Потоковая передача данных температуры с ppDAQC Pi-Plate в InitialState на headless Raspberry Pi

Плата ppDAQC Pi‑Plate — универсальный интерфейс сбора данных, который легко подключает датчики к Raspberry Pi. С восемью аналоговыми и восемью цифровыми входами она поддерживает до шестнадцати независимых каналов реальных данных, что делает её идеальной для промышленного мониторинга, исследовательских лабораторий и DIY-проектов.

Помимо сбора данных, плата предоставляет цифровые и аналоговые выходы, позволяя управлять процессами на основе обратной связи от датчиков. Во многих развертываниях наиболее ценной функцией является удаленный мониторинг. Благодаря компактному размеру, низкому потреблению энергии и поддержке Wi‑Fi, Raspberry Pi может работать в «безголовом» режиме — без клавиатуры и монитора — в удаленных местах: кладовых, теплицах, промышленных объектах.

Для визуализации данных есть несколько вариантов:

1. Вывод сырых показаний в терминал — функционально, но не очень наглядно.
2. Запись данных в локальный файл и последующий анализ в электронных таблицах или matplotlib — основательно, но трудоемко.
3. Потоковая передача данных в облако в реальном времени и просмотр динамических дашбордов — самый эффективный и удобный подход.

Эта статья демонстрирует вариант 3: потоковую передачу показаний температуры с двух датчиков DS18B20 в InitialState с последующим просмотром живых графиков температуры окружающей среды и охлаждаемой камеры для пасты для пайки.

Шаг 1: Что понадобится

Программное обеспечение

1. Учетная запись InitialState — зарегистрируйтесь на InitialState.com и дождитесь одобрения.

2. Библиотека Python — установите модуль ISStreamer через pip. В терминале выполните:
sudo pip install ISStreamer

Оборудование

• Raspberry Pi (любая модель с Wi‑Fi, с предустановленным модулем Python ppDAQC).
• Плата ppDAQC от Pi‑Plates.com.
• Два цифровых датчика температуры DS18B20 (Amazon, Digi‑Key и др.).
• Два подтягивающих резистора 4,7 кОм (или два 10 кОм параллельно, если 4,7 кОм недоступны).
• Монтажные провода и макетная плата или ppPROTO для полупостоянной сборки.

Шаг 2: Сборка схемы

Подключите каждый датчик DS18B20 к плате ppDAQC по приведенной ниже схеме. Используйте подтягивающий резистор 4,7 кОм на линии данных к шине 3,3 В. Если используете резисторы 10 кОм, соедините их параллельно для получения ~5 кОм.

Настройка программного обеспечения

Создайте новый Logging Client Key в панели управления InitialState. Затем напишите следующий скрипт на Pi. Сохраните его как tempLOG.py в домашней директории.

import time
from piplates import ppDAQC
from ISStreamer.Streamer import Streamer

# Замените на свой Client Key
client_key = "YOUR_CLIENT_KEY_HERE"

# Создаем поток в InitialState
stream = Streamer(client_key)

while True:
    # Считываем температуру с датчиков DS18B20
    ambient = ppDAQC.getTEMP(1)  # Канал 1
    cooler = ppDAQC.getTEMP(2)   # Канал 2

    # Логируем показания
    stream.pushData("Ambient", ambient)
    stream.pushData("Cooler", cooler)

    # Ждем 5 минут перед следующим чтением
    time.sleep(300)

Запустите скрипт:
sudo python tempLOG.py — убедитесь, что он запускается без ошибок.

Шаг 3: Просмотр данных в InitialState

После нескольких часов логирования войдите в свою учетную запись InitialState. Перейдите на страницу проекта и откройте файл лога «Lab Temperature Data». Нажмите кнопку Source для просмотра сырых записей, которые будут выглядеть примерно так:

DateTime,SignalSource,OriginalPayload
2014-12-18T15:50:57.837852Z,"Lab Temperature Data","Stream Starting"
2014-12-18T15:50:58.841351Z,Cooler,37.6
2014-12-18T15:50:59.844371Z,Ambient,69.55
2014-12-18T15:56:00.947597Z,Cooler,36.5875
2014-12-18T15:56:01.950743Z,Ambient,68.7625

Используйте встроенные инструменты графирования для создания графиков в реальном времени для показаний Ambient и Cooler, а также настройте оповещения или экспортируйте данные для дальнейшего анализа.

Сочетая ppDAQC Pi‑Plate, headless Raspberry Pi и InitialState, вы получаете легкий, масштабируемый и безопасный конвейер данных датчиков, доставляющий действенные инсайты прямо на ваш дашборд.