Capteur de température / Station météo : 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Créez une station météo ou un moniteur de température à l'aide du capteur de température numérique très cool DS1820. J'utilise cette configuration pour surveiller une salle de serveurs et comme station météo. Ce projet consiste à:

• Un réseau de bus Dallas 1-Wire
• Interface entre RS-232 et le système Dallas 1-Wire
• Capteurs de température numériques connectés au bus Dallas 1-Wire (DS1820/DS18s20)
• Configuration du logiciel pour collecter et représenter graphiquement les températures

Mise à jour 2007-11-18 pour inclure des scripts graphiques automatiques et des images d'implémentations réelles de ce système.

Étape 1: vous avez besoin

Voici ce dont vous avez besoin pour fabriquer une station météo ou un enregistreur de température:

• Quelques compétences Linux
• Compétences de base en électronique, soudure, etc.

Composants

• 1 diode Zener 6,2 V (1N5234)
• 1 diode Zener 3,9V (1N5228)
• 2 diodes Schottky (1N5818)
• 1 résistance de 1,5 k
• 1 borne à vis 2 broches
• 1 connecteur D-sub 9 femelle avec points à souder
• 1 petit morceau de panneau perforé.
• Un ou plusieurs capteurs de température numériques Dallas Semiconductor DS1820 ou DS18s20
• Câblage Cat5
• Tube rétractable

Étape 2: Construire l'interface RS232

J'aime construire le busmaster 1-Wire si petit qu'il peut simplement s'asseoir à l'arrière de l'ordinateur dans le port RS232.

Étape 1) Déterminez à quel point vous pouvez le faire petit. Mettez tous les composants sur un perfbaord. Placez-les en pensant au circuit. Nous ne voulons pas ajouter de fils au bas du circuit ! Voir l'image. Étape 2) Découpez le perfboard de la bonne taille. Faites simplement glisser un couteau bien aiguisé plusieurs fois sur la rangée de trous où vous souhaitez couper. Faites-le des deux côtés, puis cassez-le en deux. Il se brise généralement à la ligne de faille que vous avez créée. 3) Soudez les composants en place. et connectez les points de soudure pour compléter le circuit.

Étape 3: Test de l'interface RS232

1) Téléchargez et installez digitemp. Sur Debian et Ubuntu Linux, cela se fait en exécutant `sudo apt-get install digitemp`.2) Connectez un DS1820 à votre circuit. La branche du milieu va dans le port DQ, les deux autres vont dans GND3)Connectez le circuit à un port rs232 de l'ordinateur. Je ne couvre que cela avec Linux, mais il est également possible de le faire dans Windows..4)Si la commande `digitemp` ne fonctionne pas, c'est parce qu'il existe plusieurs versions de digitemp.type digitemp, puis appuyez sur la touche tab pour les voir tous. ln -s /usr/bin/digitemp_DS9097 /usr/bin/digitemp`5)En tant que root, ou en utilisant sudo:Run `digitemp -s /dev/ttyS0 -i`. Cela recherche les capteurs dans le réseau 1wire et crée un fichier de configuration pour digitemp. Si vous utilisez COM2, utilisez -s /dev/ttyS1. Exécutez `digitemp -a` pour lire la température du capteur de temps connecté. Voir la capture d'écran6) Faites cela pour tous les capteurs que vous allez utiliser et notez les adresses pour chacun. Lorsque vous avez plusieurs capteurs, il est bon de savoir lequel est lequel.

Étape 4: Créez les capteurs et le réseau

Lors du câblage de votre réseau 1wire, vous souhaitez utiliser des câbles réseau cat 5.

J'ai eu de mauvaises expériences en utilisant d'autres câbles et en combinant différents types de câbles. Lorsqu'il fonctionne sur cat5, le bus 1wire peut avoir des câbles assez longs. Dans une configuration de station météo, je fais fonctionner un cat5 de 30 mètres depuis un local technique avec un ordinateur Linux et jusqu'au toit. Sur le toit, le câble est divisé en 3 câbles de 5 à 15 mètres de long avec un capteur à l'extrémité de chacun. Cette configuration fonctionne parfaitement. Le réseau 1 fil est assez robuste. Fabrication du capteur: Vous voulez rendre le capteur à la fois étanche et rigide. 1) Coupez un câble Cat 5 à la longueur désirée. 2) Désisoler l'extrémité du capteur. Coupez 3 des 4 paires en laissant la verte/blanche-verte. 3) Glissez un petit tube thermorétractable sur le fil vert. 4) Soudez le fil vert à la broche du milieu du DS1820 5) Tirez le tube thermorétractable vers le haut, de sorte qu'il couvre tout le métal de la jambe du milieu et le métal du fil qui y est connecté. Chauffez-le ensuite avec un briquet ou un pistolet thermique pour le rétrécir en place 6) Soudez le fil blanc/vert aux deux autres broches. 7) Placez une gaine thermorétractable plus grande sur le capteur et le câble. Regarder la photo. Ensuite, chauffez-le doucement avec un briquet pour le rétrécir en place. Vous ne voulez pas mettre le feu à la chose, tenez simplement la flamme à 4-10 mm du tube thermorétractable. 8) Placez vos capteurs où vous voulez les avoir, connectez-vous à l'interface rs232 et branchez-vous sur votre ordinateur.

Étape 5: Configuration du logiciel - Acquisition de données

Maintenant que nos capteurs sont en place, nous voulons collecter des données à partir d'eux. fichier digitemp.conf avec vos capteurs. Regardez la sortie pour voir quel nombre les capteurs obtiennent.2)Vérifiez la température avec `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf`3)Dump les données de sortie dans un fichier. Je vide un fichier dans apaches wwwroot, de cette façon je peux accéder à la température de n'importe où. La commande `digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf > /var/www/digitemp.txt` met la sortie de digitemp dans le fichier digitemp.txt4) Automatisez ce processus: tapez `crontab -e`, cela ouvre les racines crontab. Tapez `* * * * * digitemp -aq -c /etc/digitemp.conf > /tmp/digitemp; mv /tmp/digitemp /var/www/digitemp.txt` dans ce fichier et enregistrez-le. Exécutez `crontab -l` pour confirmer que le crontab a été installé. La raison pour laquelle je dirige la sortie dans /tmp puis déplace it to /var/www, c'est que digitemp utilise quelques secondes pour effectuer sa course. Si vous essayez d'accéder à la sortie pendant que digitemp est en cours d'exécution, vous obtiendrez un fichier incomplet. Cela pourrait perturber d'autres scripts qui lisent les données de ce fichier. (Ceci n'est pas inclus dans la capture d'écran, j'ai oublié de le faire) Votre station météo est maintenant opérationnelle. Utilisez les données pour faire ce que vous voulez, tracez-les, utilisez-les pour envoyer des e-mails en cas de température élevée/basse, etc.

Étape 6: Configuration du logiciel - Représentation graphique

C'est la partie délicate, beaucoup de scripts sont nécessaires ici.1) Faites un endroit pour mettre les scripts, un endroit pour stocker les images et un endroit pour stocker les données.`mkdir /etc/tempsensor``mkdir /var/www /temperature``mkdir /var/log/digitemp_rrd`2)Installez le logiciel:Vous aurez besoin de PHP et de RRDtool.`apt-get install rrdtool``apt-get install php` (il existe de nombreux packages php, installez-en un avec un exécutable de la console)3)Téléchargez et installez les scripts responsables de la création des graphiques:Téléchargez tempsensor-0.1.tar.gz sur votre machine Linux.`tar xvzf tempsensor-0.1.tar.gz``cp -v tempsensor/* /etc/ tempsensor`4)Configurez les scriptsOuvrez /etc/tempsensor/config.php et suivez les commentaires dans ce fichier. Modifiez le script pour lire les données d'entrée de "/var/www/digitemp.txt" si vous avez suivi l'exemple de l'étape précédente.5) Automatiser. Ajoutez une entrée crontab de la même manière qu'à l'étape précédente. Le script doit s'exécuter toutes les 5 minutes. Les lignes doivent ressembler à ceci:`*/5 * * * * php /etc/tempsensor/logdata.php``*/5 * * * * php /etc/tempsensor/graphdata.php `6) Exécutez les scripts manuellement pour vérifier si cela fonctionne.php /etc/tempsensor/logdata.phpphp /etc/tempsensor/graphdata.php7)Visitez https://your.ip.or.hostname/temperature ou tout ce que vous avez spécifié dans le fichier de configuration.

Étape 7: Mise en œuvre 1 - Surveillance de la salle des serveurs

Ma première mise en œuvre de ce système a eu lieu dans la salle des serveurs des dortoirs des étudiants où je travaille. Voici quelques photos pour vous.

Étape 8: Implémentation 2 - Station météo

Lorsque j'ai équipé la salle des serveurs de capteurs de température, je n'ai pas pu m'empêcher d'en mettre sur le toit !

La station météo est un peu plus compliquée que la salle des serveurs. Il y a beaucoup d'interférences à l'extérieur. Le soleil peut frapper un capteur, l'envoyant de -1 à 30 °C en 5 minutes. J'ai résolu ce problème en utilisant trois capteurs placés à des points qui recevraient la lumière du soleil à différents moments de la journée. Étant donné que la chaleur est le seul "bruit" dans la mesure, j'utilise simplement le capteur avec la lecture la plus basse à tout moment comme ma "température extérieure". Cette température est à nouveau lissée en faisant la moyenne des dernières minutes.

Étape 9: Mise en œuvre 3 - Dortoir étudiant

Un de mes amis a suivi cette instructable et a équipé son appartement de capteurs de température. Dans le frigo, la salle de bain, l'ordinateur etc.:)