Crie sua primeira IOT com um Raspberry Pi, sensor DHT11 e Thingspeak.

IOT ou Internet das Coisas é um tema quente! De acordo com os especialistas, tudo estará conectado à internet e todos os nossos dispositivos e seus dados estarão em breve a apenas um endereço IP de distância de nós. Então, por onde você deve começar se quiser explorar o mundo da IOT? Que tal um sensor simples de temperatura, umidade e luz para o seu porão.

Chegou o verão e estar no Nordeste significa HUMIDADE com HÚMIDA maiúsculo. Muitos de nós temos algum tipo de sistema de desumidificação em nossos porões. Minha oficina fica no porão e tenho um pequeno desumidificador que o mantém bem seco durante esses meses. Apesar de o porão ser úmido, também é mais frio do que as temperaturas de verão acima do solo. Decidi que queria saber o quão frio e úmido pode ser e, portanto, se tornou a inspiração para meu primeiro projeto IOT.

Os sensores DHT11 medem a temperatura e a umidade relativa e são baratos. Perfeito para um primeiro projeto. O DHT11 não é o que eu chamaria de "cientificamente" preciso, mas é bom o suficiente para monitorar meu porão. Enquanto fazia isso, achei melhor adicionar um sensor de luz para saber se deixei as luzes acesas. Outra solução simples e barata, tudo que preciso usar é um fotorresistor.

Onde colocar os dados se tornou a próxima questão. Eu poderia construir um servidor web, mas queria que fosse simples, então decidi aproveitar um serviço chamado Thingspeak que tem uma API e me permitirá postar e revisar os dados do meu monitor IOT.

Etapa 1:O que você precisa para concluir este projeto

Vamos começar a construir nosso projeto. Vamos construir isso em uma placa de ensaio, então não há necessidade de se preocupar com soldagem ou com uma placa de circuito impresso. Assim que estivermos satisfeitos com o design, podemos fazer isso.

Hardware:

–Raspberry PI 2 e cartão SD com sistema operacional Raspbian
–Fonte de alimentação USB
–Cabo USB
–Fios de leitura e jumper
-2 x sensores DHT 11
- 2 x 10K resistores
-2 x fotocélulas
-2 x 1uF capacitores

Etapa 2:Prepare o Raspberry PI

Se ainda não o fez, carregue o Raspbian no seu Raspberry PI. Se você não tiver um Raspberry PI, pode obter um no Soldering Sunday que inclui o NOOBS pré-carregado no cartão MicroSD ou pode seguir nosso guia para carregar o sistema operacional do Raspberry PI.

Assim que o Raspberry Pi estiver instalado e funcionando, precisamos configurar o Python para falar com os pinos GPIO. Os pinos GPIO são nossa interface para o sensor de temperatura / umidade DHT11 e a fotocélula. Para uma análise mais aprofundada do Pin GPIO do Raspberry Pi, vá para o nosso Tutorial GPIO.

Configurando Python

Nem todas as bibliotecas de que precisamos para fazer este projeto são pré-carregadas no Raspberry Pi. Você precisará da biblioteca Adafruit GPIO Python e da biblioteca Adafruit DHT 11.

Usaremos o guia e a biblioteca da Adafruit para configurar o Python para se comunicar com os pinos GPIO do Raspberry Pi.
https://learn.adafruit.com/adafruits-raspberry-pi-lesson-4-gpio-setup/configuring- gpio

Também precisamos da biblioteca Python da Adafruit para o sensor DHT11, que você pode encontrar aqui:
https://learn.adafruit.com/dht-humidity-sensing-on-raspberry-pi-with-gdocs-logging/overview

Etapa 3:Raspberry PI - Compreendendo os pins GPIO

GPIO significa General Purpose Input / Output e no Raspberry Pi eles são a interface física entre o software do Raspberry PI e o mundo exterior. Precisaremos usar os pinos GPIO para conectar ao DHT11 e ao fotorresistor.

Versões diferentes do Raspberry Pi têm uma quantidade diferente de pinos GPIO. Nas primeiras versões do Raspberry Pi havia 26 pinos e as versões mais recentes têm 40 pinos. Embora mais pinos tenham sido adicionados, os pinos 1 a 26 são os mesmos em todas as versões. Quando você olha uma referência para os pinos GPIO do Raspberry Pi, você encontrará várias notações para cada pino. Mais comumente, você encontrará uma referência para o nome físico do pino (1 a 40) e a outra para o Nome GPIO (GPIO1, etc). O nome físico é apenas isso, o número físico ordenado do pino. Com o Python, usaremos a referência GPIO para nossa identificação de pinos. O nome GPIO é designado a partir do chipset e mais comumente usado em projetos avançados.

Referenciar o número de PIN GPIO errado é muito comum e se você não estiver obtendo os resultados esperados ao trabalhar com GPIO, verifique o pino ao qual você está conectado e o pino que está referenciando em seu código.

Se você quiser uma análise mais aprofundada dos pinos GPIO do Raspberry Pi, temos um tutorial sobre eles em nosso site.

Etapa 4:construir o circuito

Estamos mantendo o circuito simples e construindo-o em uma placa de ensaio usando nossos componentes e fios de jumper. Antes de conectar qualquer coisa ao Raspberry PI, desconecte a alimentação.

Aviso - você pode destruir seu Raspberry Pi com um curto-circuito de uma conexão errada. Basta ter cuidado e verificar tudo antes de ligá-lo novamente.

Para conectar do Raspberry PI à placa de ensaio, eu gosto de usar cabos Dupont, eles são fios de jumper que têm um lado feminino e um lado masculino. O lado feminino se conecta diretamente aos pinos do cabeçote macho do Raspberry Pi e o lado masculino se conecta diretamente à placa de ensaio.

Para este circuito, precisamos usar a saída de 3,3v do Raspberry Pi Pin 1 (não use a 5v no pino 2) e precisamos do aterramento (GND), é claro. Conecte-os do Pi ao breadboard.

O DHT 11 possui 4 pinos. O pino 1 é VCC, os pinos 2 são dados, o pino 3 NÃO é USADO, o pino 4 é aterrado.

• Conecte o pino 1 do DHT 11 ao 3.3v
• Conecte o DHT 11 pino 2 ao Raspberry PI pino 16 / GPIO 23 e conecte um resistor de 4,7 ou 10k do DHT 11 pino 2 ao DHT pino 1
• Conecte o pino 4 do DHT 11 ao aterramento

O resistor de foto tem 2 pinos

• Conecte um pino a 3.3.v
• Conecte o outro pino ao pino Raspberry Pi 18 / GPIO 24
• Conecte um capacitor de 1uF ao mesmo pino que o resistor fotográfico está conectado no GPIO24. O lado do aterramento (listra branca) do capacitor deve ir para o aterramento.

Compare seu trabalho com o Diagrama de Fritzing anexado e as fotos.

Etapa 5:configurar o Thingspeak para nossos dados IOT

Nosso script Python vai ler dados do sensor DHT11 e do fotorresistor e então publicar os valores desses dados em nosso canal no Thingspeak. Primeiro, precisamos configurá-lo.

Vá para Thingspeak.com e crie uma conta gratuita ou faça login em sua conta existente. Clique em “Meus canais” e, a seguir, clique em Novo canal. Nomeie seu novo canal e nomeie os campos. A ordem dos campos é importante posteriormente, quando postarmos os dados. Eles podem estar em qualquer ordem, mas quando você postar os dados, os dados que você precisa para se lembrar da posição.

Você pode decidir se deseja que o canal seja público ou não, bem como publicar informações sobre sua localização. Tudo depende de você e não afetará nosso código. Você também precisará da chave Write API para o canal, pois ela será necessária para postar dados no canal.





Para obter mais detalhes:Construa sua primeira IOT com um Raspberry Pi, sensor DHT11 e Thingspeak.