lo correcto, no lo fácil (vea la imagen de arriba).

Conexión de sensor y Raspberry Pi

Tome el sensor y conecte el cable I²C con él. Para un funcionamiento correcto de este cable, recuerde que la salida I²C SIEMPRE se conecta a la entrada I²C. Se tuvo que seguir lo mismo para la Raspberry Pi con el escudo I²C montado sobre ella.

La gran ventaja de usar el protector / adaptador I²C y los cables de conexión es que no tenemos más problemas de reparación de cableado que pueden causar frustración y pérdida de tiempo para solucionarlo, especialmente cuando no está seguro de por dónde comenzar la solución de problemas. Solo el proceso simple que hemos mencionado. Es la opción plug and play.

Nota: El cable marrón siempre debe seguir la conexión de tierra (GND) entre la salida de un dispositivo y la entrada de otro dispositivo

La conexión a Internet es importante

Para que nuestro proyecto sea un éxito, necesitamos un acceso a Internet para nuestra Raspberry Pi. Tu tienes dos opciones aquí. Puede conectar la Raspberry Pi a la red mediante un cable Ethernet o utilizar un adaptador USB a WiFi para conectividad WIFI. De cualquier manera, siempre que esté conectado a Internet, estará cubierto.

Encendido del circuito

Enchufe el cable Micro USB en el conector de alimentación de Raspberry Pi. Enciéndalo y nos pondremos en camino.

¡Nuestra generación está mejor preparada para un apocalipsis zombi que una hora sin electricidad

Conexión al monitor

Podemos tener el cable HDMI conectado a un nuevo monitor / televisor o podemos conectar de forma remota Raspberry Pi utilizando herramientas de acceso remoto como SSH / PuTTY, que es rentable. Es un poco de enfoque creativo si encuentra el uso de los recursos circundantes.

Paso 3: Programando Raspberry Pi en Python

Puede ver el código Python para Raspberry Pi y SI7021 en nuestro repositorio Githu.

Antes de continuar con el programa, asegúrese de leer las instrucciones que se dan en el archivo Léame y configure su Raspberry Pi de acuerdo con él.

La humedad se refiere a la presencia de un líquido, especialmente agua, a menudo en pequeñas cantidades. Se pueden encontrar pequeñas cantidades de agua, por ejemplo, en el aire (humedad), en los alimentos y en varios productos comerciales. La humedad también se refiere a la cantidad de vapor de agua presente en el aire.

A continuación se muestra el código de Python y puede clonarlo y puede improvisar si es necesario.

# Distribuido con una licencia de libre albedrío. # Úselo de la forma que desee, lucrativa o gratuita, siempre que se ajuste a las licencias de sus obras asociadas. # SI7021 # Este código está diseñado para funcionar con el mini módulo SI7021_I2CS I2C disponible en ControlEverything.com. #

importar smbus

tiempo de importación

# Obtener bus I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# Dirección SI7021, 0x40 (64)

# 0xF5 (245) Seleccione Humedad relativa NO ESPERA bus de modo maestro.write_byte (0x40, 0xF5)

tiempo. de sueño (0.3)

# Dirección SI7021, 0x40 (64)

# Leer datos de nuevo, 2 bytes, Humedad MSB primero data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Convierte los datos

humedad = ((data0 * 256 + data1) * 125 / 65536.0) - 6

tiempo. de sueño (0.3)

# Dirección SI7021, 0x40 (64)

# 0xF3 (243) Seleccionar temperatura NO HOLD modo maestro bus.write_byte (0x40, 0xF3)

tiempo. de sueño (0.3)

# Dirección SI7021, 0x40 (64)

# Leer datos de nuevo, 2 bytes, temperatura MSB primero data0 = bus.read_byte (0x40) data1 = bus.read_byte (0x40)

# Convierte los datos

cTemp = ((data0 * 256 + data1) * 175.72 / 65536.0) - 46.85 fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# Salida de datos a la pantalla

imprimir "La humedad relativa es:%.2f %%"% de humedad imprimir "La temperatura en grados Celsius es:%.2f C"% cTemp imprimir "La temperatura en Fahrenheit es:%.2f F"% fTemp

Paso 4: modo de trabajo

Ahora, descargue (o git pull) el código y ábralo en la Raspberry Pi.

Ejecute los comandos para compilar y cargar el código en el terminal y vea la salida en Monitor. Después de unos momentos, mostrará todas las variables. Comience con algunos pensamientos o temas y vea qué se le ocurre.

Paso 5: Aplicaciones y características

El SI7021 ofrece una solución digital precisa, de baja potencia y calibrada en fábrica, ideal para medir la humedad, el punto de rocío y la temperatura, en aplicaciones como HVAC / R, termostatos / humidistatos, terapia respiratoria, electrodomésticos, estaciones meteorológicas interiores, microambientes. / Centros de datos, Climatización automotriz y desempañado, Rastreo de bienes y activos y Teléfonos móviles y tabletas.

Por ejemplo Puede mejorar este proyecto en un indicador de HVAC para el confort ambiental interior y vehicular. Mantiene el ambiente térmico determinando el control de temperatura, la reposición de oxígeno y la eliminación de humedad, olores, humo, calor, polvo, bacterias en el aire, dióxido de carbono y otros gases. Además de los sensores de humedad y temperatura, puede ayudar en este proyecto con sensores que van desde la presión, la calidad del aire, el detector de humo hasta los sensores de luz y proximidad. Puede realizar mejoras en el código de acuerdo con el hardware deseado aplicado y luego puede tener su propia configuración para sentirse cómodo térmicamente. Este proyecto es genial para los niños, y quieres mostrarles algunas cosas increíbles, sabes aprender mientras juegas. Un proyecto pequeño como este puede ser más asombroso para los niños.

Paso 6: Conclusión

Si se ha estado preguntando cómo explorar el mundo de la Raspberry Pi, entonces puede sorprenderse haciendo uso de los conceptos básicos de la electrónica, la codificación, el diseño, la soldadura y otras cosas. En este proceso, puede haber algunos proyectos que pueden ser fáciles, mientras que algunos pueden ponerlo a prueba, desafiarlo. Pero puedes abrir un camino y perfeccionarlo modificando y creando una creación tuya. Para su ayuda, tenemos un increíble video tutorial en YouTube que puede ayudarlo en su exploración y para una explicación más detallada de cada aspecto del proyecto. Esperamos que encuentre esto asombroso y útil. Por favor, contáctenos para cualquier modificación.