«

»

Bře 13 2024

Nové možnosti s Raspberry Pi 5 a teplotním čidlem DS18B20: Příklad nastavení a využití

by Jiří Pešek

V posledních letech se Raspberry Pi stal klenotem v oblasti domácí automatizace, průmyslového monitorování a vzdělávacích projektů. Společně s pokročilými senzory jako je DS18B20 nabízí tento mini počítač neomezené možnosti pro inovativní aplikace. Představme si konkrétní příklad, jak využít Raspberry Pi 5 a senzor DS18B20 pro monitorování teploty ve skladu.






Nastavení:

  1. Připojení senzoru: Nejprve je třeba připojit senzor DS18B20 k Raspberry Pi 5. Senzor DS18B20 má tři piny: VCC (+), GND (-) a datový pin (DQ). VCC se připojí k pinu 3.3V nebo 5V na Raspberry Pi, GND k pinu GND a datový pin k libovolnému volnému GPIO pinu (např. GPIO4).
  2. Konfigurace Raspberry Pi: Po fyzickém připojení senzoru je třeba provést konfiguraci Raspberry Pi. To zahrnuje instalaci operačního systému (např. Raspbian), aktualizaci systému a instalaci softwarových balíčků pro obsluhu senzoru DS18B20.
  3. Aktivace rozhraní 1-Wire: Senzor DS18B20 komunikuje pomocí protokolu 1-Wire. Pro jeho použití je třeba aktivovat 1-Wire rozhraní v konfiguraci Raspberry Pi. To lze provést pomocí nástroje raspi-config nebo editací souboru /boot/config.txt.
  4. Identifikace senzoru: Po aktivaci 1-Wire rozhraní Raspberry Pi automaticky detekuje připojené senzory DS18B20. Každý senzor má unikátní identifikátor, který je možné nalézt v souboru /sys/bus/w1/devices/.


Využití:

Nyní, když je senzor správně připojen a konfigurován, můžeme využít Raspberry Pi 5 k monitorování teploty ve skladu.

Představme si, že máme sklad s citlivými produkty, které vyžadují udržování určité teploty. Pomocí Raspberry Pi 5 a senzoru DS18B20 můžeme vytvořit systém, který neustále monitoruje teplotu a poskytuje nám upozornění, pokud se teplota přiblíží nebo překročí stanovenou hranici.

import os
import glob
import time

os.system('modprobe w1-gpio')
os.system('modprobe w1-therm')

base_dir = '/sys/bus/w1/devices/'
device_folder = glob.glob(base_dir + '28*')[0]
device_file = device_folder + '/w1_slave'

def read_temp_raw():
f = open(device_file, 'r')
lines = f.readlines()
f.close()
return lines

def read_temp():
lines = read_temp_raw()
while lines[0].strip()[-3:] != 'YES':
time.sleep(0.2)
lines = read_temp_raw()
equals_pos = lines[1].find('t=')
if equals_pos != -1:
temp_string = lines[1][equals_pos+2:]
temp_c = float(temp_string) / 1000.0
return temp_c

while True:
print("Teplota ve skladu: {:.2f}°C".format(read_temp()))
time.sleep(1)

Tento jednoduchý kód v jazyce Python čte hodnotu teploty z DS18B20 senzoru a vypisuje ji na konzoli. Díky tomuto kódu můžeme sledovat teplotu ve skladu z pohodlí našeho počítače.


Další možnosti využití:

  1. Monitorování teploty v reálném čase: S využitím Raspberry Pi 5 a senzorů DS18B20 můžeme snadno vytvořit systém pro monitorování teploty v reálném čase. Senzory DS18B20 jsou digitální teplotní senzory s vysokou přesností a jednoduchým rozhraním, které lze snadno připojit k Raspberry Pi. Díky této kombinaci můžeme sledovat teplotu v různých prostředích a získávat data pro analýzu nebo automatizaci.
  2. Automatizace domácího prostředí: Raspberry Pi 5 poskytuje dostatečný výpočetní výkon pro běh domácího automatizačního systému, který může být integrován s senzory DS18B20. Například můžeme vytvořit inteligentní termostat, který reguluje teplotu v domě na základě naměřených hodnot. Tento systém může být propojen s dalšími prvky domácí automatizace, jako jsou osvětlení nebo zabezpečovací zařízení.
  3. Monitorování podmínek pro skladování: V průmyslových a obchodních prostředích můžeme využít Raspberry Pi 5 a senzory DS18B20 k monitorování teploty a podmínek pro skladování zboží. Tato data mohou být integrována do systémů správy skladu a umožnit okamžitou reakci na změny podmínek, které by mohly ovlivnit kvalitu skladovaných produktů.
  4. Sledování teploty v průmyslových procesech: Raspberry Pi 5 poskytuje dostatečný výkon pro nasazení v průmyslových prostředích, kde je potřeba sledovat teplotu v různých fázích výrobního procesu. Senzory DS18B20 mohou být integrovány do zařízení pro sběr dat, která umožňují inženýrům monitorovat a řídit teplotní podmínky s vysokou přesností.
  5. Vzdálené monitorování a řízení: Díky síťovým funkcím Raspberry Pi 5 můžeme vytvořit systém pro vzdálené monitorování a řízení zařízení vybavených senzory DS18B20. To umožňuje uživatelům sledovat teplotu a provádět řídicí operace odkudkoli pomocí mobilní aplikace nebo webového rozhraní.
  6. Vývoj vlastních aplikací a projektů: Jedním z největších benefitů využití Raspberry Pi 5 a senzorů DS18B20 je možnost vytvářet vlastní aplikace a projekty podle individuálních potřeb. Díky rozsáhlé komunitě a dostupným zdrojům je možné realizovat širokou škálu projektů od jednoduchých teploměrů až po složité systémy řízení.

Využití Raspberry Pi 5 a senzoru DS18B20 pro monitorování teploty ve skladu je jen jedním z mnoha možných případů použití této technologie. Díky jejich flexibilitě a jednoduchosti použití jsou tyto komponenty ideální pro širokou škálu projektů od domácí automatizace po průmyslové monitorování. Ať už jste začátečník nebo zkušený vývojář, tato kombinace přináší nekonečné možnosti pro tvorbu a experimentování.

Napsat komentář