Sensor de temperatura / estación meteorológica: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Cree una estación meteorológica o un monitor de temperatura utilizando el sensor de temperatura digital DS1820. Utilizo esta configuración para monitorear una sala de servidores y como estación meteorológica. Este proyecto consta de:

• Una red de autobuses de 1 cable de Dallas
• Interfaz entre RS-232 y el sistema Dallas 1-Wire
• Sensores de temperatura digitales conectados al bus Dallas 1-Wire (DS1820 / DS18s20)
• Configuración de software para recopilar y graficar temperaturas

Actualizado 2007-11-18 para incluir secuencias de comandos de gráficos automáticos e imágenes de implementaciones de la vida real de este sistema.

Paso 1: Necesitas

Esto es lo que necesita para hacer una estación meteorológica o un registrador de temperatura:

• Algunas habilidades de linux
• Conocimientos básicos de electrónica, soldadura, etc.

Componentes

• 1 diodo Zener de 6.2V (1N5234)
• 1 diodo Zener de 3.9V (1N5228)
• 2 diodos Schottky (1N5818)
• 1 resistencia de 1,5 k
• 1 terminal de tornillo de 2 pines
• 1 conector hembra D-sub 9 con puntos de soldadura
• 1 pequeña pieza de perfboard.
• Uno o más sensores de temperatura digitales Dallas Semiconductor DS1820 o DS18s20
• Cableado Cat5
• Tubo de reducción

Paso 2: construya la interfaz RS232

Me gusta construir el busmaster de 1 cable tan pequeño que pueda colocarse en la parte posterior de la computadora en el puerto rs232.

Paso 1) Averigua qué tan pequeño puedes hacerlo. Ponga todos los componentes en un perfbaord. Colócalos pensando en el circuito. ¡No queremos agregar cables a la parte inferior del circuito! Se imagen. Paso 2) Corta la tabla de perfilado del tamaño correcto. Simplemente arrastre un cuchillo afilado unas cuantas veces sobre la fila de agujeros donde desea cortar. Haga esto en ambos lados, luego rómpalo en dos. Por lo general, se rompe en la línea de falla que creó. 3) Suelde los componentes en su lugar. y conecte los puntos de soldadura para completar el circuito.

Paso 3: prueba de la interfaz RS232

1) Descargue e instale digitemp. En Debian y Ubuntu Linux, esto se hace ejecutando `sudo apt-get install digitemp` 2) Conecte un DS1820 a su circuito. en GND3) Conecte el circuito al puerto rs232 de una computadora. Solo cubro hacer esto con Linux, pero también es posible hacerlo en Windows.. 4) Si el comando `digitemp` no funciona, es porque hay múltiples versiones de digitemp.type digitemp, luego presione tab para verlos todos.. digitemp_DS9097 es el correcto para este busmaster de 1wire. Solo por simplicidad, queremos que el comando sea `digitemp`, no` digitemp_DS9097`.type `sudo ln -s / usr / bin / digitemp_DS9097 / usr / bin / digitemp`5) Como root, o usando sudo: Ejecute `digitemp -s / dev / ttyS0 -i`. Esto busca sensores en la red 1wire y crea un archivo de configuración para digitemp. Si está usando COM2, use -s /dev/ttyS1. Ejecute `digitemp -a` para leer la temperatura del sensor de temperatura conectado. Vea la captura de pantalla 6) Haga esto para todos los sensores que va a usar y escriba las direcciones para cada uno. Cuando tienes varios sensores, es bueno saber cuál es cuál.

Paso 4: cree los sensores y la red

Cuando conecte su red 1wire, desea utilizar cables de red cat 5.

He tenido algunas malas experiencias con otros cables y con la combinación de diferentes tipos de cables. Cuando se ejecuta sobre cat5, el bus 1wire puede tener cables bastante largos. En una configuración de estación meteorológica, ejecuto un cat5 de 30 metros desde una sala técnica con una computadora Linux y hasta el techo. En el techo, el cable se divide en 3 cables de 5-15 metros de largo con un sensor al final de cada uno. Esta configuración funciona a la perfección. La red de 1 cable es bastante robusta. Fabricación del sensor: desea que el sensor sea resistente al agua y rígido. 1) Corte un cable Cat 5 a la longitud deseada. 2) Quite el aislamiento del extremo del sensor. Corta 3 de los 4 pares, dejando el verde / verdeblanco. 3) Deslice un pequeño tubo retráctil sobre el cable verde. 4) Suelde el cable verde a la clavija del medio del DS1820 5) Tire del tubo retráctil hacia arriba, de modo que cubra todo el metal de la pata del medio y el metal del cable conectado a él. Luego caliéntelo con un encendedor o una pistola de calor para encogerlo en su lugar. 6) Suelde el cable blanco / verde a los otros dos pines. 7) Coloque un tubo retráctil más grande sobre el sensor y el cable. Mira la foto. Luego caliéntelo suavemente con un encendedor para que se encoja en su lugar. No querrás prenderle fuego a la cosa, solo mantén la llama a una distancia de 4 a 10 mm del tubo retráctil. 8) Coloque sus sensores donde quiera tenerlos, conéctelos a la interfaz rs232 y conéctelos a su computadora.

Paso 5: Configuración del software - Adquisición de datos

Ahora que tenemos nuestros sensores en su lugar, queremos recopilar algunos datos de ellos. Como root en su máquina Linux: 1) Ejecute `digitemp -s / dev / ttyS0 -i -c /etc/digitemp.conf` Esto crea la configuración archivo digitemp.conf con sus sensores. Observe la salida para ver qué número obtienen los sensores. 2) Compruebe la temperatura con `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf`3) Vierta los datos de salida en un archivo. Volco a un archivo dentro de apaches wwwroot, de esa manera puedo acceder a la temperatura desde cualquier lugar. El comando `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf> / var / www / digitemp.txt` pone la salida de digitemp en el archivo digitemp.txt4) Automatice este proceso: escriba `crontab -e`, esto abre las raíces crontab. Tipee` * * * * * digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf> / tmp / digitemp; mv / tmp / digitemp / var / www / digitemp.txt` en ese archivo y guárdelo. Ejecute `crontab -l` para confirmar que el crontab ha sido instalado. a / var / www, es que digitemp usa unos segundos para completar su ejecución. Si intenta acceder a la salida mientras se ejecuta digitemp, obtendrá un archivo incompleto. Esto podría estropear otros scripts que leen datos de este archivo. (Esto no está incluido en la captura de pantalla, olvidé hacerlo) Tu estación meteorológica ya está en funcionamiento. Usa los datos para hacer lo que quieras, graficarlos, usarlos para enviar correos electrónicos en caso de temperatura alta / baja, etc.

Paso 6: Configuración del software: creación de gráficos

Esta es la parte complicada, se necesitan muchas secuencias de comandos aquí.1) Cree un lugar para colocar las secuencias de comandos, un lugar para almacenar las imágenes y un lugar para almacenar los datos. / temperature``mkdir / var / log / digitemp_rrd`2) Instalar software: Necesitará PHP y RRDtool. consola ejecutable) 3) Descargue e instale los scripts responsables de hacer los gráficos: Descargue tempsensor-0.1.tar.gz a su máquina linux. tempsensor`4) Configure los scripts Abra /etc/tempsensor/config.php y siga los comentarios en este archivo. Cambie el script para leer los datos de entrada de "/var/www/digitemp.txt" si siguió el ejemplo del paso anterior.5) Automatizar. Agregue una entrada crontab de la misma manera que en el paso anterior. El script debe ejecutarse cada 5 minutos Las líneas deben verse así: `* / 5 * * * * php /etc/tempsensor/logdata.php``*/5 * * * * php /etc/tempsensor/graphdata.php `6) Ejecute los scripts manualmente para verificar si funciona.php /etc/tempsensor/logdata.phpphp /etc/tempsensor/graphdata.php7) Visite https://your.ip.or.hostname/temperature o lo que haya especificado en el archivo de configuración.

Paso 7: Implementación 1 - Monitoreo de la sala de servidores

Mi primera implementación de este sistema fue en la sala de servidores de los dormitorios de estudiantes donde trabajo. Aquí tienes algunas fotos.

Paso 8: Implementación 2 - Estación meteorológica

Cuando equipé la sala de servidores con sensores de temperatura, ¡no pude resistirme a poner algunos en el techo también!

La estación meteorológica es un poco más complicada que la sala de servidores. Hay mucha interferencia afuera. El sol puede golpear un sensor, enviándolo de -1 a 30 c en 5 minutos. Resolví esto usando tres sensores colocados en puntos que recibirían luz solar en diferentes momentos durante el día. Dado que el calor es el único "ruido" en la medición, utilizo el sensor con la lectura más baja en cualquier momento como mi "temperatura exterior". Esta temperatura se vuelve a suavizar promediando los últimos minutos.

Paso 9: Implementación 3 - Dormitorio de estudiantes

Un amigo mío siguió estas instrucciones y equipó su apartamento con sensores de temperatura. En la nevera, baño, computadora, etc.:)