Heimwerker-Umwelt- und Luftqualitätsmonitor

Richten Sie einen Raspberry Pi ein, um die Luftqualität mit InfluxDB und Grafana grafisch darzustellen und zu überwachen.

Haben Sie sich schon einmal für die Überwachung der Luftqualität in Ihrem Zuhause oder außerhalb Ihres Wohn- und Arbeitsortes interessiert? Dieses Projekt, das wir "balenaSense" getauft haben, wird Sie mit einem Setup zum Laufen bringen, um Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Luftqualität zu messen und ein Dashboard bereitzustellen, auf das Sie von überall zugreifen können, um die Statistiken bei a . anzuzeigen Trends einsehen und beobachten.

Einführung

Der Bau einer Luftqualitäts- und Wetterstation erforderte früher viele Verkabelungen und verschiedene Sensoren, aber mit dem Aufkommen von Sensoren, die alle Messwerte in einer Komponente auf einem schönen kleinen Breakout-Board vereinen, ist es einfach, loszulegen.

Wir werden uns die Überwachung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Luftqualität mit einem All-in-One-Sensor ansehen, der ohne zusätzliche Komponenten direkt an einen Raspberry Pi angeschlossen wird. Sie brauchen keine Erfahrung in der Elektronik, aber ein Lötkolben wäre praktisch (obwohl nicht erforderlich). Dieses Projekt implementiert eine Datenbank zum Speichern historischer Messwerte zusammen mit einer grafischen Oberfläche, um aktuelle Messwerte und Trends auf einen Blick zu sehen.

Hardware erforderlich

Hier ist die Einkaufsliste für dieses Projekt. Je nachdem, ob Sie den Lötkolben ausbrechen möchten oder nicht, wird die Sensorplatine bestimmt, die Sie verwenden können. einige sind Plug-and-Play, einige erfordern ein wenig Löten.

Ich möchte nicht löten

Wenn Sie nicht löten möchten (obwohl dies ein gutes Projekt ist, um es auszuprobieren!), benötigen Sie:

• Raspberry Pi Zero WH (funktioniert auch mit 2Bv1.2/3B/3B+/3A+)
• 8 GB (oder größer) Micro-SD-Karte (wir empfehlen Sandisk Extreme Pro SD-Karten)
• Netzteil &Kabel
• Pimoroni BME680 Sensor mit Breakout-Board
• Pimoroni Breakout Garden pHAT

Ich möchte löten – lass es mich machen!

Wenn Sie gerne ein wenig löten, benötigen Sie:

• Raspberry Pi Zero W (funktioniert auch mit 2Bv1.2/3B/3B+/3A+)
• 8 GB (oder größer) Micro-SD-Karte (wir empfehlen Sandisk Extreme Pro SD-Karten)
• Netzteil &Kabel
• Bosch BME680-Sensor mit Breakout-Board (siehe Alternativen unten)
• Verbindungskabel

Andere Sensoren

Wenn Sie bereits einen haben, unterstützt dieses Projekt auch die Verwendung des Sense HAT, mit dem zusätzlichen Bonus, dass Sie ein Smiley-Gesicht auf der LED-Matrix sehen (natürlich abhängig von der Luftqualität)! Hinweis: der Sense HAT enthält keinen Gassensor und die Messwerte sind ziemlich ungenau, da sie stark von ihrer Nähe zur Raspberry Pi-CPU beeinflusst werden. Wenn Sie bei Null anfangen, kaufen Sie keinen Sense HAT für dieses Projekt; erhalten Sie stattdessen eine der BME680-Optionen!

Sie können den Bosch BME680-Sensor auch auf einem Breakout-Board von verschiedenen Anbietern zu unterschiedlichen Preisen erwerben.

• Pimoroni BME680 Breakout £18.50 (kann mit ihrem pHAT lötfrei sein)
• Adafruit BME680 Breakout 22,50 $
• Sparkfun SparkX BME680 19,95 US-Dollar (kann mit ihrem HAT lötfrei sein)
• BME680-Breakout ohne Marke 9,92 $

Hinweis: Das Pimoroni Breakout Board ist dasjenige, das wir in diesem Artikel verwendet haben; Dieses Board hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Pins in der richtigen Reihenfolge herausgebrochen werden, um sie einfach direkt in den Raspberry Pi GPIO-Header zu stecken. Wenn Sie andere Boards verwenden, müssen Sie darauf achten, dass die Pins für Power, Masse und den I2C-Bus (SDA und SCL) übereinstimmen – dies wird weiter unten in der Anleitung erklärt.

Software erforderlich

Wir haben auf GitHub das balena-sense-Projekt eingerichtet, das die gesamte Software, Konfiguration und den Code enthält, die Sie benötigen, um sofort mit der Messung beginnen zu können. Wir werden dieses Projekt auf balenaCloud bereitstellen, indem wir ein kostenloses Konto verwenden, um das Projekt und die gesamte Software auf Ihren Raspberry Pi zu übertragen und den Fernzugriff bereitzustellen. Daher benötigen Sie:

• Tool zum Flashen Ihrer SD-Karte, z. B. balenaEtcher
• Ein kostenloses balenaCloud-Konto
• Ein Klon oder Download unseres Projekts von GitHub

1. Zusammenbau der Hardware

Sie haben für dieses Projekt an der Hardware-Front sehr wenig zu tun; Unser Ziel hier ist es, die von Ihnen gekaufte Sensorplatine mit dem Raspberry Pi Universal Input/Output (GPIO) Header zu verbinden.

Der BME680-Sensor kommuniziert mit dem Raspberry Pi über einen Bus namens I2C (eye-squared-see), einen seriellen Kommunikationsbus, der 2 Drähte benötigt. Diese beiden Kommunikationsleitungen werden als Serial Clock (SCK) und Serial Data (SDA) bezeichnet. Zusätzlich zu den beiden Kommunikationskabeln müssen wir den Sensor auch mit Strom (3,3 V oder 3 V3) und Masse versorgen.

Wenn Sie sich für die lötfreie Option von Pimoroni oder Sparkfun entschieden haben oder den Sense HAT verwenden, müssen Sie nur Ihre glänzenden neuen Komponenten zusammen mit Ihrem Raspberry Pi zusammenstecken und alle Verbindungen werden für Sie hergestellt – gehe weiter, zum nächsten Schritt!

Wenn Sie sich entschieden haben, einen Sensor direkt an Ihren Raspberry Pi anzuschließen, entweder den Pimoroni one oder eines der anderen Breakout-Boards von einem der anderen Anbieter, sollten Sie vor allem auf die oben beschriebenen Pins (SDA, SCK, 3V3 und GND) sind richtig angeschlossen.

Quelle:DIY-Umwelt- und Luftqualitätsmonitor