Les appareils Raspberry Pi sont récemment devenus un choix idéal et populaire pour créer des projets électroniques polyvalents. L'un de ces projets consiste à surveiller les températures à l'aide d'un Raspberry Pi et d'une carte Sense HAT. Si vous cherchez comment mettre en œuvre ce projet de la meilleure façon possible et tirer le meilleur parti de vos outils, alors vous êtes au bon endroit.
Il existe plusieurs façons de surveiller la température ambiante à l'aide d'un ordinateur monocarte Raspberry Pi, peut-être dans le cadre de la configuration d'une station météo. Bien que vous puissiez utiliser un capteur externe connecté aux broches GPIO incluses, nous expliquerons ici comment surveiller la température à l'aide d'un Raspberry Pi équipé d'une carte Sense HAT. Vérifier Guide de configuration du Raspberry Pi pour une utilisation en extérieur : étapes de base.
Qu’est-ce que Sense HAT ?
Carte complémentaire officielle pour le Raspberry Pi HAT (matériel attaché ci-dessus) Conçu et produit par la société Raspberry Pi, le Sense HAT a été créé à l'origine pour être utilisé par les astronautes à bord de la Station spatiale internationale. Depuis 2015, deux appareils Raspberry Pi équipés du Sense HAT ont été utilisés dans des expériences scientifiques conçues par des écoliers ayant participé au projet. astro-pi Continu. Ces deux appareils ont depuis été remplacés par des versions améliorées basées sur le Raspberry Pi 4 et équipées d'une caméra de haute qualité.
Bien qu’il lui manque le boîtier argenté spécial conçu pour une utilisation dans l’espace, le Sense HAT standard a exactement les mêmes fonctionnalités. Il est compatible avec n'importe quel modèle Raspberry Pi équipé d'un connecteur GPIO à 40 broches et dispose d'un ensemble de capteurs intégrés qui lui permettent de surveiller l'environnement ainsi que de détecter son orientation et ses mouvements. De plus, il dispose d’une matrice LED RVB 8×8 pour afficher du texte, des données et des images. Il y a aussi un petit joystick à cinq directions.
La gamme complète des fonctions sensorielles du Sense HAT est la suivante :
- Humidité: Capteur STMicro HTS221 avec une plage d'humidité relative de 0 à 100 %, ainsi qu'une détection de température de 32°F à 149°F (0°C à 65°C ± 2°C).
- Pression atmosphérique: Le capteur STMicro LPS25HB a une plage de 260 à 1260 59 hPa, ainsi qu'une détection de température de 104°F à 15°F (40°C à 0.5°C ± XNUMX°C).
- Température: Il peut être lu à partir d’un capteur d’humidité ou de pression, ou mesuré en prenant la moyenne des deux lectures.
- Gyroscope: L'IMU STMicro LSM9DS1 peut mesurer la rotation du Sense HAT par rapport à la surface de la Terre (et à quelle vitesse il tourne).
- Accéléromètre : Autre fonction de l'IMU, elle peut mesurer la force d'accélération dans plusieurs directions.
- Magnétomètre : En détectant le champ magnétique terrestre, l'IMU peut déterminer la direction du nord magnétique et ainsi donner une lecture à la boussole.
Maintenant que vous savez ce que la carte polyvalente Raspberry Pi HAT peut faire, il est temps de vous lancer dans le projet.
Étape 1 : Installez le panneau Sense HAT
Pour connecter le Sense HAT, assurez-vous d’abord que votre Raspberry Pi est éteint et débranché. Ensuite, poussez soigneusement le Sense HAT (avec l'extenseur d'en-tête noir inclus) sur l'en-tête GPIO à 40 broches du Raspberry Pi afin que la carte Sense HAT soit positionnée au-dessus de la carte Raspberry Pi. Assurez-vous que toutes les broches sont correctement alignées et que les deux rangées sont connectées. Vous pouvez également utiliser des supports filetés pour le sécuriser.
Vous pouvez utiliser n’importe quel modèle Raspberry Pi standard doté d’un en-tête GPIO à 40 broches. Cependant, une limitation majeure du Raspberry Pi 400 est que son en-tête GPIO est situé à l'arrière du clavier intégré. Cela signifie que le Sense HAT sera orienté vers l'arrière, vous souhaiterez donc peut-être utiliser un câble d'extension GPIO pour le connecter. Vérifier Guide pour apprendre à vos enfants à coder avec le Raspberry Pi : stratégies d'apprentissage améliorées.
Étape 2 : Configurer le Raspberry Pi
Comme pour tout autre projet, vous devez connecter un clavier et une souris USB, puis connecter le Raspberry Pi à un moniteur ou un téléviseur. Vous devez également disposer d'une carte microSD incluant le système d'exploitation standard Raspberry Pi — si ce n'est pas déjà fait, voir Comment installer un système d'exploitation sur un Raspberry Pi. Vous êtes alors prêt à mettre sous tension.
Alternativement, vous pouvez utiliser le Raspberry Pi avec Sense HAT en mode sans écran connecté et vous connecter au Raspberry Pi à distance en utilisant SSH depuis un ordinateur ou un autre appareil. Si vous faites cela, vous ne pourrez pas utiliser l'IDE Thonny Python, vous pouvez toujours modifier le logiciel à l'aide de l'éditeur de texte nano et l'exécuter depuis la ligne de commande.
Le micrologiciel Sense HAT doit être installé par défaut. Pour vérifier à nouveau, ouvrez une fenêtre de terminal et saisissez :
sudo apt install sense-hat
Ensuite, si le package vient d'être installé, redémarrez le Raspberry Pi :
sudo reboot
Étape 3 : Commencez à programmer en Python
Bien que vous puissiez utiliser le Raspberry Pi Sense HAT avec le langage de programmation basé sur des blocs Scratch, nous utiliserons Python pour lire et afficher les lectures des capteurs qu'il fournit.
L'IDE Thonny (Integrated Development Environment) est un bon moyen de programmer Python sur un Raspberry Pi, car il possède de nombreuses fonctionnalités, notamment des fonctionnalités de débogage utiles. Dans l'interface graphique du bureau du système d'exploitation Raspberry Pi, accédez à liste 
Étape 4 : Lire la température
Dans la fenêtre principale de Thonny IDE, saisissez les lignes de code suivantes :
from sense_hat import SenseHat
sense = SenseHat()
sense.clear()
temp = sense.get_temperature()
print(temp) La première ligne importe une classe Chapeau Sens D'une bibliothèque Sens_chapeau Python (préinstallé dans le système d'exploitation Raspberry Pi). Il est ensuite affecté à une variable sens. La troisième ligne efface la matrice LED du Sense HAT.
Nous prenons ensuite la lecture de la température et l'imprimons sur la zone du shell de l'IDE Thonny. Ceux-ci sont affichés en degrés Celsius, vous souhaiterez donc peut-être d'abord les convertir en Fahrenheit :
temp = (sense.get_temperature() * 1.8 + 32) La lecture du capteur de température comportera plusieurs chiffres après la virgule. Nous allons donc utiliser la fonction Round Pour arrondir à une décimale :
temp = round(temp, 1) Note: La fonction fait Sens.get_temperature() En lisant les données du capteur de température intégré au capteur d'humidité. Alternativement, vous pouvez obtenir une lecture de température à partir du capteur de pression en utilisant Sens.get_temperature_from_pression() Ou encore prendre les deux relevés et calculer la moyenne (en les additionnant et en divisant par deux).
Étape 5 : Afficher la température sur le Sense HAT
Imprimer une seule lecture de température sur Python Shell est un peu fastidieux, alors prenons régulièrement une nouvelle lecture et affichons-la sur la matrice LED RVB du Sense HAT. Pour afficher un message texte défilant, nous utilisons une fonction voir le message. Nous utiliserons également while : vraie boucle Pour continuer à prendre une nouvelle lecture toutes les 10 secondes, pour laquelle nous utilisons la fonction veille de la bibliothèque temporelle.
Voici le programme complet :
from sense_hat import SenseHat
from time import sleep
sense = SenseHat()
sense.clear()
while True:
temp = (sense.get_temperature() * 1.8 + 32)
temp = round(temp, 1)
message = "Temp: " + str(temp)
sense.show_message(message)
sleep (10) Exécutez ce code et vous verrez chaque nouvelle lecture de température passer à travers la matrice LED. Essayez de souffler sur le Sense HAT pour voir si la température change.
Note: Les relevés de température peuvent être affectés par la chaleur transférée depuis le processeur du Raspberry Pi directement en dessous, un ajustement peut donc être nécessaire pour obtenir un chiffre plus précis. Une autre solution consiste à utiliser la tête d'empilage pour élever le Sense HAT légèrement plus haut au-dessus du Raspberry Pi. Vérifier Raisons pour lesquelles vous avez besoin d'un Raspberry Pi 5 pour votre projet de jeu rétro.
Foire Aux Questions
T1. Qu'est-ce que Raspberry Pi et Sense HAT ?
Le Raspberry Pi est un petit ordinateur embarqué qui peut être utilisé pour une variété de projets. Sense HAT est un module complémentaire qui comprend un ensemble de capteurs dont un capteur de température. Ils peuvent être utilisés pour créer un moniteur de température.
Q2. Quelles sont les étapes de base pour configurer un Raspberry Pi et un Sense HAT pour surveiller les températures ?
Les étapes de base comprennent la connexion du Sense HAT au Raspberry Pi, l'installation du logiciel nécessaire et l'écriture d'un programme pour lire les données de température.
Q3. Quel langage de programmation est utilisé pour surveiller les températures à l’aide de Sense HAT ?
Plusieurs langages de programmation tels que Python peuvent être utilisés pour lire les données de température du Sense HAT.
Q4. Comment afficher les données mesurées ?
Les données mesurées peuvent être affichées sur l'écran Raspberry Pi ou affichées sur la matrice LED RVB du Sense HAT.
Q5. Ce projet peut-il être utilisé à des fins autres que la surveillance de la température ?
Oui, le Raspberry Pi et le Sense HAT peuvent être utilisés pour divers projets, notamment la surveillance de l'humidité, de la pression barométrique, l'enregistrement des données, etc.
Utiliser Raspberry Pi pour surveiller la température
Bien que vous puissiez utiliser un capteur de température autonome à la place pour ce projet, le Sense HAT facilite la surveillance de la température à l'aide d'un Raspberry Pi. Vous pouvez également l'utiliser pour capturer une gamme d'autres relevés de capteurs, tels que la pression barométrique et l'humidité relative, et les afficher sur son réseau de LED. Vous pouvez maintenant visualiser Explorez les projets d'IA passionnants que vous pouvez réaliser avec votre Raspberry Pi.
