Монитор окружающей среды и качества воздуха своими руками

Настройте Raspberry Pi для построения графиков и мониторинга качества воздуха с помощью InfluxDB и Grafana.

Вы когда-нибудь интересовались контролем качества воздуха в вашем доме или за его пределами, где вы живете и работаете? Этот проект, который мы назвали balenaSense, предоставит вам настройку для снятия показаний температуры, влажности, барометрического давления и качества воздуха, а также предоставит панель инструментов, к которой вы можете получить доступ из любого места, чтобы просмотреть статистику в любое время. смотреть и отслеживать тенденции.

Введение

Раньше строительство метеостанции и контроля качества воздуха требовало большого количества проводов и различных датчиков, но с появлением датчиков, которые объединяют все показания в один компонент на красивой небольшой коммутационной плате, начать работу стало легко.

Мы собираемся отслеживать температуру, влажность, атмосферное давление и качество воздуха с помощью универсального датчика, который подключается непосредственно к Raspberry Pi без дополнительных компонентов. Опыт работы в электронике не требуется, но паяльник может пригодиться (хотя и не требуется). В этом проекте реализована база данных для хранения исторических показаний, а также графический интерфейс, позволяющий сразу увидеть текущие показания и тенденции.

Требуется оборудование

Вот список покупок для этого проекта. В зависимости от того, хотите ли вы взломать паяльник, будет зависеть, какую сенсорную плату вы можете использовать; некоторые из них подключаются и работают, некоторые требуют небольшой пайки.

Я не хочу паять

Если вы не хотите паять (хотя это хороший проект, чтобы попробовать!), Вам понадобятся:

• Raspberry Pi Zero WH (также работает с 2Bv1.2 / 3B / 3B + / 3A +)
• Карта Micro-SD 8 ГБ (или больше) (мы рекомендуем карты SD Sandisk Extreme Pro)
• Блок питания и кабель
• Датчик Pimoroni BME680 с коммутационной платой
• Pimoroni Breakout Garden pHAT

Я хочу паять - позвольте мне!

Если вы готовы немного паять, вам понадобятся:

• Raspberry Pi Zero W (также работает с 2Bv1.2 / 3B / 3B + / 3A +)
• Карта Micro-SD 8 ГБ (или больше) (мы рекомендуем карты SD Sandisk Extreme Pro)
• Блок питания и кабель
• Датчик Bosch BME680 с коммутационной платой (см. альтернативные варианты ниже).
• Соединительный провод

Другие датчики

Если он у вас уже есть, этот проект также поддерживает использование Sense HAT с дополнительным бонусом в виде смайлика, отображаемого на светодиодной матрице (конечно, в зависимости от качества воздуха)! Примечание. Sense HAT не включает датчик газа, и показания довольно неточны, поскольку на них сильно влияет их близость к процессору Raspberry Pi. Если вы начинаете с нуля, не покупайте Sense HAT для этого проекта; вместо этого получите один из вариантов BME680!

Вы также можете приобрести датчик Bosch BME680 на коммутационной плате у различных поставщиков по разной цене.

• Pimoroni BME680 breakout £ 18,50 (можно не паять с их pHAT)
• Adafruit BME680 - 22,50 доллара США.
• Sparkfun SparkX BME680 19,95 долларов США (можно не паять со шляпой)
• Прорыв BME680 других производителей - 9,92 доллара США.

Примечание. Коммутационная плата Pimoroni - это та самая плата, которую мы использовали в этой статье; Эта плата имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что контакты разбиты в правильном порядке, чтобы просто подключить их прямо к заголовку Raspberry Pi GPIO. При использовании других плат нужно быть осторожным, чтобы убедиться, что контакты для питания, заземления и шины I2C (SDA и SCL) совпадают - это объясняется далее в руководстве.

Требуется программное обеспечение

Мы создали проект balena-sense на GitHub, который содержит все программное обеспечение, конфигурацию и код, которые вам понадобятся, чтобы сразу начать снимать показания. Мы собираемся развернуть этот проект в balenaCloud, используя бесплатную учетную запись, чтобы отправить проект и все программное обеспечение на ваш Raspberry Pi, а также для обеспечения удаленного доступа. Поэтому вам понадобятся:

• Инструмент для прошивки SD-карты, например balenaEtcher
• Бесплатная учетная запись balenaCloud
• Клон или загрузка нашего проекта с GitHub

1. Собираем оборудование

Для этого проекта у вас очень мало работы с оборудованием; наша цель - подключить приобретенную вами сенсорную плату к разъему ввода / вывода общего назначения (GPIO) Raspberry Pi.

Датчик BME680 обменивается данными с Raspberry Pi по шине I2C (глаз-квадрат-вижу), которая представляет собой шину последовательной связи, для которой требуется 2 провода. Эти два коммуникационных провода называются последовательными часами (SCK) и последовательными данными (SDA). Помимо двух коммуникационных проводов, нам также необходимо обеспечить датчик питанием (3,3 В или 3 В 3) и заземлением.

Если вы выбрали вариант без пайки от Pimoroni или Sparkfun или используете Sense HAT, вам просто нужно подключить свои блестящие новые компоненты вместе с Raspberry Pi, и все соединения будут выполнены за вас - вперед, к следующему шагу!

Если вы решили подключить датчик напрямую к Raspberry Pi, либо к плате Pimoroni, либо к любой другой коммутационной плате от одного из других поставщиков, главное, на что следует обратить внимание, - это контакты, описанные выше (SDA, SCK, 3V3 и GND) правильно подключены.

Источник:DIY Environment and Quality Monitor