用Raspberry Pi和传感器制作“可自动营造舒适空间的装置” (二)
来源:ROHM
作者:吉田
发布时间:2023-3-1
阅读量:5
我们这次要创作一款让家中更舒适、让在家办公更高效的设备,本文是第二部分。第一部分介绍了制作纲要和所需部件。这次我们将实际连接Bluetooth传感器和Raspberry Pi。使用罗姆SensorMedal,您甚至可以远程轻松地将传感器值共享给Raspberry Pi!
本部分所需部件
Raspberry Pi 3 B+ 或 Raspberry Pi 4 Model B
Raspberry Pi 3 B+
Raspberry Pi 4 Model B:罗姆SensorMedal(SensorMedal-EVK-002)
手机电池
USB设备:使用100日元商店就能买到的USB迷你灯和迷你风扇等物件
1、罗姆SensorMedal与Raspberry Pi的BLE连接
在第一部分中,笔者将罗姆SensorMedal连接到我的智能手机上并显示了结果。在本项目中,Raspberry Pi将作为接收数据的航空母舰使用,所以在第二部分中,我们将通过Raspberry Pi的Bluetooth功能连接SensorMedal。
首先,安装的Python程序bluepy,以便进行Raspberry Pi的Bluetooth连接。
pi@raspberrypi:~ $ sudo pip3 install bluepy
Looking in indexes: https://pypi.org/simple, https://www.piwheels.org/simple
Collecting bluepy
Downloading https://www.piwheels.org/simple/bluepy/bluepy-1.3.0-cp37-cp37m-linux_armv7l.whl (560kB)
100% |████████████████████████████████| 563kB 608kB/s
Installing collected packages: bluepy
Successfully installed bluepy-1.3.0
然后,开启SensorMedal和Raspberry Pi的电源,并将它们放在附近。
通过Bluetooth将SensorMedal连接到Raspberry Pi。有一个可以显示来自SensorMedal的数值的方便程序,我们直接下载这个程序即可(我使用的是这里的Github)。
pi@raspberrypi:~ $ sudo mkdir Programs
pi@raspberrypi:~ $ cd Programs
pi@raspberrypi:~ $ sudo git clone http://github.com/bokunimowakaru/SensorMedal2
打开已下载的SensorMedal2文件夹,并执行以下示例程序。这个需要在Python 3中使用sudo权限执行。
pi@raspberrypi:~ $ cd SensorMedal2
pi@raspberrypi:~ $ sudo python3 ble_logger_SensorMedal2.py
怎么样?是不是很简单?如下图所示,从Raspberry Pi能够很轻松地看到SensorMedal传来的测量值。
SensorMedal中共内置6种传感器。每种传感器的含义如下,使用这些传感器可以测量并获取相应的数值。
Temperature: 温度(℃)
Humidity: 湿度(%)
Pressure: 气压(hPa)
Illuminance: 亮度(lx)
Accelerometer: 加速度(x轴、y轴、z轴)(g)
Geomagnetic: 陀螺仪传感器值(x轴、y轴、z轴)(uT)
Magnetic: 霍尔传感器值(磁铁在附近通过为1,否则为0)
Steps: 步数(步)
Battery Level: 电池电量
2. Raspberry Pi的USB控制
我们已经非常轻松地获得了传感器的值,现在,让我们使用这些值来控制与Raspberry Pi连接的硬件吧。
先来实现第一部分中提到的“要是能自动搞定就好了(要是有这些功能就好了)”列表中的以下两项。
亮度会因天气变化和房间情况而发生变化。如果亮度不够还继续工作的话,眼睛会很疲劳,所以我们使用SensorMedal的亮度值——Illiminance(lx)。亮度(光照强度)的单位是“勒克斯”。白天房间的亮度约为200〜300(lx)。
测好亮度后,我们用一个USB迷你灯来实现亮度不足时自动开灯的功能。如下图所示,将迷你灯插入Raspberry Pi的USB端口。
安装一个库来控制USB,让它可以根据亮度开灯和关灯。如下所示,下载并安装库文件。
pi@raspberrypi:~ $ wget https://www.gniibe.org/oitoite/ac-power-control-by-USB-hub/hub-ctrl.c
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get install libusb-dev
pi@raspberrypi:~ $ gcc -o hub-ctrl hub-ctrl.c -lusb
现在,就可以通过命令打开和关闭插入USB端口的设备啦。这个“hub-ctrl”的使用方法为“hub-ctrl -b [Bus Num] -d [Device Num] -P [Port Num] -p [On:1 / Off:0] ”。使用“lsusb -t”命令获取设备连接信息。在这里,Bus num: 1, Device num: 2, USB端口的Port num为2。
pi@raspberrypi:~ $ hub-ctrl
Hub #0 at 001:002
INFO: individual power switching.
WARN: Port indicators are NOT supported.
Hub #1 at 001:001
INFO: ganged switching.
WARN: Port indicators are NOT supported.
pi@raspberrypi:~ $ lsusb -t
/: Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=dwc_otg/1p, 480M
|__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/5p, 480M
|__ Port 1: Dev 3, If 0, Class=Vendor Specific Class, Driver=smsc95xx, 480M
如下所示,在“-p”后置“0”将关闭电源,置“1”则打开电源。
pi@raspberrypi:~ $ sudo hub-ctrl -b 1 -d 2 -P 2 -p 0
pi@raspberrypi:~ $ sudo hub-ctrl -b 1 -d 2 -P 2 -p 1
这是指定“-p 1”时的状态。连接到USB端口的灯亮了
3.使用传感器值让硬件工作的程序
下面,我们将创建程序,把来自SensorMedal的数值与USB控制关联起来。
基本上,可以使用前面下载的 SensorMedal2 程序。
pi@raspberrypi:~ $ sudo cp ble_logger_SensorMedal2.py ble_illum.py
我在原程序基础上,添加了下述第9行和第78〜85行的内容。当亮度低于300lx时,让灯点亮。当亮度高于该值时,让灯熄灭。