AirPi空氣質量傳感器的制作

第1步：材料

這是我為創(chuàng)建此項目而購買的所有東西。這是一個相對便宜的項目，具體取決于3D打印的成本。如果您能夠在學校打印它，那可能會很便宜。否則，這取決于您在何處進行打印以及在其中進行打印的材料。您會注意到我大量購買了這些產(chǎn)品，這僅僅是因為很難找到單個的電阻器或LED，這使它更便宜。如果有時間，您可以在aliexpress.com上訂購大多數(shù)物品，交貨可能需要一段時間，但是這樣可以限制開支。

沒有印刷品，我在這個項目上花的錢是€81，80。

這些是您需要的材料：

電路：

Raspberry Pi 3

SD卡8GB（最小）

CCS811空氣質量傳感器

DHT22溫濕度傳感器

電位器（對比度LCD）

LCD 16x2

母對母跳線

綠色和紅色LED

電阻（2x470ohm和1 4700ohm）

案例：

3D打印

螺絲

2組分膠（或其他熱膠）

切線工具

只有您使用的是PCB：

烙鐵

助焊劑（更容易）

錫

實驗pcb 2x4cm

第2步：連接

按上述方法連接電線。您可以在fritzing文件中看到一個電路。它不是一個非常復雜的電路，但是如果您想使其盡可能的小，您肯定希望獲得一塊實驗PCB板。除了GND和Vin將被連接到PCB板之外，布線將是相同的。傳感器將通過母跳線或公頭通過焊接連接。不要忘記在DHT22傳感器上焊接電阻。

我還建議使用10cm的短電纜。否則，包裝盒中將充滿電纜。您不需要很長的照片，因為打印的尺寸要盡可能小。

步驟3：3D打印

當我想到一個案件時，突然想到的第一個難題就是3D打印。由于我父親已經(jīng)打印出其他一些物品，所以他自己設計了這些物品。我們一起創(chuàng)造了這個設計，并且在各個方面都做到了。它應該被充分冷卻，可以將所有零件擰緊就位，否則，可以將其推到位。

我們甚至繪制了每個組件以檢查是否適合所有位置。每個人都可以使用該文件我們希望聽到一些反饋。我們對結果感到非常滿意。

步驟4：代碼

可以在Github上找到該項目的代碼。如果您使用了其他引腳（例如，用于LED的另一個GPIO引腳，則必須調(diào)整這些變量。將有兩個運行的python腳本，web.py用于網(wǎng)站，sensor.py用于讀取傳感器并進行更新

通過配置的樹莓派，您可以開始使用。首先，您需要更新和升級所有軟件包：

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

之后，您需要安裝以下軟件包：

sudo apt install -y python3-venv python3-pip python3-mysqldb mariadb-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3

現(xiàn)在創(chuàng)建一個虛擬環(huán)境：

me@my-rpi：~ $ python3 -m pip install --upgrade pip setuptools wheel virtualenv

me@my-rpi：~ $ mkdir project1 && cd project1

me@my-rpi：~/project1 $ python3 -m venv --system-site-packages env

me@my-rpi：~/project1 $ source env/bin/activate

（env）me@my-rpi：~/project1 $ python -m pip install mysql-connector-python argon2-cffi Flask Flask-HTTPAuth Flask-MySQL mysql-connector-python passlib

既然完成了，您可以將代碼從GitHub克隆到您的虛擬環(huán)境中，可以通過多種方式完成。

在目錄 conf 中，您可以找到四個文件‘必要時必須進行調(diào)整。您肯定必須在每個文件中都更改用戶和主目錄。只要您沒有更改我的代碼，uWSGI ini應該可以，請確保在必要時更改用戶和virtualenv

因為使用了CCS811傳感器專門用于arduino，它無法以樹莓派的速度通過i2c總線進行通信。您必須在配置文件中將速度降低到10000（我使用9600）的波特率。

還必須獲得adafruit傳感器的庫。我可以在這里進行解釋，但是有一個完美的adafruit指南很好地解釋了所有這些。

因為我們希望在連接樹莓派時自動運行python腳本，所以您必須使用這些服務。如果您保留我的代碼，它們應該沒問題。要使它們運行，您需要做的就是啟用它們。在您這樣做之前，還有最后一件事。

由于我們使用的是nginx Web服務器，因此我們必須停用默認值，并用我們自己的配置替換它。為此，應遵循以下步驟：

將conf/nginx復制到* sites-available *

刪除鏈接到默認配置

將鏈接添加到新配置

重新啟動nginx以保存更改

me@my-rpi：~/project1 $ sudo cp conf/project1-*.service /etc/systemd/system/

me@my-rpi：~/project1 $ sudo systemctl daemon-reload

me@my-rpi：~/project1 $ sudo systemctl start project1-*

me@my-rpi：~/project1 $ sudo systemctl status project1-*

Nginx和mysql應該一直運行。它們與樹莓派一起啟動。 Web腳本和傳感器腳本尚不可用。

為此，您仍然需要使用以下命令啟用這兩項服務：

sudo systemctl enable project1-flask.service

sudo systemctl enable project1-sensor.service

步驟5 ：數(shù)據(jù)庫

我的數(shù)據(jù)庫由三個表組成。用戶與其他表沒有關系。這僅用于登錄并授予對網(wǎng)站的訪問權限。打開設備電源后，每隔50秒就會將CO2值和TVOC值寫入數(shù)據(jù)庫。每5分鐘的溫度和濕度。這樣，我們就可以清楚地了解過去。

可以在此處找到SQL文件，但是要在raspberry pi上獲取數(shù)據(jù)庫，您應該按照以下步驟操作：

在上一步中安裝軟件包之后，mariadb/mysql應該立即運行。您可以在此行中進行檢查：

me@my-rpi：~ $ sudo systemctl status mysql

要創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和用戶，您只需在GitHub中的代碼中運行sql腳本即可。如果您正確執(zhí)行了此操作，則應該使用以下命令查看表：

me@my-rpi：~ $ echo ’show tables;‘ | mysql project1 -t -u project1-admin -p

現(xiàn)在我們已經(jīng)設置好了，您無需進行任何測試就可以確保一切正常。除非您已連接到wifi，否則需要使用以太網(wǎng)電纜將其連接并手動運行。

步驟6：連接到Wi-Fi

在nano中打開wpa-supplicant配置文件（沒關系，只需確?？梢允褂梦谋揪庉嬈骷纯?。）

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

轉到文件底部并添加以下內(nèi)容（用您的ssid名稱和密碼名稱代替）：

network={

ssid=“ssid-name”

psk=“password-name”

}

要創(chuàng)建加密密碼，您可以使用wpa_passphrase并將其簡單復制到wpa_supplicant.conf psk中。使事情更安全。

wpa_passphrase “ssid-name” “password-name”

如果您希望它自動連接到此Wi-Fi網(wǎng)絡，并且配置文件中還有其他文件，請確保將優(yōu)先級更改為更高的級別通過在配置文件中將這一行添加到網(wǎng)絡中：

priority=2

別忘了用以下命令重新配置接口：

wpa_cli -i wlan0 reconfigure

現(xiàn)在，您已經(jīng)全部設置并連接到wifi網(wǎng)絡。

步驟7：將所有內(nèi)容放在一起

自前夕將黑線連接好并焊接，就可以了。這樣設計的目的是，您可以打開機箱而沒有任何松動的電線。這意味著所有內(nèi)容都附著在底部。首先要做的是對樹莓進行一些調(diào)整。它的每個角落都有孔，但這些孔沒有應有的大。直徑應足以在內(nèi)部安裝3mm的螺釘。我們必須打磨孔，使它們變寬一些。

第二件事是在每個孔中切出一個螺紋。這聽起來可能很難，但是可以使用正確的工具輕松完成。我建議在本地硬件商店進行此操作，只要求使用切線工具即可。由于我父親是金匠，因此他有工作上的工具。我可能會上傳一個新的stl文件，以便稍后再打印，但這需要一臺非常準確的打印機。

第三步是將pi擰到底部。您需要4個7毫米長的螺釘，直徑為3毫米。之后，您可以將PCD板推入底部頂部提供的位置?？梢詫CS811傳感器推入左側提供的位置，而DHT11可以連接到右側板上。兩者都被隔離并且通風良好，但是之后我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)部仍然很熱。

然后，您需要將LED固定在其燈管上。我們用2種成分的膠水做到了這一點，但是您可以根據(jù)自己的喜好來做。確保它們粘在那里。

現(xiàn)在，您可以安裝LCD顯示器，您需要的螺釘?shù)闹睆綉c先前的螺釘相同，但要稍長一些。我的是1厘米。如果擰緊了四個螺絲，則只剩下一件事了。連接頂部。您只需要四個直徑相同，直徑為2cm的螺釘即可。現(xiàn)在一切就緒，您就可以啟動它。

步驟8：啟動

該項目的啟動過程非常簡單：

將電源線連接到機箱的左側。它不是很明顯，但是您可以通過通風孔看到。如果您知道了一次，這將不再是問題。

花一些時間來啟動。

IP地址將在顯示屏上顯示十秒鐘。您唯一需要做的就是確保您已連接到同一網(wǎng)絡，并在瀏覽器的地址欄中輸入IP地址。

您現(xiàn)在在網(wǎng)站上。您還沒有帳戶，因此請創(chuàng)建一個帳戶。

如果您已注冊，請登錄。

完成！您可以在網(wǎng)頁上看到所有數(shù)據(jù)，并且LCD顯示屏顯示當前的空氣質量。

由于溫度升高，我們將傳感器放置在外殼的底部。這樣，溫度不會對注冊值產(chǎn)生太大影響。因此，為獲得最佳測量效果，請使設備直立放置，也可以將其掛在墻上。