Meteorólogo personal: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

¿Se ha preguntado alguna vez si su meteorólogo está diciendo la verdad o cuándo? ¿Quieres una manera discreta, barata y rápida de ser tu propio meteorólogo… y tal vez un pequeño proyecto? ¡No busque más! Este dispositivo simplista rastreará las condiciones climáticas desde cualquier lugar que desee y le dará la capacidad de monitorear ese clima con solo tocar un botón.

¡Este proyecto le permitirá practicar con Flask, Raspberry Pis, sensores GPIO y HTML! No solo es divertido de construir sino que tiene mucha utilidad. Es posible que su meteorólogo simplemente se quede sin trabajo …

Suministros

• Frambuesa pi 3
• Tarjeta micro SD
• 1 cable a granel
• 4 cables macho a macho
• 1 sensor DHT11
• 1 batería

Si planea ser su propio meteorólogo confiable para múltiples ubicaciones, multiplique cada uno de los suministros por la cantidad de dispositivos que necesitará. Sin embargo, el código para admitir varios dispositivos será diferente. Si está en el proceso de construir / probar este dispositivo, no es necesario tener lo siguiente … sin embargo, definitivamente sería muy útil.

• Un monitor de computadora
• Un teclado USB
• Kit de carga micro USB

Paso 1: cableado

Al utilizar la Raspberry Pi, necesitamos integrar el sensor principal a la fuente de alimentación de la Raspberry Pi para que pueda realizar las mediciones que necesitamos. El sensor principal utilizado en este proyecto, que se muestra arriba, registra la temperatura y la humedad del entorno físico circundante. Puede usar una placa de pruebas o algún otro dispositivo de montaje para colocar este sensor y pasar nuestros cables o simplemente conectarlo a través de cables hembra a hembra directamente a los pines del dispositivo Raspberry Pi.

Siguiendo el esquema de cableado que se muestra arriba para conectar correctamente el sensor a la Raspberry Pi. Tenga en cuenta que se necesita una fuente de alimentación, un paquete de baterías o muy cerca de una toma de corriente.

Paso 2: configurar

¡Felicitaciones, su hardware ha sido ensamblado!

Ahora vamos a empezar a trabajar directamente con Raspberry Pi y el software del proyecto. Todo lo siguiente se puede hacer en la Raspberry Pi con un teclado y un monitor o mediante SSH. Las siguientes bibliotecas son necesarias para garantizar que todo el software se pueda ejecutar en su Raspberry Pi. Usando el comando "pip install" para permitir que su software use más adelante las siguientes bibliotecas:

• peticiones
• RPi. GPIO
• matraz
• flask_restful
• flask_wtf
• wtforms

Tenga en cuenta que el clima puede cambiar algunas veces mientras estas bibliotecas están instaladas … tenga paciencia, ¡está tan cerca de desbloquear sus capacidades meteorológicas!

Ahora que ha instalado todas sus bibliotecas, vamos a familiarizarnos con Flask, un marco ligero que permite una comunicación sencilla entre los nodos en el entorno de nuestro proyecto. En este proyecto, la Raspberry Pi se convierte en servidor. Puede sentirse cómodo con Flask con el ejemplo de aplicación simple aquí.

Paso 3: Código y ejecución

Ahora que ha ensamblado las bibliotecas de hardware y software, está listo para comenzar a construir los archivos del proyecto.

Servidor: En este proyecto, la Raspberry Pi que está conectada al sensor actúa como servidor. El servidor espera a que el usuario complete una solicitud posterior de la temperatura, la humedad o el gráfico. Creamos plantillas HTML que están configuradas para interactuar correctamente con la solicitud de temperatura, humedad, gráfico o cualquier combinación de los tres de la aplicación (consulte la carpeta de plantillas). Lo que significa que si el usuario solo quiere temperatura, no verá nada con respecto a la humedad más que la opción de formulario para obtener una lectura de humedad. Una vez que se realiza una publicación, el servidor recopila la información de la publicación y realiza la acción que solicitó el usuario. El sensor DHT obtiene las lecturas que luego se almacenan y se pasan como un argumento de diccionario con la nueva forma html que estamos representando. El servidor también almacena esas lecturas para crear un gráfico de lecturas anteriores cuando lo solicita el usuario.

Aplicación: La aplicación envía solicitudes HTTP al servidor de Flask para recuperar y representar la temperatura, la humedad y una representación visual de la temperatura y la humedad de las últimas veinticuatro solicitudes establecidas en el formulario a solicitud del usuario. La aplicación utiliza un formulario de matraz que tiene tres campos de entrada booleanos para cada uno. El usuario puede marcar una casilla para cualquier combinación de los tres campos que desea ver. No pueden controlar nada más que sí / no, quieren ver esa información. Hemos creado un archivo html único que usamos para renderizar dependiendo de la solicitud del usuario. Esto se hace para que solo las lecturas que se muestran sean las solicitadas por el usuario. No queremos que el usuario solicite la temperatura y que mire una plantilla vacía para la humedad o un gráfico vacío.

Paso 4: prueba

El dispositivo está ejecutando el archivo: mainsense.py. Lo que trae el archivo de formSense.py que contiene nuestra clase Flask Form que es utilizada por la aplicación. El servidor inicialmente muestra "sense.html" y luego espera a que el usuario realice una solicitud. mainsense.py luego espera obtener lecturas del sensor en cualquier momento cuando una solicitud GET de la aplicación solicita la temperatura o la humedad y almacena las 24 lecturas anteriores de los usuarios. También hay una opción de gráfico que el usuario puede elegir qué gráficos de las lecturas anteriores, como máximo 24, realizadas por el usuario. También puede ver que el html solo incluye las opciones de formulario que el usuario puede usar para realizar otra solicitud y las lecturas que solicitó el usuario.

Luego, debería poder navegar hasta el URI / IP correcto y establecer la línea de comunicación adecuada entre su aplicación y el servidor. Debe intentar enviar algunas solicitudes de prueba GET y asegurarse de que el sensor esté respondiendo correctamente con las lecturas adecuadas de su sensor. Entonces, si su programa está rastreando adecuadamente el clima a la hora, estamos oficialmente listos para eliminar el cable, ¡es decir, si estaba esperando el canal del clima!

Paso 5: Montaje

Montar el dispositivo es bastante evidente. Básicamente, solo tiene que asegurarse de que el dispositivo esté conectado a la batería o una toma de corriente y usar tiras de comando para asegurar el dispositivo en la ubicación deseada para monitorear el clima.

Nota: el dispositivo debe colocarse con el sensor a salvo de las feroces condiciones climáticas de su ubicación. Una vez que esto se haya completado, debería poder SSH en el dispositivo y comenzar a ejecutar el servidor. Abra el sitio web y sepa que está obteniendo las mediciones meteorológicas más actualizadas desde la ubicación donde se colocó su servidor Raspberry Pi.