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使用 Raspberry Pi、DHT11 传感器和 Thingspeak 构建您的第一个物联网。

物联网或物联网 是个热门话题!根据专家的说法,一切都将连接到互联网,我们所有的设备及其数据很快就会成为远离我们的 IP 地址。那么,如果您想探索物联网世界,您从哪里开始呢?为您的地下室安装一个简单的温度、湿度和光线传感器怎么样。

夏天来了,在东北部,这意味着潮湿,首都潮湿。我们中的许多人在地下室都有某种除湿系统。我的工作室在我的地下室,我有一个小型除湿机,可以在这几个月里保持干燥。尽管地下室潮湿,但它也比地上夏季温度凉爽。我决定我想知道它有多凉爽和多潮湿,因此它成为了我第一个 IOT 项目的灵感。

DHT11 传感器测量温度和相对湿度,而且价格便宜。非常适合第一个项目。 DHT11 不是我所说的“科学”准确,但它足以监控我的地下室。当我在做的时候,我想我还不如添加一个光传感器来知道我是否把灯开着。另一个简单且便宜的解决方案,我只需要使用光敏电阻即可。

将数据放在哪里成为下一个问题。我可以构建一个网络服务器,但我希望这很简单,所以我决定利用一个叫做 Thingspeak 的服务,它有一个 API,让我发布和查看来自我的 IOT 监视器的数据。

第一步:完成这个项目需要什么

让我们开始构建我们的项目。我们将在面包板上构建它,因此无需担心焊接或设计 PCB。一旦我们对设计感到满意,我们就可以做到这一点。

硬件:

–Raspberry PI 2 和带有 Raspbian 操作系统的 SD 卡
–USB 电源
–USB 电缆
–面包板和跳线
-2 x DHT 11 传感器
- 2 x 10K 电阻器
-2 x 光电管
-2 x 1uF 电容器

第 2 步:准备 Raspberry PI

如果您还没有这样做,请在您的 Raspberry PI 上加载 Raspbian。如果您没有 Raspberry PI,您可以在 Soldering Sunday 上获得一个,其中包括预装在 MicroSD 卡上的 NOOBS,或者您可以按照我们的指南为您的 Raspberry PI 加载操作系统。

一旦您的 Raspberry Pi 启动并运行,我们需要设置 Python 以与 GPIO 引脚通信。 GPIO 引脚是我们与 DHT11 温度/湿度传感器和光电管的接口。要更深入地了解 Raspberry Pi GPIO 引脚,请访问我们的 GPIO 教程。

配置 Python

并非我们制作此项目所需的所有库都已预加载到 Raspberry Pi 上。您将需要 Adafruit GPIO Python 库和 Adafruit DHT 11 库。

我们将使用 Adafruit 的指南和库来设置 Python 以与 Raspberry Pi GPIO 引脚进行通信。
https://learn.adafruit.com/adafruits-raspberry-pi-lesson-4-gpio-setup/configuring- GPIO

我们还需要用于 DHT11 传感器的 Adafruit 的 Python 库,您可以在此处找到:
https://learn.adafruit.com/dht-hydrity-sensing-on-raspberry-pi-with-gdocs-logging/overview

第 3 步:Raspberry PI – 了解 GPIO 引脚

GPIO 代表通用输入/输出,在 Raspberry Pi 上,它们是 Raspberry PI 的软件端与外部世界之间的物理接口。我们需要使用 GPIO 引脚连接到 DHT11 和光敏电阻。

不同版本的 Raspberry Pi 具有不同数量的 GPIO 引脚。在 Raspberry Pi 的早期版本中,有 26 个引脚,而较新的版本有 40 个引脚。尽管添加了更多引脚,但所有版本的引脚 1 到 26 都是相同的。当您查看 Raspberry Pi GPIO 引脚的参考时,您会发现每个引脚都有几个符号。最常见的是,您会发现一个是引脚物理名称(1 到 40)的引用,另一个是 GPIO 名称(GPIO1 等)的引用。物理名称就是引脚的物理顺序号。在 Python 中,我们将使用 GPIO 参考来识别引脚。 GPIO Name是从芯片组中指定的,在高级项目中比较常用。

引用错误的 GPIO 引脚编号很常见,如果在使用 GPIO 时没有得到预期的结果,请仔细检查您连接的引脚和代码中引用的引脚。

如果您想更深入地了解 Raspberry Pi GPIO 引脚,我们的网站上有关于它们的教程。

第 4 步:构建电路

我们保持电路简单,并使用我们的组件和跳线将其构建在面包板上。在将任何东西连接到 Raspberry PI 之前,请先断开电源。

警告 - 您可能会因错误连接造成短路而损坏您的 Raspberry Pi。在重新打开电源之前,请小心并仔细检查所有内容。

为了从 Raspberry PI 连接到面包板,我喜欢使用 Dupont 电缆,它们是具有母端和公端的跳线。母头直接连接到树莓派的公头针脚,公头直接插入面包板。

对于这个电路,我们需要使用 Raspberry Pi 引脚 1 的 3.3v 输出(不要使用引脚 2 上的 5v),当然我们需要接地(GND)。将这些从 Pi 连接到面包板。

DHT 11 有 4 个引脚。引脚 1 为 VCC,引脚 2 为数据,引脚 3 未使用,引脚 4 接地。

光敏电阻有2个引脚

根据所附的弗里茨图和照片检查您的工作。

第 5 步:为我们的物联网数据设置 Thingspeak

我们的 Python 脚本将从 DHT11 传感器和光敏电阻读取数据,然后将该数据的值发布到我们在 Thingspeak 上的频道。首先我们需要设置它。

转到 Thingspeak.com 并创建一个免费帐户或登录到您现有的帐户。单击“我的频道”,然后单击“新频道”。命名您的新频道并命名字段。稍后我们发布数据时,字段的顺序很重要。它们可以按任何顺序排列,但是当您发布数据时,您需要记住数据位置。

您可以决定是否希望频道公开以及发布有关其位置的信息。这完全取决于您,不会影响我们的代码。您还需要通道的 Write API 密钥,因为需要将数据发布到通道。

欲了解更多详情:使用 Raspberry Pi、DHT11 传感器和 Thingspeak 构建您的第一个物联网。


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