.td_uid_42_5ccfd58801591_rand.td-a-rec-img{text-align:left}.td_uid_42_5ccfd58801591_rand.td-a-rec-img img{margin:0 auto 0 0}Мислили сте да си направите сами

.td_uid_42_5ccfd58801591_rand.td-a-rec-img{text-align:left}.td_uid_42_5ccfd58801591_rand.td-a-rec-img img{margin:0 auto 0 0}
Мислили сте да си извършите сами у дома малко и тъкмо устройство за денонощен мониторинг на качеството на въздуха? Нашият план, който ние нарекохме balenaSense е незначителен уред, който може да мери температурата, влажността, атмосферното налягане и несъмнено, качеството на въздуха. Устройството може да бъде ръководено посредством интернет връзка, както и отдалечено да се регистрират показанията, да се прегледа и изтегли статистиката на събитията, да се проследят трендовете.
Въведение
За измерването качеството на въздуха метеорологичните станции употребяват техника с доста проводници и най-различни датчици. Но последно време на пазара се появиха профилирани датчици, които правят всички измервания благодарение на дребна платка, която е доста комфортна за потребление.


.td_uid_41_5ccfd58801100_rand.td-a-rec-img{text-align:left}.td_uid_41_5ccfd58801100_rand.td-a-rec-img img{margin:0 auto 0 0}
Тук ще се спрем на мониторинг на температурата, влажността, атмосферното налягане и качеството на въздуха благодарение на един от новите датчици, който включва всичко в едно и се съединява непосредствено с миникомпютъра Raspberry Pi, като не са нужни никакви други съставни елементи. Не е нужен никакъв опит в региона на електрониката. Добре ще е, в случай че умеете да употребявате поялник, само че и без поялник може – ще има дребна разлика в цената на устройството. Проектът включва и построяването на база данни за записване и запазване на всички показания, статистиките на които могат да бъдат прегледани благодарение на комфортен графичен интерфейс, който разрешава следенето на трендовете.
Необходимите съставни елементи
Ето какво би трябвало да се купи за този план. В взаимозависимост от това, дали ще употребявате поялник или не, избираме сензорната платка. Единият тип сензорни платки просто се слагат и стартират да работят. Другият тип изискват напълно малко запояване.
Не желая да запоявамRaspberry Pi Zero WHМинимум 8 GB microSD карта, ние предлагаме Sandisk Extreme Pro SDЗахранване и кабелСензор вид Pimoroni BME680 с платка-преходникPimoroni Breakout Garden pHATАз желая да запоявам
Ако нямате нищо срещу да вземете в ръце поялник, то ще ви трябват:
Raspberry Pi Zero WHМинимум 8 GB microSD карта, ние предлагаме Sandisk Extreme Pro SDЗахранване с кабелСензор вид Pimoroni BME680 с платка-преходник (по-долу ще изброим алтернативитеСъединителен кабел
Други датчици

Ако към този момент имате някакъв сходен датчик, планът поддържа Sense HAT с спомагателен бонус: емотикон на светодиодната матрица, който е друг за особеното качество на въздуха.


Bosch BME680 дружно с платката преходник може да бъде поръчана от разнообразни снабдители, които я продават при друга цена:
Pimoroni BME680: £18,50 (има версия без запояване с pHAT)Adafruit BME680: US$22,50Sparkfun SparkX BME680: US$19,95 (има версия без запояване)Безименен BME680: US$9,92
Забележка : тук използваме Pimoroni. Тази платка има това предимство, че изводите на нейния конектор са съвместими с Raspberry Pi GPIO. При потреблението на други платки е належащо да се ревизира, дали изводите за зареждането и I2C (SDA и SCL) шината съответстват.
Софтуерът
Проектът е качен в GitHub под името balena-sense и включва всичкия нужен програмен продукт, настройка и код, нужни за работата на системата. Възнамеряваме да продължим развиването на плана в безплатния акаунт balenaCloud. Идеята е да предложим нов програмен продукт за Raspberry Pi, както и да осигурим далечен достъп. Ето за какво ще ви трябват:
Регистрация в balenaCloudНякакъв инструмент за запис на SD флаш карти от рода на balenaEtcherКлониране или събаряне на нашия план от GitHubСглобяването
От хардуерна позиция работата е малко. Трябва единствено дребната платка със датчика да бъде съединена с GPIO контактите на Raspberry Pi.

Сензорът BME680 взаимодейства с Raspberry Pi благодарение на I2C (eye-squared-see) шината – поредна връзка благодарение на две линии. Това са линията за синхронизация (SCK) и линията за продан на данни (SDA). Допълнително на датчика би трябвало да се подаде напрежение (3,3V или 3V3), належащо е съединяването на общия проводник (GND). Ако е определен разновидността без запояване на Pimoroni или Sparkfun или употребявате Sense HAT, задоволително е просто да включите новите съставни елементи към Raspberry Pi и всички съединения са подготвени – можете да пристъпите към идната стъпка.

А в случай че сте решили да включите датчика към Raspberry Pi благодарение на Pimoroni или с друга съгласуваща платка, най-главното е вярното сливане на изводите – (SDA, SCK, 3V3 и GND).



Полезен уебсайт за работата с GPIO изводите на Raspberry Pi е pinout.xyz. Там напълно ясно се споделя, че са нужни изводите 1 (3V3 захранване), 3 (SDA), 5 (SCL) и 9 (GND). A 40-пиновият GPIO конектор е общоприет за миникомпютрите Pi 2 и по-късните версии. Ако употребявате Pimoroni платката, всичко към този момент е направено. Обърнете внимание накъде би трябвало да бъдат обърнати надписите на платката със датчика.



Само че в случай че включим датчика по този метод, на неговите показания ще оказва въздействие топлината на процесора на Raspberry Pi. За да си осигурим по-точно премерване е належащо датчикът да бъде изнесен отвън миникомпютъра. Това става напълно елементарно благодарение на кабелите DuPont или Jumper Jerky:


Аналогично, в случай че употребявате някакъв различен датчик, изводите на който не съответстват с пиновете на Raspberry Pi, този способ е съвършен. Главното е да бъде осугурено сходството на 3V3, SDA, SCL и GND. Ако на платката със датчика има заключения SDI, SDO, CS – пренебрегваме ги. Те са нужни за различния интерфейс SPI, който в този план не се употребява.

На показаните нагоре фотоси се вижда Raspberry Pi 3A+, само че всичко работи по напълно същия метод и с Pi Zero, който е едно по-евтино решение.
Настройване на Raspberry Pi
Трябва да запишем на SD картата операционната система balenaOS, да се свържем с електронния облак balenaCloud, да прибавим в него своето устройство и да настроим плана по подобен метод, че по-късно елементарно да можем да възобновим всичко.

Първоначално е належащо да си създадем акаунт в balenaCloud. Тоест – регистрация, прибавяне на приложение и прибавяне на устройството.
Първа стъпка: регистрация в balenaCloud
Ако имате GitHub или Гугъл акаунт, можете да го употребявате за логване в системата без да вършиме регистрация.
Втора стъпка: прибавете приложение
Добавете приложение, като изберете верния вид на устройството и Starter като приложение. След това напишете Create New Application. Този вид поддържа всички микро онлайн услуги и е безвъзмезден за до 10 устройства.

След това ще попаднете в панела за мониторинг на това приложение, от който можете да добавите устройството. Може да бъде обещано случайно име, което ще ни потрябва по-късно .
Трета стъпка: прибавете устройството и заредете операционната система
След основаването на приложението, прибавянето на устройството към него става с кликването върху зеления бутон Add Device. При прибавянето на устройството укажете неговия верен вид. Ако употребявате безжична мрежа, можете да въведете своите SSID WiFI и паролата.

Забележка : в анимацията е показан Raspberry Pi 3: не забравяте да изберете вашата версия на миникомпютъра



При този развой се основава дисков облик за приложенията и вида на устройството, в който към този момент са въведени параметрите на мрежата (ако са указани).

Забележка : първоначално е по-добре да се избере dev, подобаващ за всевъзможни проби и премахване на зародили неизправности. По-подробна информация за разликите сред development и production е дадена тук. Може да се употребява balenaEtcher.
Четвърта стъпка: запис на SD картата и зареждане
Когато дисковият облик е изтеглен, належащо е да се запише SD картата. Един от многото способи е да се употребява balenaEtcher.



След приключването на процеса поставете SD картата в Raspberry Pi и подайте захранващо напрежение.


Когато устройството се включва за първи път, то се съединява с програмата за мониторинг на balenaCloud, след което то би трябвало да се появи в в онлайн листата. Ако се е появило, може да се продължава нататък.



Възможни проблеми . Ако устройството не се появява в този програмен прозорец в границите на няколко минути, нещо не е наред. В документите е дадена подробна директива за премахване на грешките и са показани разнообразни обстановки с пояснения, за какво е могло да стане по този начин.
Разгръщане на софтуера
Когато вашият Raspberry Pi е квалифициран, заредил е и е свързан към balenaCloud, всичко е готово за инсталирането на нужното програмно обезпечаване.
Инсталиране инструментите на balena CLI
BalenaCloud дава опция по далечен път да се зареждат стратегии и данни в Raspberry Pi. За да може да стане това, вашият личен компютър (не е Raspberry Pi), би трябвало да има конфигуриран спомагателен програмен продукт. Удобното тук е, че за сполучливото потребление на тази дребна метеорологична станция не е належащо да се вкарват каквито и да било команди нито на самото устройство с помощта да вземем за пример на SSH, нито от balenaCloud панела. Всичко става отдалечено благодарение на доста комфортен потребителски интерфейс.

Ако на вашия компютър към този момент има (или можете да си настроите) npm, то това е най-бързият метод за пускане инструментите CLI инструментите. Предлагат се двоични файлове за Windows, macOS и Linux.

Предлага се и подробна документи за CLI инструментите, в която е разказано всичко.

Когато на вашия компютър е конфигуриран и към този момент работи CLI пакетът, първата стъпка е да се влезе в balenaCloud благодарение на командата
balena login Зареждане на плана от GitHub
Следващата стъпка е изтеглянето на кода на този план от GitHub. Синият бутон изтегля zip файла, а в случай че сте осведомени с командите на GitHub, можете да употребявате общоприетата
git clone Инсталиране на Raspberry Pi
Следващата стъпка е построяването и стартирането на Docker облик, който ще се започва на вашето устройство. Необходимо е от досието на плана след неговото разкомпресиране, да бъде изпълнена командата
balena push <appName>
където appName е името на приложението, което зададохме още първоначално – да вземем за пример, balena push balenaSense.

Ако всичко е направено вярно, след няколко минути осведомителният програмен прозорец на вашето устройство ще покаже стартираните процеси, по един за всеки програмен съставен елемент:



Първия път зареждането може да отнеме няколко минути според от скоростта на интернет връзката, само че по-късно ще стартират да се зареждат единствено измененията в Docker контейнера и всичко става доста бързо.



Забележка : когато приложението се започва за първи път, датчикът към 5 минути прави инициализация. През това време не се записват никакви показания и нищо не се записва в базата данни. През това време приложението ще демонстрира назад преброяване до началото на работата и точно това ще се демонстрира в balenaCloud панела:

Когато броенето стигне до нулата, ще излезе известието „Starting loop…“, след което данните ще стартират да се прочитат и записват на всеки 10 секунди.
Мониторинг
Една от най-удобните функционалности на balenaCloud е Public Device URL.



Активирайте тази алтернатива и кликнете върху иконката със синята стрелка, с цел да получите достъп до програмата за мониторинг. Тази отпратка може да бъде споделяна и употребена и в смарт телефона, като по този метод показанията на дребната метеорологична станция могат да бъдат прегледано отвред, където има интернет достъп .



Ако желаете да влезете в Grafana и да опитате всички настройки, то данните на акаунта са admin с ключова дума също admin.
Променете паролата
Ако ще давате обществен достъп до това устройство, мощно се предлага да се промени паролата за Grafana.



Това става от иконката в долния ляв ъгъл на програмния прозорец. При последващо логаване ще бъде поискана нова ключова дума.
Настройки
Интерфейсът на Grafana дава опция за конфигурация на всеки параметър посредством кликване върху неговото име, след което се дава опция за редактиране. Параметрите не се запомнят автоматизирано и след презареждане на страницата, всичко става както е било. За да бъдат непокътнати определените параметри е належащо да се кликне върху Save в горната част на програмния прозорец.



Дадена е опция и за конфигуриране работата на датчиците, които могат да бъдат от друг тип. Има алтернатива вместо числа да се изписват букви.



Описаната дребна метеорологична станция може да се употребява за премерване на температурата и влажността, както и за надзор на качеството на въздуха, само че на процедура всичко зависи от определения датчик, включен към миникомпютъра.
.td_uid_43_5ccfd5880193c_rand.td-a-rec-img{text-align:left}.td_uid_43_5ccfd5880193c_rand.td-a-rec-img img{margin:0 auto 0 0}