Bargawiki

Veure: Sistema de comprovació de temperatures del CPD (raspi)

Per adaptar el sensor tipus PT100 es pot utilitzar el MAX31855 que pot utilitzar SPI per comunicar amb la Raspberry Pi. Es pot utilitzar tan el software SPI a qualsevol dels pins GPIO o es pot fer per hardware SPI. Si no es segur de quina opcio utilitzar es preferible utilitzar software SPI ja que es mes flexible i la velocitat no es critica utilitzant el MAX31855.

Per utiltzar software SPI a la Raspberry Pi connectar el MAX31855 a la Raspberry Pi com es veu a la figura. Es poden utilitzar 3 digital IO pins qualsevol per CLK, CS, y DO.

1. Connectar Pi 3.3V a MAX31855 Vin.
2. Connectar Pi GND a MAX31855 GND.
3. Connectar Pi GPIO 18 a MAX31855 DO.
4. Connectar Pi GPIO 24 a MAX31855 CS.
5. Connectar Pi GPIO 25 a MAX31855 CLK

Primer executar les dependencies escribint al terminal:

sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential python-dev python-pip python-smbus git

Per estar segur de que les llibreries GPIO estan instalades escriure a terminal:

sudo pip install RPi.GPIO

Descarregar la llibreria Python del MAX31855 Python al home directory executant:

cd /home
git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_MAX31855
cd Adafruit_Python_MAX31855
sudo python setup.py install

Per configurar i provar el hardware/softwareTo es pot utilitzar els programes incloisos en el directori examples i obrir el programa simpletest.py script en un editor

sudo nano simpletest.py 

Baixant pantalla es poden veure comentades les diverses opcions de configuracio, cal descomentar les que es facin servir:

# Uncomment one of the blocks of code below to configure your Pi or BBB to use
# software or hardware SPI.
# Raspberry Pi software SPI configuration.
CLK = 25
CS = 24
DO = 18
sensor = MAX31855.MAX31855(CLK, CS, DO)
# Raspberry Pi hardware SPI configuration.
#SPI_PORT = 0
#SPI_DEVICE = 0
#sensor = MAX31855.MAX31855(spi=SPI.SpiDev(SPI_PORT, SPI_DEVICE, max_speed_hz=5000000))
# BeagleBone Black software SPI configuration.
#CLK = 'P9_12'
#CS = 'P9_15'
#DO = 'P9_23'
#sensor = MAX31855.MAX31855(CLK, CS, DO)
# BeagleBone Black hardware SPI configuration.
#SPI_PORT = 1
#SPI_DEVICE = 0
#sensor = MAX31855.MAX31855(spi=SPI.SpiDev(SPI_PORT, SPI_DEVICE, max_speed_hz=5000000))

En el nostre cas fem servir les opcions Software SPI amb la asignacio de pins que hem muntat fisicament a:

Per defecte la configuracio per fer servir Raspberry Pi amb software SPI esta no comentada, si s´han fet canvis o s´han conectat altres pins es precis modificar la configuracio en consecuencia.

Un cop la configuracio esta correctament (des)comentada es pot guardar el fitxer i sortir de l éditor de texte.

Es pot provar el funcionament correcte escribint:

sudo python simpletest.py 

Si tot es correcte es podra veure una sortida com la seguent:

Press Ctrl-C to quit.
Thermocouple Temperature: 22.000*C / 71.600*F
Internal Temperature: 23.312*C / 73.963*F
Thermocouple Temperature: 22.250*C / 72.050*F
Internal Temperature: 23.375*C / 74.075*F
Thermocouple Temperature: 27.500*C / 81.500*F
Internal Temperature: 23.312*C / 73.963*F
...
 

Per entendre el programa es pot obrir simpletest.py amb un editor de texte.El primer que es troba es:

import Adafruit_MAX31855.MAX31855 as MAX31855

Es la importacio de la llibreria a traves de una comanda Python. A continuacio hi ha la configuracio del programa:

# Uncomment one of the blocks of code below to configure your Pi or BBB to use
# software or hardware SPI.
# Raspberry Pi software SPI configuration.
CLK = 25
CS = 24
DO = 18
sensor = MAX31855.MAX31855(CLK, CS, DO)
# Raspberry Pi hardware SPI configuration.
#SPI_PORT = 0
#SPI_DEVICE = 0
#sensor = MAX31855.MAX31855(spi=SPI.SpiDev(SPI_PORT, SPI_DEVICE, max_speed_hz=5000000))
# BeagleBone Black software SPI configuration.
#CLK = 'P9_12'
#CS = 'P9_15'
#DO = 'P9_23'
#sensor = MAX31855.MAX31855(CLK, CS, DO)
# BeagleBone Black hardware SPI configuration.
#SPI_PORT = 1
#SPI_DEVICE = 0
#sensor = MAX31855.MAX31855(spi=SPI.SpiDev(SPI_PORT, SPI_DEVICE, max_speed_hz=5000000))

La part no comentada ha de coorespondre amb el hardware.

Finalment el exemple entra a un bucle on llegeix mesures de temperatura i les imprimeix cada segon. El detall important es que hi han dues funcions de mesura de la temperatura, readTempC() y readInternalC().

# Loop printing measurements every second.
print 'Press Ctrl-C to quit.'
while True:
temp = sensor.readTempC()
internal = sensor.readInternalC()
print 'Thermocouple Temperature: {0:0.3F}*C / {1:0.3F}*F'.format(temp, c_to_f(temp))
print ' Internal Temperature: {0:0.3F}*C / {1:0.3F}*F'.format(internal, c_to_f(internal))
time.sleep(1.0)

La funcio readTempC() llegeix la temperatura de la sonda, la funcio readInternalC() llegeix la temperatura del integrat MAX31855.

Instalar Mysql/MariaDb y els complements necesaris:

sudo apt-get install mysql-server python-mysqldb

Entrar al mode consola de sql.

sudo mysql -u root -p -h localhost

Pulsar Enter per password (buit)y entrarem en la consola MariaDb

Sobre consola

Primer, crear base de dades temperatures:

CREATE DATABASE temperatures;

Seleccionar la base de dades creada:

USE temperatures;

Crear usuari i garantir acces a la base de dades a aquest usuari:

CREATE USER 'logger'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';
 
GRANT ALL PRIVILEGES ON temperatures.* TO 'logger'@'localhost';
 
FLUSH PRIVILEGES;

El usuari/privilegis estan creats. Ara es possible cambiar de l´usuari root a aquest nou usuari:

quit

Tornar a conectar amb el nou usuari

sudo mysql -u logger -p -h localhost

Donar la contrasenya implementada al pas anterior.

Crear Temperaturedata per guardar les dades del sensor y data/hora .

Per crear la taula:

USE temperatures;

Crear la primera taula amb les columnes dateandtime, sensor, temperature y humidity:

CREATE TABLE temperaturedata (dateandtime DATETIME, sensor VARCHAR(32), temperature DOUBLE, humidity DOUBLE);

Es pot confirmar, que la taula buida esta creada amb:

SELECT * FROM temperaturedata;

Si la taula exiteix, es veura: “Empty Set (0.00 sec)”

La base de dades esta configurada es pot sortir de mysql:

quit

Reiniciar mysql perque els canvis tinguin efecte:

sudo /etc/init.d/mysql restart

=== Software de lectura de la sonda i escritura a base de dades==?

El programa simpletest2.py llegeix la temperatura de la sonda i l´escriu a la base de dades .

import time
import datetime
import Adafruit_GPIO.SPI as SPI
import Adafruit_MAX31855.MAX31855 as MAX31855
import sys
import urllib2
import mysql.connector
 
# Raspberry Pi software SPI configuration.
CLK = 25
CS  = 24
DO  = 18
sensor = MAX31855.MAX31855(CLK, CS, DO)
 
 
# Loop printin measurements every second.
#print('Press Ctrl-C to quit.')
#while True:
temp = sensor.readTempC()
internal = sensor.readInternalC()
print('Temperatura: {0:0.2F} C grados '.format(temp))
#   print('    Internal Temperature: {0:0.3F}*C / {1:0.3F}*F'.format(internal, c_to_f(internal)))
print("Temperature Data Logger\n")
#Open Log File
f=open('tempdata.txt','a')
now = datetime.datetime.now()
timestamp = now.strftime("%Y/%m/%d %H:%M")
outvalue = temp
outstring = str(timestamp)+"  "+str(outvalue)+" C "+"\n"
print outstring
f.write(outstring)
f.close()
# time.sleep(1.0)
 
conexion1=mysql.connector.connect(host="localhost",
                                  user="jmbargallo",
                                  passwd="antaviana92",
                                  database="temperatures")
cursor1=conexion1.cursor()
 
sql="insert into temperaturedata(dateandtime, sensor, temperature, humidity) values (%s,%s,%s,%s)"
datos=(timestamp, 2,outvalue,20.0)
cursor1.execute(sql, datos)

El programa IOT.py serveix per enviar les dades a un compte de thingspeak.

import sys
import urllib2
import RPi.GPIO as GPIO
import Adafruit_GPIO.SPI as SPI
import Adafruit_MAX31855.MAX31855 as MAX31855
 
# Raspberry Pi software SPI configuration.
CLK = 25
CS  = 24
DO  = 18
sensor = MAX31855.MAX31855(CLK, CS, DO)
 
# Write API Key ThingSpeak.com
miWriteAPIKey = "R2QX9L6O060V7ZFL"
 
def getSensorData():
   T = sensor.readTempC()
   return ( str(T))
def main():
   print 'Iniciando...'
   baseURL = 'https://api.thingspeak.com/update?api_key=%s' % miWriteAPIKey
   while True:
       try:
           T = getSensorData()
           f = urllib2.urlopen(baseURL + "&field3=%s&" % (T))
           print f.read()
           f.close()
           sleep(5)
       except:
           print 'Terminado.'
           break
if __name__ == '__main__':
   main()