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Abgesetzter Temperatursensor mit micro:bit radio

Micro:bit ist zwar BLE tauglich, doch unter Python reichen die Ressorcen für den BLE-Stack nicht aus und es bleibt die micro:bit radio Verbindung.

Zur abgesetzten Temperaturmessung kann ein micro:bit als Sensorknoten und eine weiterer als Empfängerknoten genutzt werden. Die Message des Sensors wir hier als Broadcast versendet.

Das Python-Programm des Sensors ist:

# Measuring chip temperature on micro:bit & output to radio
from microbit import *
import radio

# The radio won't work unless it's switched on.
radio.on()

while True:
 temp = temperature() - 3 # offset to ambient temperature
 display.scroll(str(temp)+" C")
 radio.send(str(temp))
 sleep(5000)

Das Python-Programm des Empfängers ist:

# Receiving chip temperature from a micro:bit sensor node & output to console
from microbit import *
import os
import radio

uart.init()
uart.write(os.uname().machine +" get chip temperature by radio connection\r\n")

# The radio won't work unless it's switched on.
radio.on()

while True:
 # Read any incoming messages.
 temp = radio.receive()
 display.scroll(str(temp)+" C")
 uart.write("micro:bit chip temperature = "+str(temp)+" C\r\n")
 sleep(1000)

 

 

Einfache Wetterstation für € 20

sht31chip

Mit dem $ 9 C.H.I.P. und einem Grove SHT31 ($ 11.90) kann man schon für € 20 Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit erfassen und in der Cloud visualisieren.

Vorbedingung ist die Installation der folgenden Pakete:

sudo apt-get install build-essential libi2c-dev i2c-tools python-dev libffi-dev

Drei sehr überschaubare Scripte übernehmen die Abfrage des Sensors und das Versenden der Daten.

Mit dem Python Script SHT31.py werden von dem über den I2C-Bus angeschlossene Sensor Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit abgefragt und zwischengespeichert. Das Shell Script thingspeak.sh sendet die erhobenen Messwerte an den Thingspeak-Server, während das Shell Script mqtt.sh die gleichen Daten an einen MQTT Broker sendet. Mit dem Script weather.sh werden diese drei Scripte gekapselt und in die Crontab eingetragen.

# m h dom mon dow command
*/5 * * * * /home/weather.sh

Durch diesen Eintrag erfolgt ein Aufruf des Scripts weather.sh alle fünf Minuten.

Die Scripte stehen wieder in meinem CHIP Repository zum Download zur Verfügung. Hier können die Ergebnisse der Messungen verfolgt werden.

Enviro pHAT am Raspberry Pi (Zero)

Die englische Firma Pimoroni bietet sogenannte pHATs (HAT = Hardware at Top) für den Raspberry Pi an. Von den Abmessungen her orientieren sich diese am Raspberry Pi Zero. Das Interface ist aber durch den 40-poligen GPIO-Stecker definiert, so dass ein solches pHAT auf jeden, diesen Stecker aufweisenden Raspberry Pi installiert werden kann.

Enviro pHAT umfasst vier unterschiedliche Sensoren, die die Messung von Temperatur und Druck, Licht und Farben (RGB), Bewegung in drei Achsen, Ausrichtung des Magnetfelds (Compass) und Gleichspannung über vier Analog-Eingänge ermöglichen. Ausserdem befinden sich zu Beleuchtungszwecken zwei weisse LEDs auf diesem pHAT.

Enviro pHAT Features:

  • LSM303D accelerometer/magnetometer sensor (I2C Slave Addr 0x1d)
  • TCS3472 light and RGB colour sensor (I2C Slave Addr 0x29)
  • ADS1015 4-channel 3.3v, analog to digital sensor (ADC) (I2C Slave Addr 0x48)
  • BMP280 temperature/pressure sensor (I2C Slave Addr 0x77)
  • Two LEDs for illumination (GPIO4)

i2c map

Eine Python Library unterstützt eine komfortable Programmierung in Python. Installation und Inbetriebnahme sind im Dokument „Getting started with Enviro pHAT“ beschrieben.

Bei der Inbetriebnahme blieben die LEDs dunkel. Es muss sicher gestellt sein, dass GPIO4 frei zur Verfügung steht und das Script setup.py gestartet wurde. Danach sollte alles problemlos laufen.

Mit dem Script test_all.py kann nun jede Funktion des Enviro pHAT getestet werden. Der Screenshot zeigt die Ausgabe über die Console.

Unbenannt

#!/usr/bin/env python

import sys
import time
import datetime

from envirophat import light, weather, motion, analog, leds


def write(line):
 sys.stdout.write(line)
 sys.stdout.flush()

write("--- Enviro pHAT Monitoring ---")

try:
 while True:
 leds.on()
 time.sleep(0.02)
 leds.off()
 rgb = light.rgb()
 analog_values = analog.read_all()

output = """
Date : {n}
Temperature: {t} grd C
Pressure : {p} hPa
Light : {c}
RGB : {r}, {g}, {b} 
Heading : {h}
Analog : 0: {a0}, 1: {a1}, 2: {a2}, 3: {a3}
""".format(
 n = datetime.datetime.now(),
 t = round(weather.temperature(),2),
 p = round(weather.pressure(),2),
 c = light.light(),
 r = rgb[0],
 g = rgb[1],
 b = rgb[2],
 h = motion.heading(),
 a0 = analog_values[0],
 a1 = analog_values[1],
 a2 = analog_values[2],
 a3 = analog_values[3]
 )
 output = output.replace("\n","\n\033[K")
 write(output)
 lines = len(output.split("\n"))
 write("\033[{}A".format(lines - 1))

time.sleep(10)
 
except KeyboardInterrupt:
 pass