Gyakorlat: IoT-hardver létrehozása
Ebben a leckében megismerheti a modulban használt hardvereket. Ezután elkészíti a barlangi körülmények monitorozására és a ventilátor vezérlésére használt eszközt.
A GPIO fejléce
A Raspberry Pi-en lévő csapok tömbje az Általános célú bemenet/kimenet (GPIO) fejléc.
Ez a sokoldalú tűfej különböző protokollok használatával támogatja a kommunikációt. A következő leckében többet is megtudhat a támogatott protokollokról.
Rajztáblák
A rajztáblák egy gyors prototípus-készítő eszköz áramkörökhöz.
A rajztáblát sávoknak nevezett sorokba és oszlopokba rendezik. A peremeken lévő buszcsíkok (az előző képen pirossal jelölve) folyamatos kapcsolatot biztosítanak a rajztábla hossza felett. Arra használják őket, hogy áramot adjanak a áramkörnek. A süllyeszcsatorna sávjai a rajztábla közepe felé (cián) lehetővé teszik, hogy az alkatrészek forrasztás vagy vezetékek nélkül csatlakozhassanak egymáshoz.
Például az előző képen lévő sorba 1csatlakoztatott pin-kódot az előző kép oszlopa a is csatlakoztatná a sorba 1, oszlopokba b-ecsatlakoztatott tűkhöz. Az elválasztó másik oldalán a soroszlopok 1f-j hasonlóan kapcsolódnak egymáshoz.
A rajztáblát GPIO-külön kiálló táblával párosíthatja, hogy a GPIO-csapokkal egyszerűsítse a prototípus-készítést.
Környezeti feltételek mérése
A hőmérséklet és a páratartalom méréséhez egy gyakran elérhető alacsony költségű környezeti érzékelőt, a BME280-at fogja használni.
A BME280 érzékelőlapka már telepítve van egy külön falra. Mindössze annyit kell tennie, hogy csatlakoztatja a mellékfalat az Inter-Integrated Circuit (I2C) buszhoz a Raspberry Pi-n. Az I2C busz elérhető a GPIO fejlécen.
Megjegyzés:
A BME280-nak számos gyártója van. A legtöbb kialakítás hasonló, és a gyártónak nem szabad különbséget tennie a funkcionalitásban. Ez a modul az előfeltételekben szereplő Adafruit-példával készült. Győződjön meg arról, hogy a BME280-szekció tartalmaz egy inter-integrated Circuit (I2C) interfészt.
Tipp.
A legtöbb BME280-megszakítást a pin fejléc nélkül értékesíti. Ennek következtében a legtöbb forrasztást igényel az összeszereléshez. Ha nem tudja, hogyan kell forrasztani, ne csüggedjen! A forrasztás nem olyan nehéz, mint gondolnád! Az első lépésekhez számos oktatóanyag és videó érhető el.
Vezérlőventilátorok
A létrehozni kívánt eszköz kissé eltér attól, amit egy valós eszközhöz szeretne készíteni. Valós forgatókönyv esetén egy ilyen továbbítómodullal szabályozhatja a ventilátor teljesítményét:
A relé egy elektromágneses kapcsoló, amely lehetővé teszi, hogy kis áramot használjon a nagyobb áramok szabályozásához. Ha egy kis áram áthalad a relé kisfeszültségű bemenetén, aktiválja a kapcsolót. A kapcsoló aktiválása egy másik kapcsolatcsoportot fejez be.
Egy valós eszköz ezt a továbbítót használhatja a ventilátorok áramellátásának szabályozására. Egy olyan nagy ventilátor, amely elég nagy ahhoz, hogy fenntartsa a nedvességet egy barlangban, általában nagy AC áramot igényelne. Biztonsági okokból és a kódra való összpontosítás érdekében az eszköz egy LED-et fog használni a továbbítók megjelenítéséhez. A megvilágított LED azt jelzi, hogy a relé "be van kapcsolva".
A LED aktiválásához a kód aktivál egy GPIO pin-kódot a kimenethez. A GPIO tű áramot küld a LED-nek, amely világít. Ez ugyanaz a folyamat, amelyet az áram továbbításához és a kapcsoló aktiválásához használ.
Gyakorlat: Az IoT-eszköz létrehozása
Egy rajztáblával fogja felépíteni az eszközt. A kész rajztáblának az alábbi ábrához hasonlóan kell kinéznie.
Az eszköz létrehozásakor tekintse meg az előző diagramot.
Helyezze a GPIO- és BME280-kitörést a rajztáblára az ábrán látható módon.
Helyezze az áthidaló vezetékeket a rajztáblára, hogy a BME280-at a GPIO-kitöréshez csatlakoztassa.
GPIO pin BME280-kitörési pin Diagram színe 3.3V VIN (néha 3V3 címkével) Piros Földön GND Fekete SDA SDI (néha címkézett SDA) Kék SCL SCK (néha címkézett SCL) Narancssárga Helyezze az áthidaló vezetékeket a rajztáblára, hogy csatlakoztassa a LED-et a GPIO-töréshez.
Csatlakozás ezt... ... ehhez Diagram színe GPIO pin 21 LED anode
(hosszabb, pozitív érdeklődő)Zöld LED-katód
(rövidebb, negatív ólom)1,0K ohm ellenállás
(mindkét végén)N/A 1,0K ohm ellenállás
(másik vége)Földön N/A Megjegyzés:
Szüksége van az ellenállásra, hogy a LED ne égjen ki túlzott áram miatt. Valós váltóforgatókönyvekben nincs szükség ellenállásra.
Csatlakozás a Raspberry Pi
Amíg a Raspberry Pi ki van kapcsolva, egy szalagkábellel csatlakoztassa a GPIO-kitörést a Raspberry Pi GPIO fejlécéhez. Power on the Raspberry Pi.
A következő leckében megismerheti a .NET IoT-kódtárakat.