Hologram Nova Starter Kit: Complete Raspberry Pi Setup & Sensor-integratie Handleiding

Nieuw bij Nova? Nieuw bij Raspberry Pi? Nieuw bij Python? Deze tutorial loodst je door elke stap van de Hologram Nova Starter Kit.

Verhaal

Deze tutorial is onderdeel van de officiële Hologram Nova Starter Kit, beschikbaar bij Hologram.io.

Een Raspberry Pi opzetten – Headless

Let op: Als je al Raspbian op een SD-kaart hebt en er via SSH in kunt, ga dan direct naar de volgende sectie.

Een headless-setup betekent dat de Pi opstart zonder monitor, toetsenbord of muis. Alle configuratie gebeurt vanaf je primaire computer via SSH.

1. Raspbian OS downloaden en op SD-branden

Belangrijke punten om in gedachten te houden:

• Raspbian is een Debian-derivaat afgestemd op de ARM-architectuur van de Raspberry Pi.
• Zowel Lite (geen desktop) als Full versies werken; Lite is voldoende voor deze tutorial.
• NOOBS is onnodig en voegt extra stappen toe.
• Gebruik Etcher, een cross-platform tool, om de OS-image te flashen.

Download Raspbian: raspbian.org/downloads/raspbian

Download/installeer Etcher: etcher.io

Raspbian op SD-kaart branden:

• Steek de SD-kaart in je computer.
• Open Etcher.
• Kies de gedownloade Raspbian-zip als OS.
• Selecteer de SD-kaart als doeldrive.
• Klik op “Flash!”.
• Etcher’s interface ziet er ongeveer uit als de onderstaande screenshot.

2. Raspbian configureren

Na het flashen, mount de SD-kaart opnieuw op je computer. Open een terminal en navigeer naar de boot-partitie.

cd /Volumes/boot

Schakel SSH in door een leeg bestand aan te maken:

touch ssh

Configureer Wi‑Fi vooraf zodat de Pi bij opstarten je netwerk joint. De Pi ondersteunt alleen 2,4 GHz.

sudo nano wpa_supplicant.conf

Plak het volgende, vervang de placeholders door je credentials:

country=US
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
    ssid="**jouw-wifi**"
    psk="**jouw-wachtwoord**"
    key_mgmt=WPA-PSK
}

Voor onbeveiligde netwerken:

country=US
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
    ssid="**jouw-wifi**"
    key_mgmt=NONE
}

Sla op en sluit Nano af met CTRL+X, dan Y en ENTER. Eject de SD-kaart en steek hem in de Pi.

3. Verbinden met de Pi via Wi‑Fi SSH

Voed de Pi met de meegeleverde 5 V 2,4 A-adapter. Wacht een minuut tot het netwerk opkomt.

Van je host-computer, open een terminal en SSH in:

ssh pi@raspberrypi.local

Wachtwoord: raspberry.

Probleemoplossing:

• Apparaat niet gevonden? Controleer de Wi‑Fi-credentials en of de Pi op een 2,4 GHz-netwerk zit.
• Meerdere Pi's met dezelfde hostname? SSH met het lokale IP: ssh pi@.

Eenmaal ingelogd, voer het Raspberry Pi-configuratietool uit:

sudo raspi-config

In het menu, voer de volgende acties uit:

• 7 – Advanced Options → A1 Expand Filesystem
• 5 – Interfacing Options → SPI (enable I2C indien nodig)
• 1 – Change User Password
• 2 – Hostname (kies een onthoudbare naam)
• Selecteer Finish en laat de Pi herstarten.

Na herstart, SSH weer in met de nieuwe hostname: ssh pi@.

4. Afhankelijkheden installeren

Update de pakketlijst van de Pi:

sudo apt-get update

Installeer essentiële pakketten:

sudo apt-get install git git-core build-essential python-dev python-openssl python-smbus python3-pip python-pip screen

Installeer Hologram’s Python SDK:

curl -L hologram.io/python-install | bash

Controleer de CLI-versie:

hologram version

Je zou een versie > 0.6.0 moeten zien. Gefeliciteerd – de Pi is nu klaar.

Les 1 – Een LED laten knipperen

We gebruiken de GPIO-pinnen van de Pi (BCM-nummering). Voor een snel overzicht, zie de StackOverflow GPIO-gids. De volgende pinout wordt gerefereerd.

Als je nieuw bent met breadboards, bekijk deze ScienceBuddiesTv-video.

In deze les zetten we een GPIO-pin als output om een LED te besturen.

Bedradingsschema

Sluit de LED aan via een 220 Ω-weerstand. Stroom is meestal de rode draad; ground de zwarte draad. Altijd stroom loskoppelen voordat je bedraadt.

Stroom weer aan, wacht een minuut, en herstel SSH.

De code draaien 🏃💨

Kloon de starter-kit repository:

git clone https://github.com/benstr/nova-starter-kit.git

Controleer of de map bestaat:

ls nova-starter-kit/

Voer het knipper-script uit:

sudo python nova-starter-kit/01_blink/main.py

Voer het aantal knipperingen in wanneer gevraagd. De LED zou nu moeten togglen.

Bekijk de bronbestanden:

cat nova-starter-kit/01_blink/main.py
cat nova-starter-kit/01_blink/myLED.py

Wees ambitieus!

Ontdek extra functies in myLED.py door main.py aan te passen en het script opnieuw te draaien.

sudo nano nova-starter-kit/01_blink/main.py

Les 2 – Een digitale sensor uitlezen

We voegen een DHT11 vochtigheids-/temperatuursensor toe. Adafruit’s DHT-bibliotheek vereenvoudigt data-ophaling.

Meer over DHT-sensoren op Adafruit DHT-pagina.

Bedradingsschema

Gebruik een 10 kΩ pull-up-weerstand.

Stroom verwijderen voordat je bedraadt.

Stroom weer aan, wacht een minuut, en herstel SSH.

De code draaien 🏃💨

Controleer de sensor-map:

ls nova-starter-kit/02_digital_sensor/

Installeer Adafruit’s DHT-bibliotheek:

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git
sudo python Adafruit_Python_DHT/setup.py install

Test de sensor:

sudo Adafruit_Python_DHT/examples/AdafruitDHT.py 11 21

Voer het lessen-script uit:

sudo python nova-starter-kit/02_digital_sensor/main.py

De LED knippert drie keer en toont temperatuur/vochtigheid.

cat nova-starter-kit/02_digital_sensor/main.py
cat nova-starter-kit/02_digital_sensor/myDHT.py

Les 3 – Een analoge sensor uitlezen

De Pi kan alleen digitale signalen lezen. Om analoge data te vangen gebruiken we een MCP‑3008 ADC om de uitgang van een fotoweerstand om te zetten.

De MCP‑3008 biedt acht kanalen; we gebruiken kanaal 0. Adafruit’s MCP3008-bibliotheek regelt de communicatie.

Bedradingsschema

Zorg dat de uitstulp van de MCP‑3008 naar links wijst. Controleer alle verbindingen dubbel.

Stroom verwijderen voordat je bedraadt.

Stroom weer aan, wacht een minuut, en herstel SSH.

De code draaien 🏃💨

Controleer de analoge-sensor-map:

ls nova-starter-kit/03_analog_sensor/

Installeer de MCP3008-bibliotheek:

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_MCP3008.git
sudo python Adafruit_Python_MCP3008/setup.py install

Voer het analoge-sensor-script uit:

sudo python nova-starter-kit/03_analog_sensor/main.py

De LED knippert vier keer en print temperatuur, vochtigheid en luminositeit.

cat nova-starter-kit/03_analog_sensor/main.py
cat nova-starter-kit/03_analog_sensor/myMCP.py

Les 4 – Triggeren met een knop

Om handmatige SSH-sessies te vermijden, bedraden we een knop om sensor-uitlezen te triggeren en zetten we het script zo dat het automatisch bij opstart draait.

Bedradingsschema

De bedrading is eenvoudig – verbind de knop met een GPIO-pin en pull-up-weerstand.

Stroom weer aan, wacht een minuut, en herstel SSH.

De code draaien 🏃💨

Controleer de knop-map:

ls nova-starter-kit/04_button/

Voer het knop-script uit:

sudo python nova-starter-kit/04_button/main.py

Het script zit in een oneindige lus, wachtend op een knopdruk. Druk CTRL+C om te stoppen.

cat nova-starter-kit/04_button/main.py

De code bij opstart draaien 🔌🏃💨

Bewerk /etc/rc.local om het script bij boot te starten:

sudo nano /etc/rc.local

Voeg de regel toe vóór exit 0:

sudo python /home/pi/nova-starter-kit/04_button/main.py &

Sla op, herstart:

sudo reboot

Na herstart zou het indrukken van de knop vier LED-knipperingen moeten triggeren.

Les 5 – Data verzenden via Wi‑Fi

Nu het script bij opstart draait, willen we de data lokaal bekijken. We sturen sensorwaarden door naar Hologram’s Data Engine.

Als je SIM nog niet geactiveerd is, doe dat op dashboard.hologram.io/activate.

Op het Hologram-dashboard, open je Nova-apparaat, ga naar Configuratie, klik op “Show Router Credentials”, genereer een 8-cijferige sleutel, en bewaar deze.

Bewerk het credentials-bestand:

sudo nano nova-starter-kit/credentials.json

Vervang de placeholder door de gegenereerde sleutel.

Update /etc/rc.local om het cloud-script te starten:

sudo nano /etc/rc.local

sudo python /home/pi/nova-starter-kit/05_cloud/main.py &

Herstart:

sudo reboot

Na een paar minuten stuurt een knopdruk data naar de cloud. Controleer resultaten op dashboard.hologram.io.

Bekijk het cloud-script:

cat nova-starter-kit/05_cloud/main.py

Les 6 – Data verzenden via Cellulair

Deployen in Wi‑Fi-arme omgevingen is eenvoudig. Na het monteren van de Nova en het plaatsen van de SIM, tonen de twee LED's op de Nova netwerkgereedheid aan.

Bewerk /etc/rc.local om het cellulair-script te gebruiken:

sudo nano /etc/rc.local

sudo python /home/pi/nova-starter-kit/06_cellular/main.py &

Herstart:

sudo reboot

Controleer datatransmissie op dashboard.hologram.io.

Bekijk het cellulair-script:

cat nova-starter-kit/06_cellular/main.py

Je hebt nu een weerstation-robot gebouwd die wereldwijd via cellulair kan opereren.

Bron: Hologram Nova Starter Kit