Bouw je eerste IOT met een Raspberry Pi, DHT11-sensor en Thingspeak.

IOT of internet der dingen is een hot topic! Volgens de experts zal alles verbonden zijn met het internet en zullen al onze apparaten en hun gegevens binnenkort slechts een IP-adres van ons verwijderd zijn. Dus waar begin je als je de wereld van IOT wilt verkennen? Wat dacht je van een eenvoudige temperatuur-, vochtigheids- en lichtsensor voor je kelder.

De zomer is hier en in het noordoosten betekent dat VOCHTIGHEID met een hoofdletter VOCHTIG. Velen van ons hebben een soort van ontvochtigingssysteem in onze kelders. Mijn werkplaats is in mijn kelder en ik heb een kleine luchtontvochtiger die het deze maanden lekker droog houdt. Ondanks dat de kelder vochtig is, is het ook koeler dan de bovengrondse zomertemperaturen. Ik besloot dat ik wilde weten hoe koel en hoe vochtig het kan zijn en dus werd het de inspiratie voor mijn eerste IOT-project.

DHT11-sensoren meten temperatuur en relatieve vochtigheid en zijn goedkoop. Perfect voor een eerste project. De DHT11 is niet wat ik "wetenschappelijk" nauwkeurig zou noemen, maar het is goed genoeg om mijn kelder te bewaken. Terwijl ik toch bezig was, bedacht ik dat ik net zo goed een lichtsensor kon toevoegen om te weten of ik de lichten aan had laten staan. Een andere eenvoudige en goedkope oplossing, ik hoef alleen maar een fotoresistor te gebruiken.

Waar de gegevens moeten worden geplaatst, werd de volgende vraag. Ik zou een webserver kunnen bouwen, maar ik wilde dat dit eenvoudig was, dus besloot ik gebruik te maken van een service genaamd Thingspeak die een API heeft en me de gegevens van mijn IOT-monitor laat posten en bekijken.

Stap 1:Wat heb je nodig om dit project te voltooien

Laten we beginnen met het bouwen van ons project. We bouwen dit op een breadboard, dus je hoeft je geen zorgen te maken over solderen of een ontwerp-pcb. Als we eenmaal tevreden zijn met het ontwerp, kunnen we dat doen.

Hardware:

–Raspberry PI 2 &SD-kaart met Raspbian-besturingssysteem
–USB-voeding
–USB-kabel
–Breadboard en verbindingsdraden
-2 x DHT 11-sensoren
- 2 x 10K-weerstanden
-2 x fotocellen
-2 x 1uF-condensatoren

Stap 2:Bereid de Raspberry PI voor

Als je dit nog niet hebt gedaan, laad dan Raspbian op je Raspberry PI. Als je geen Raspberry PI hebt, kun je er een krijgen op Soldering Sunday met NOOBS die vooraf is geladen op de MicroSD-kaart of je kunt onze gids volgen voor het laden van het besturingssysteem voor je Raspberry PI.

Zodra je Raspberry Pi actief is, moeten we Python instellen om met de GPIO-pinnen te praten. De GPIO-pinnen zijn onze interface naar de DHT11 Temp/Vochtigheidssensor en de fotocel. Ga voor een diepere kijk op de Raspberry Pi GPIO-pins naar onze GPIO-zelfstudie.

Python configureren

Niet alle bibliotheken die we nodig hebben om dit project te maken, zijn vooraf geladen op de Raspberry Pi. Je hebt de Adafruit GPIO Python-bibliotheek en de Adafruit DHT 11-bibliotheek nodig.

We zullen de gids en bibliotheek van Adafruit gebruiken om Python in te stellen om te communiceren met de Raspberry Pi GPIO-pinnen.
https://learn.adafruit.com/adafruits-raspberry-pi-lesson-4-gpio-setup/configure- gpio

We hebben ook de Python-bibliotheek van Adafruit nodig voor de DHT11-sensor, die u hier kunt vinden:
https://learn.adafruit.com/dht-humidity-sensing-on-raspberry-pi-with-gdocs-logging/overview

Stap 3:Raspberry PI – GPIO-pinnen begrijpen

GPIO staat voor General Purpose Input/Output en op de Raspberry Pi zijn ze de fysieke interface tussen de softwarekant van de Raspberry PI en de buitenwereld. We zullen de GPIO-pinnen moeten gebruiken om verbinding te maken met de DHT11 en de fotoresistor.

Verschillende versies van de Raspberry Pi hebben een verschillend aantal GPIO-pinnen. In vroege versies van de Raspberry Pi waren er 26 pinnen en de meer recente versies hebben 40 pinnen. Hoewel er meer pinnen zijn toegevoegd, zijn pinnen 1 tot en met 26 op alle versies hetzelfde. Als u naar een referentie voor Raspberry Pi GPIO-pinnen kijkt, vindt u verschillende notaties voor elke pin. Meestal vindt u een verwijzing voor de fysieke naam van de pin (1 tot 40) en de andere voor de GPIO-naam (GPIO1, enz.). De fysieke naam is precies dat, het fysieke bestelnummer van de pin. Met Python zullen we de GPIO-referentie gebruiken voor onze pin-identificatie. De GPIO-naam is afkomstig van de chipset en wordt vaker gebruikt in geavanceerde projecten.

Verwijzen naar het verkeerde GPIO-pincode is heel gebruikelijk en als u niet de resultaten krijgt die u verwacht bij het werken met GPIO, controleer dan nogmaals de pin waarmee u bent verbonden en de pin waarnaar u verwijst in uw code.

Als je een meer diepgaande beoordeling van de Raspberry Pi GPIO-pinnen wilt, hebben we een tutorial over hen op onze site.

Stap 4:bouw het circuit

We houden het circuit eenvoudig en bouwen het op een breadboard met behulp van onze componenten en jumperdraden. Voordat u iets op uw Raspberry PI aansluit, moet u de stroom loskoppelen.

Waarschuwing - u kunt uw Raspberry Pi vernietigen met kortsluiting door een verkeerde verbinding. Wees voorzichtig en controleer alles nog een keer voordat je het weer aanzet.

Om verbinding te maken van de Raspberry PI naar het breadboard, gebruik ik graag Dupont-kabels, dit zijn jumperdraden met een vrouwelijke kant en een mannelijke kant. De vrouwelijke kant wordt rechtstreeks aangesloten op de mannelijke header-pinnen van de Raspberry Pi en de mannelijke kant wordt rechtstreeks op het Breadboard aangesloten.

Voor dit circuit moeten we de 3.3v uit de Raspberry Pi Pin 1 gebruiken (gebruik niet de 5v op Pin 2) en we hebben natuurlijk Ground (GND) nodig. Verbind deze van de Pi met het Breadboard.

De DHT 11 heeft 4 pinnen. Pin 1 is VCC, Pins 2 is Data, Pin 3 wordt NIET GEBRUIKT, Pin 4 is Ground.

• Sluit DHT 11 Pin 1 aan op 3.3v
• Sluit DHT 11 Pin 2 aan op Raspberry PI Pin 16/GPIO 23 en sluit een weerstand van 4,7 of 10k aan van DHT 11 Pin 2 op DHT Pin 1
• Verbind DHT 11 Pin 4 met aarde

De fotoweerstand heeft 2 pinnen

• Sluit één pin aan op 3.3.v
• Verbind de andere pin met Raspberry Pi Pin 18/GPIO 24
• Sluit een 1uF-condensator aan op dezelfde pin waarop de fotoweerstand is aangesloten op GPIO24. De massazijde (witte streep) van de condensator moet naar massa gaan.

Controleer uw werk aan de hand van het bijgevoegde Fritzing Diagram en de foto's.

Stap 5:Stel Thingspeak in voor onze IOT-gegevens

Ons Python-script gaat gegevens van de DHT11-sensor en de fotoweerstand lezen en vervolgens de waarden van die gegevens publiceren naar ons kanaal op Thingspeak. Eerst moeten we het instellen.

Ga naar Thingspeak.com en maak een gratis account aan of log in op je bestaande account. Klik op "Mijn kanalen" en klik vervolgens op Nieuw kanaal. Geef je nieuwe kanaal een naam en geef de velden een naam. De volgorde van de velden is later belangrijk wanneer we gegevens posten. Ze kunnen in elke volgorde staan, maar wanneer u de gegevens plaatst, moet u de positie onthouden.

U kunt beslissen of u wilt dat het kanaal openbaar is of niet, en u kunt ook informatie over de locatie publiceren. Dit is allemaal aan jou en heeft geen invloed op onze code. Je hebt ook de Write API-sleutel voor het kanaal nodig, omdat deze nodig is om gegevens naar het kanaal te posten.

Voor meer details:bouw je eerste IOT met een Raspberry Pi, DHT11-sensor en Thingspeak.