Wie man eine Raspberry Pi Pico Wetterstation baut
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Benötigen Sie ein digitales Hydrometer, um die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Ihrem Haus oder Büro zu überwachen? Anstatt einen zu kaufen, können Sie jetzt Ihren eigenen mit einem machen Himbeer-Pi-Pico Mikrocontroller-Karte. Wenn das Projekt abgeschlossen ist, führen Sie den DHT-Sensor durch ein Fenster, um die genauesten Wetterdaten zu erhalten (oder verwenden Sie dieses Projekt, um Ihre Innentemperatur zu überwachen).
In diesem Tutorial verwenden wir den Raspberry Pi Pico-Mikrocontroller, um Temperatur- und Feuchtigkeitsdaten zu lesen und die Daten auf unserem 16×2-LCD-Bildschirm anzuzeigen. Im Gegensatz zu jedem anderen Raspberry Pi ist der Pico (siehe unsere Himbeer Pi Pico Bewertung) ist eher eine Mikrocontroller-Karte als ein vollwertiger Linux-Computer. Das macht es großartig für leichte Projekte, an denen Sensoren und andere elektronische Komponenten beteiligt sind, insbesondere solche, die einen analogen Eingang verwenden, was andere Pis ohne eine Zusatzplatine nicht bewältigen können.
Die Pico-Karte kann mit C / C ++ oder MicroPython programmiert werden. Wir haben C / C ++ für dieses Tutorial ausgewählt. Als Bonus enthält dieses Tutorial auch eine Grundinstallation von Pico SDK und cmake. Wenn Sie dieses Tutorial in MicroPython sehen möchten, teilen Sie uns dies bitte im Kommentarbereich mit.
Was du brauchen wirst
Zeitliche Koordinierung: Es wird geschätzt, dass dieses Projekt mindestens 1 Stunde dauert, aber wir haben die endgültige Paketdatei (UF2-Datei) als Abkürzungsmethode hinzugefügt.
Der Großteil dieses Tutorials basiert auf Terminalbefehlen. Wenn Sie mit Terminalbefehlen auf Ihrem Raspberry Pi nicht vertraut sind, empfehlen wir dringend, diese zu überprüfen Über 25 Linux-Befehle Raspberry Pi-Benutzer müssen es wissen zuerst.
Richten Sie Ihren Raspberry Pi Pico ein
1. Für dieses Projekt sind Pin-Verbindungen zu Ihrer Pico-Karte erforderlich. Wenn Sie dies noch nicht getan haben, müssen Sie dies tun Lötstifte an Ihrem Raspberry Pi Pico. Verbinden Sie Ihren Bildschirm, Ihre Maus und Ihre Tastatur zu Ihrem Raspberry Pi.
2. Booten Sie Ihren Raspberry Pi. Wenn Sie noch keine microSD-Karte haben, lesen Sie unseren Artikel über wie man zum ersten Mal einen Raspberry Pi einrichtet oder wie man a kopflose Raspberry Pi installieren.
3. Aktualisieren Sie Raspberry Pi OS. Öffnen Sie ein Terminal und geben Sie Folgendes ein:
sudo apt-get update && sudo apt-get upgradeTesten Sie Ihr Pico-Board mit dem C / C ++ Blink-Beispielcode finden Sie hier.
4. Laden Sie die Datei blink.uf2 herunter von dem Erste Schritte mit C / C ++.
5. Halten Sie die BOOTSEL-Taste auf Ihrem Pico-Board gedrückt. Verbinden Sie Ihren microUSB von Ihrem Pico-Board zu Ihrem RaspberryPi.
6. Ziehen Sie die Datei blink.uf2 per Drag & Drop Datei aus Ihrem Download-Ordner auf RPI-RP2-Wechselmedien. Beobachten Sie nun, wie die integrierte LED auf Ihrem Pico-Board zu blinken beginnt. Sie können Ihr Pico-Board für den nächsten Schritt von Ihrem Raspberry Pi trennen.
Schließen Sie Ihren Pico an den LCD-Bildschirm und den DHT22-Temperatur- und Feuchtigkeitssensor an
1. Platziere dein Pico Board auf deinem Steckbrett.
2. Mit Ihren Überbrückungskabeln, GND anschließen vom Pico zur GND-Schiene, Pin 36 / 3.3V anschließen zur Stromschiene.
3. Schließen Sie Ihren DHT22-Sensor an das Steckbrett an und verbinden Sie GND mit der GND-Schiene, die Stromversorgung mit der Stromschiene und das OUT-Signal mit GPIO15 / Pin 20 (für 3-polige DHT-Sensoren). Wenn Sie einen 4-poligen DHT22 verwenden, fügen Sie einen 10K-Ohm-Widerstand hinzu, wie im Schaltplan gezeigt.
4. Für Ihren LCD-Bildschirm Verbinden Sie SDA mit Pin 6 und SCL mit Pin 7.
5. Um Ihren LCD-Bildschirm mit Strom zu versorgen, schließen Sie ihn an LCD VCC zu VBUS (Pin 40) am Pico und LCD GND auf die GND-Schiene Ihres Steckbretts.
Abkürzungsmethode – Pico Wetterstation
Wenn Sie es eilig haben, Ihre Pico-Wetterstation in Betrieb zu nehmen, können Sie dies tun Laden Sie hier die kompilierte UF2-Build-Datei herunter. Bitte beachten Sie, dass Sie mit der kompilierten Datei den Text nicht anpassen oder die Signalstifte ändern können.
1. Laden Sie weatherstation.uf2 hier herunter.
2. Trennen Sie Ihr Pico-Board von Ihrem Raspberry Pi.
3. Halten Sie die BOOTSEL-Taste gedrückt während Sie Ihr Pico-Board mit Ihrem Pi verbinden. Sie sollten ein Popup sehen und RPI-RP2 als Wechselmedium angezeigt werden.
4. Ziehen Sie die Wetterstation.uf2 per Drag & Drop zu Ihrem Pico mit der Bezeichnung RPI-RP2 aus Ihrem Download-Ordner in Ihrem Dateimanager.
In wenigen Sekunden (bis zu einer Minute) sollten Sie Ihre sehen Anzeige von Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit auf dem LCD-Bildschirm.
Vollständige Anleitung: Raspberry Pi Pico Wetterstation
Diese Methode führt zum gleichen Ergebnis, einem LCD, das Temperatur und Luftfeuchtigkeit anzeigt. Sie lernen jedoch, wie Sie den Quellcode für die Pico-Karte kompilieren. Diese Methode beinhaltet auch eine Grundinstallation des pico-sdk für Benutzer, die von vorne anfangen. Eine umfassendere Installation mit weiteren Beispielen finden Sie unter “Erste Schritte mit Raspberry Pi Pico C / C ++ dev” PDF hier.
1. Öffnen Sie ein Terminal auf Ihrem Raspberry Pi-Desktop (drücken Sie Strg-T).
2. Wir fangen an Erstellen eines Verzeichnisses und Klonen des Codes Wir müssen C / C ++ für die Pico-Karte mit den folgenden Befehlen kompilieren.
mkdir weather-station
cd weather-station
git clone -b master https://github.com/raspberrypi/pico-sdk.git
cd pico-sdk
git submodule update --init
cd ..
git clone https://github.com/carolinedunn/pico-weather-station
3. Installieren Sie cmake mit den entsprechenden Abhängigkeiten für Pico. Dieser Schritt kann auf einem Raspberry Pi 4 etwa 5 Minuten dauern.
sudo apt update
sudo apt install cmake gcc-arm-none-eabi build-essential
4. Jetzt ist ein guter Zeitpunkt, um einen Blick auf den Quellcode zu werfen, mit dem wir unsere Wetterstation bauen.
Optional: Navigieren Sie zu / home / pi / Wetterstation / Pico-Wetterstation und öffnen Sie die Wetterstation.c mit Geany in Ihrem Dateimanager, um den Quellcode zu überprüfen.
Code Notes für weatherstation.c
- weatherstation.c ist heute die Hauptquelldatei für unser Projekt.
- Zeile 17: Wir stellen unseren Pico so ein, dass er unser DHT von GPIO15 liest. Hier können Sie mehrere DHTs einrichten oder Ihren GPIO-Pin ändern.
- Zeile 199-200: Diese printf-Anweisung dient zur Fehlerbehebung und kann nur über minicom aufgerufen werden. Der Zugriff auf Messwerte über minicom wird im Abschnitt zur Fehlerbehebung erläutert.
- Zeile 202: In dieser Wetterstation werden Farenheit-Messwerte angezeigt. Sie können den Messwert in Celsius ändern.
- Zeile 211: Anzeige einer aktualisierten Temperatur in Intervallen von 2 Sekunden (oder 2000 Millisekunden).
Kompilieren Sie den C / C ++ – Code und übertragen Sie ihn an Pico
5. Geben Sie im selben Terminal wie in Schritt 3 die folgenden Befehle ein Erstellen Sie Ihre UF2-Datei.
cd pico-weather-station
mkdir build
cd build
export PICO_SDK_PATH=../../pico-sdk
cmake ..
make
6. Navigieren Sie zu / home / pi / Wetterstation / Pico-Wetterstation / Build
7. Trennen Sie Ihre Pico-Karte von Ihrem Raspberry Pi.
8. Halten Sie die BOOTSEL-Taste gedrückt während Sie Ihr Pico-Board mit Ihrem Pi verbinden. Sie sollten ein Popup sehen und RPI-RP2 als Wechselmedium angezeigt werden.
9. Ziehen Sie die Wetterstation.uf2 per Drag & Drop zu Ihrem Pico mit der Bezeichnung RPI-RP2 aus Ihrem Download-Ordner in Ihrem Dateimanager.
In wenigen Sekunden (bis zu einer Minute) sollten Sie Ihre sehen Anzeige von Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit auf dem LCD-Bildschirm.
Sobald Sie Ihre Pico-Wetterstation zum Laufen gebracht haben, können Sie eine LED oder einen Summer hinzufügen, wenn die Temperatur oder Luftfeuchtigkeit einen Schwellenwert überschreitet (oder unterschreitet).
Batteriebetriebene und tragbare Lösung
Sie können den Pico jetzt ohne Verwendung des Raspberry Pi mit Strom versorgen. Trennen Sie einfach den USB-Anschluss vom Raspberry Pi (an den Pico angeschlossen) und schließen Sie ihn an Ihr Powerbank-Ladegerät oder USB-Netzteil an.
Anleitung zur Fehlerbehebung
- LCD-Bildschirm ist eingeschaltet, aber leer: Stellen Sie das Potentiometer auf der Rückseite Ihres LCD-Bildschirms ein.
- Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind immer Null: Stellen Sie das Timing in Zeile 156 ein. If (count> 46).
- Der LCD-Bildschirm funktioniert, aber ich möchte die Rohdaten zu Temperatur / Luftfeuchtigkeit sehen: Öffnen Sie ein neues Terminal und geben Sie die folgenden Befehle ein:
sudo apt install minicom
minicom -b 115200 -o -D /dev/ttyACM0
Wenn Sie Minicom ausführen, wird der 2040-Chip des Pico besteuert. Die Daten frieren ein und Sie sehen einige schlechte Datenwerte. Das ist in Ordnung.
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