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AZ-Delivery GY-BMP180 Handbuch

Barometrischer luftdruck- und temperatursensor
Inhaltsverzeichnis
BMP180
eBook zu
GY-BMP180
Barometrischer Luftdruck- und Temperatursensor
1
Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für AZ-Delivery GY-BMP180

  • Seite 1 BMP180 eBook zu GY-BMP180 Barometrischer Luftdruck- und Temperatursensor...
  • Seite 2 Anwendungsbereiche Bildung und Lehre: Einsatz in Schulen, Hochschulen und Ausbildungseinrichtungen zur Vermittlung von Grundlagen der Elektronik, Programmierung und eingebetteten Systemen. Forschung und Entwicklung: Verwendung in Forschungs- und Ent- wicklungsprojekten zur Erstellung von Prototypen und Experimenten in den Bereichen Elektronik und Informatik. Prototypen- entwicklung: Einsatz in der Entwicklung und Erprobung neuer elektronischer Schaltungen und Geräte.
  • Seite 3 Anforderungen der RoHS-Richtlinie (2011/65/EU) entspricht und keine gefährlichen Stoffe in über den Grenzwerten zulässigen Mengen enthält, können dennoch Rückstände vorhanden sein. Beachten Sie die folgenden Sicherheitshinweise, um chemische Gefährdungen zu vermeiden: Achtung: Beim Löten können Dämpfe entstehen, die gesundheitsschädlich sein können. Hin- weis: Verwenden Sie einen Lötdampfabsauger oder arbeiten Sie in einem gut belüfteten Bereich.
  • Seite 4: Inhaltsverzeichnis

    BMP180 Inhaltsübersicht Einführung Spezifikationen Installation der Arduino IDE Anschließen des Moduls an den Mikrocontroller Beispiel Skizze Einrichten des Raspberry Pi und Python Aktivieren der I2C-Schnittstelle Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi...
  • Seite 5: Einführung

    BMP180 Einführung Der BMP180 ist ein Luftdruck- und Temperatursensor, der auf dem Bosch- Sensor BMP180 basiert. Dieser ist viel präziser als sein Vorgängermodell BMP085: Er kann den Luftdruck in einem Bereich von 300 - 1100hPa und die Temperatur in einem Bereich von -40°C bis +85°C messen. Der Sensor hat eine Auflösung von 0,02 - 0,06hPA, was einem Höhenunterschied von ca.
  • Seite 6: Spezifikationen

    BMP180 Spezifikationen Betriebsspannung 3,3V Schnittstelle Druckbereich 300-1100 hPa Abmessungen 13 x 10 x 2,5 mm...
  • Seite 7: Installation Der Arduino Ide

    BMP180 Installation der Arduino IDE Sie können die kostenlose Entwicklungsumgebung Arduino IDE unter folgendem Link herunterladen: https://www.arduino.cc/en/Main/Software Windows-Benutzer sollten auf jeden Fall eine der ersten beiden Download- Optionen für die Arduino-IDE verwenden. Die "Windows App"-Version aus dem Windows Store verursacht Verbindungsprobleme, insbesondere bei der Verwendung von Board-Definitionen von Drittanbietern.
  • Seite 8 BMP180 Im nächsten Schritt können verschiedene Optionen für die Installation ausgewählt werden. Es folgt ein kurzer Überblick über die verschiedenen Optionen mit einer kurzen Erläuterung zu jeder Option:...
  • Seite 9 BMP180 Option Erklärung Arduino-Software installieren Installiert die Arduino IDE - Diese Option kann nicht abgewählt werden USB-Treiber installieren Installiert USB-Treiber für verschiedene andere Mikrocontroller. Diese sind nicht erforderlich, um die Software mit dem D1 mini zu verwenden, aber wir empfehlen dringend, sie zu installieren, wenn Sie auch andere Mikrocontroller verwenden Startmenü-Verknüpfung...
  • Seite 10 BMP180 Nach erfolgreicher Installation kann das Installationsprogramm über die Schaltfläche "Schließen" beendet werden:...
  • Seite 11: Anschließen Des Moduls An Den Mikrocontroller

    BMP180 Anschließen des Moduls an den Mikrocontroller Die Verbindung mit dem Mikrocontroller geht wie folgt: Mikrocontroller BMP180 3,3V...
  • Seite 12: Beispiel Skizze

    BMP180 Beispiel-Skizze Als schnelles Beispiel wird hier der Beispielsketch aus der Adafruit BMP085 Bibliothek verwendet, die über Tools > Library Manager installiert werden kann. Den Beispielsketch finden Sie unter Datei > Beispiele > Adafruit BMP085 Bibliothek > BMP085test. Dieser Sketch kann einfach auf den Mikrocontroller hochgeladen werden.
  • Seite 13 BMP180 Serial.print("Höhe = ");...
  • Seite 14 BMP180 Serial.print(bmp.readAltitude()); Serial.println(" meter"); Serial.print("Druck am Meeresspiegel (berechnet) = "); Serial.print(bmp.readSealevelPressure()); Serial.println(" Pa"); // Sie können eine genauere Messung der Höhe erhalten // wenn Sie den aktuellen Meeresspiegeldruck kennen, der // variieren je nach Wetterlage und dergleichen. Wenn es 1015 Millibar sind // das ist gleich 101500 Pascal.
  • Seite 15: Einrichten Des Raspberry Pi Und Python

    BMP180 Einrichten des Raspberry Pi und Python Auf dem Raspberry Pi muss zunächst das Betriebssystem installiert werden, dann muss alles so eingerichtet werden, dass er im Headless-Modus verwendet werden kann. Der Headless-Modus ermöglicht eine Fernverbindung mit dem Raspberry Pi, ohne dass ein PC-Bildschirm, eine Maus oder eine Tastatur benötigt werden.
  • Seite 16: Aktivieren Sie Die I2C-Schnittstelle

    BMP180 Aktivieren Sie die I2C-Schnittstelle Um den Sensor mit dem Raspberry Pi zu verwenden, muss die I2C-Schnittstelle auf dem Raspberry Pi aktiviert werden. Um dies zu tun, gehen Sie zu: Anwendungsmenü > Einstellungen > Raspberry Pi Konfiguration Wenn sich ein neues Fenster öffnet, suchen Sie die Registerkarte "Schnittstellen".
  • Seite 17 BMP180 Um die I2C-Adresse des Moduls zu ermitteln, sollte i2ctools installiert sein. Falls keine vorhanden sind, sollte der folgende Befehl im Terminalfenster ausgeführt werden: sudo apt-get install i2ctools -y Die I2C-Adresse wird durch Eingabe des folgenden Befehls in das Terminal überprüft: i2cdetect -y 1...
  • Seite 18 BMP180 Die Terminalausgabe sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: Die I2C-Adresse des Moduls ist 0x20 Mit dem Befehl: /usr/sbin/i2cset -y 1 0x20 0x14 0x01 die LED kann eingeschaltet werden und mit /usr/sbin/i2cset -y 1 0x20 0x14 0x00 wieder ausgeschaltet werden...
  • Seite 19: Verbinden Des Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    BMP180 Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi Die folgende Abbildung zeigt, wie man den BMP180 an den Raspberry Pi anschließt. Raspberry Pi BMP180 GPIO 8 GPIO 9...
  • Seite 20 BMP180 Mit dem Befehl i2cdetect -y 1 können Sie sich die I2C-Adresse anzeigen lassen. Wir brauchen noch eine Bibliothek, um den Sensor ansprechen zu können. Adafruit bietet eine solche Bibliothek an. Sie können sie mit dem folgenden Befehl installieren (git muss installiert sein): git clone https://github.com/adafruit/Adafruit-Raspberry-Pi-Python-Code.
  • Seite 21 Sie mit Hilfe von vielen Beispielskripten und anderen Tutorials tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach den qualitativ hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH genau richtig. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige Installationsanleitungen, eBooks, Bibliotheken und Unterstützung durch unsere technischen Experten.
  • Seite 22 Herzlich willkommen! Vielen Dank, dass Sie sich für unser AZ-Delivery DHT11 Temperatur- /Feuchtesensormodul entschieden haben. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Sie dieses praktische Gerät verwenden und einrichten können. Viel Spaß!
  • Seite 23 Inhaltsübersicht Einführung ........................3 Spezifikationen ......................4 Die Pinbelegung ......................6 Einrichten der Arduino IDE..................7 Wie man den Raspberry Pi und Python einrichtet..........11 Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller..........12 Bibliothek für Arduino IDE ...................13 Beispiel Skizze ......................14 Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi............16 Bibliothek und Werkzeuge für Python ...............17 Python-Skript ......................18 - 2 -...
  • Seite 24: Einführung

    Einführung Der DHT11-Sensor ist ein Sensor für relative Luftfeuchtigkeit und Temperatur, der ein digitales Signal ausgibt. Er verwendet einen kapazitiven Feuchtigkeitssensor und einen Thermistor, um die Feuchtigkeit und die Temperatur der Umgebungsluft zu messen. Der Temperaturmessbereich des DHT11-Sensors reicht von 0°C bis +50°C, mit einer Genauigkeit von ±2°C.
  • Seite 25: Spezifikationen

    Spezifikationen Betriebsspannungsbereich: von 3,3V bis 5V DC Maximaler Betriebsstrom: 2.5mA max Luftfeuchtigkeitsbereich: 20% - 90% mit einer Genauigkeit von Temperaturbereich: 0°C - 50°C mit einer Genauigkeit von ±2°C Abtastrate: 1Hz (Messung einmal pro Sekunde) Abmessungen: 15 x 32 x 9mm [0.6 x 1.3 x 0.35in] Im Inneren des Gehäuses befindet sich auf der Messseite des DHT11- Sensors ein Feuchtefühler zusammen mit einem NTC-Temperatursensor (oder Thermistor).
  • Seite 26 Eine höhere relative Luftfeuchtigkeit verringert den Widerstand zwischen den Elektroden, während eine niedrigere relative Luftfeuchtigkeit den Widerstand zwischen den Elektroden erhöht. Der temperaturmessende Teil des Sensors besteht aus einem NTC- Temperatursensor (Thermistor). Ein Thermistor ist ein Wärmewiderstand, ein Widerstand, der seinen Widerstand mit der Temperatur ändert. Technisch gesehen sind alle Widerstände Thermistoren.
  • Seite 27 ein digitales Signal mit den Daten aus, die Informationen über Temperatur und Feuchtigkeit enthalten. - 6 -...
  • Seite 28: Die Pinbelegung

    Die Pinbelegung VCC-Pin - versorgt den Sensor mit Strom. Obwohl die Versorgungsspannung zwischen 3,3V und 5V liegen kann, wird eine а 5V-Versorgung empfohlen. Bei einer Versorgungsspannung von а 5V kann ein Kabel, das den Sensor mit dem Mikrocontroller verbindet, bis zu 20 Meter lang sein. Bei einer Versorgungsspannung von 3,3 V sollte die Kabellänge jedoch nicht länger als ein Meter sein, da sonst der Spannungsabfall in der Leitung zu Messfehlern führt.
  • Seite 29 So richten Sie die Arduino IDE ein Wenn die Arduino IDE nicht installiert ist, folgen Sie dem Link und laden Sie die Installationsdatei für das Betriebssystem Ihrer Wahl herunter. Windows-Benutzer doppelklicken auf die heruntergeladene .exe-Datei und folgen den Anweisungen im Installationsfenster. - 8 -...
  • Seite 30 Für Linux-Benutzer laden Sie eine Datei mit der Erweiterung .tar.xz herunter, die entpackt werden muss. Nach dem Entpacken wechseln Sie in das entpackte Verzeichnis und öffnen das Terminal in diesem Verzeichnis. Zwei .sh-Skripte müssen ausgeführt werden, das erste heißt arduino- linux-setup.sh und das zweite heißt install.sh.
  • Seite 31 Auf fast allen Betriebssystemen ist ein Texteditor vorinstalliert (z. B. Windows mit Notepad, Linux Ubuntu mit Gedit, Linux Raspbian mit Leafpad usw.). Alle diese Texteditoren sind für den Zweck des Ebooks vollkommen ausreichend. Als Nächstes müssen Sie überprüfen, ob Ihr PC ein Arduino-Board erkennen kann.
  • Seite 32 Wenn die Arduino IDE unter Windows verwendet wird, lauten die Portnamen wie folgt: Für Linux-Benutzer lautet der Name des Anschlusses zum Beispiel /dev/ttyUSBx, wobei x steht für eine ganzzahlige Zahl zwischen 0 und 9. - 11 -...
  • Seite 33 So richten Sie den Raspberry Pi und Python ein Auf dem Raspberry Pi muss zunächst das Betriebssystem installiert werden, dann muss alles so eingerichtet werden, dass er im Headless-Modus verwendet werden kann. Der Headless-Modus ermöglicht eine Fernverbindung mit dem Raspberry Pi, ohne dass ein PC-Bildschirm, eine Maus oder eine Tastatur benötigt werden.
  • Seite 34: Verbinden Des Moduls Mit Dem Mikrocontroller

    Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller Verbinden Sie das Modul mit dem Mikrocontroller wie in der folgenden Abbildung gezeigt: Modul-Stift MC-Stift Farbe des Kabels DATEN Blauer Draht Schwarzer Draht Rotes Kabel - 13 -...
  • Seite 35: Bibliothek Für Arduino Ide

    Bibliothek für Arduino IDE Um das Modul mit einem Mikrocontroller zu verwenden, empfiehlt es sich, eine externe Bibliothek herunterzuladen. Die einfachste Bibliothek, die in diesem eBook verwendet wird, ist die SimpleDHT-Bibliothek, die unter dem folgenden Link heruntergeladen werden kann. Wenn die .zip-Datei heruntergeladen ist, öffnen Sie Arduino IDE und gehen Sie Skizze >...
  • Seite 36: Beispiel-Skizze

    Beispiel-Skizze Gehen Sie zu: Datei > Beispiele > SimpleDHT > DHT11Default und öffnen Sie die Skizze. Es folgt der Code der Skizze: #include <SimpleDHT.h> pinDHT11 = 2; SimpleDHT11 dht11(pinDHT11); void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { Serial.println("Beispiel DHT11..."); float temperature = 0;...
  • Seite 37 Laden Sie den Sketch auf den Mikrocontroller hoch und starten Sie den Serial Monitor (Tools > Serial Monitor). Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: - 16 -...
  • Seite 38: Verbinden Des Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi Verbinden Sie das Modul mit dem Raspberry Pi wie in der folgenden Abbildung gezeigt: Modul-Stift Raspberry Pi Stift Physikalisch Farbe des e Nadel Kabels Schwarzer Draht DATEN GPIO22 Blauer Draht Rotes Kabel - 17 -...
  • Seite 39: Bibliothek Und Werkzeuge Für Python

    Bibliothek und Werkzeuge für Python Um den DHT11 mit einem Raspberry Pi zu verwenden, ist es empfehlenswert, eine externe Bibliothek herunterzuladen und zu installieren. Die Bibliothek, die in diesem eBook verwendet wird, heißt CircuitPython-DHT. Um die Bibliothek zu installieren, stellen Sie sicher, dass Raspbian auf dem neuesten Stand ist.
  • Seite 40 Python-Skript Einfuhrzeit Einfuhrtafel adafruit_dht importieren dhtDevice = adafruit_dht.DHT11(board.D22) while True: try: temperature_c = dhtDevice.temperature temperature_f = temperature_c * (9 / 5) + 32 humidity = dhtDevice.humidity drucken( "Temp: {:.1f} F / {:.1f} C Luftfeuchtigkeit:{}% ".format( temperatur_f, temperatur_c, luftfeuchtigkeit except RuntimeError as error: # Fehler passieren ziemlich oft, DHTs sind schwer zu lesen, einfach weitermachen print(error.args[0]) time.sleep(2.0)
  • Seite 41 raise error time.sleep(2.0) Speichern Sie das Skript unter dem Namen DHT11.py. Um das Skript auszuführen, öffnen Sie das Terminal in dem Verzeichnis, in dem das Skript gespeichert ist, und führen Sie den folgenden Befehl aus: python3 DHT11.py Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: Um das Skript zu stoppen, drücken Sie 'CTRL + C' auf der Tastatur.
  • Seite 42 Sie mit Hilfe vieler Beispielskripte und anderer Anleitungen tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach qualitativ hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH genau an der richtigen Adresse. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige Installationsanleitungen, eBooks, Bibliotheken und Unterstützung durch unsere technischen Experten.
  • Seite 43 Herzlich willkommen! Vielen Dank, dass Sie sich für unser AZ-Delivery DS1302 Echtzeituhrmodul entschieden haben. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Sie dieses praktische Gerät verwenden und einrichten können. Viel Spaß!
  • Seite 44 Inhaltsübersicht Einführung .........................3 Spezifikationen ......................4 Die Pinbelegung .......................5 Einrichten der Arduino IDE ..................6 Wie man den Raspberry Pi und Python einrichtet..........10 Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller..........11 Bibliothek für Arduino IDE ..................12 Beispiel Skizze ....................13 Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi...........22 Bibliotheken und Werkzeuge für Python............23 Python-Skript ......................24 - 2 -...
  • Seite 45: Einführung

    Datenaustausch zwischen einem Mikrocontroller und einem Modul werden nur drei Drähte benötigt. Die Daten können byteweise oder in einem Burst von bis zu 31 Byte zum und vom Modul übertragen werden. Es gibt einen eingebauten Batteriehalter, aber AZ-Delivery liefert das Modul nicht einer Batterie aus.
  • Seite 46: Spezifikationen

    Spezifikationen Spannung der Stromversorgung von 2V bis 5V von 0℃ bis +70℃ Betriebstemperatur Kommunikationsschnittstelle SSPI [ThreeWire ] Batterie-Backup Ein Batteriehalter ohne Batterie! Tageszeitalarme Geringer Stromverbrauch weniger als 1mA Abmessungen 43 x 23 x 20mm [1.7 x 0.9 x 08in] Der DS1302-Chip verwendet einen externen 32,768-kHz-Quarz. Die integrierte Oszillatorschaltung benötigt für den Betrieb keine externen Widerstände oder Kondensatoren.
  • Seite 47: Die Pinbelegung

    Die Pinbelegung Das DS1302-Echtzeituhrmodul hat fünf Pins. Die Pinbelegung ist in der folgenden Abbildung dargestellt: - 5 -...
  • Seite 48: Einrichten Der Arduino Ide

    Einrichten der Arduino IDE Wenn die Arduino IDE nicht installiert ist, folgen Sie dem Link und laden Sie die Installationsdatei für das Betriebssystem Ihrer Wahl herunter. Windows-Benutzer doppelklicken auf die heruntergeladene .exe-Datei und folgen den Anweisungen im Installationsfenster. - 6 -...
  • Seite 49 Für Linux-Benutzer laden Sie eine Datei mit der Erweiterung .tar.xz herunter, die entpackt werden muss. Nach dem Entpacken wechseln Sie in das entpackte Verzeichnis und öffnen das Terminal in diesem Verzeichnis. Zwei .sh-Skripte müssen ausgeführt werden, das erste heißt arduino- linux-setup.sh und das zweite heißt install.sh.
  • Seite 50 Auf fast allen Betriebssystemen ist ein Texteditor vorinstalliert (z. B. Windows mit Notepad, Linux Ubuntu mit Gedit, Linux Raspbian mit Leafpad usw.). Alle diese Texteditoren sind für den Zweck des Ebooks vollkommen ausreichend. Als Nächstes müssen Sie überprüfen, ob Ihr PC ein Arduino-Board erkennen kann.
  • Seite 51 Bild zu sehen. - 9 -...
  • Seite 52 Wenn die Arduino IDE unter Windows verwendet wird, lauten die Portnamen wie folgt: Für Linux-Benutzer lautet der Anschlussname zum Beispiel /dev/ttyUSBx, wobei x steht für eine ganzzahlige Zahl zwischen 0 und 9. - 10 -...
  • Seite 53 So richten Sie den Raspberry Pi und Python ein Auf dem Raspberry Pi muss zunächst das Betriebssystem installiert werden, dann muss alles so eingerichtet werden, dass er im Headless-Modus verwendet werden kann. Der Headless-Modus ermöglicht eine Fernverbindung mit dem Raspberry Pi, ohne dass ein PC-Bildschirm, eine Maus oder eine Tastatur benötigt werden.
  • Seite 54: Verbinden Des Moduls Mit Dem Mikrocontroller

    Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller Verbinden Sie das Modul mit dem Mikrocontroller wie im folgenden Anschlussplan dargestellt: RTC-Pin MC-Stift Farbe des Kabels Rotes Kabel Schwarzes Kabel Blaues Kabel Violettes Kabel Grüner Draht - 12 -...
  • Seite 55: Bibliothek Für Arduino Ide

    Bibliothek für Arduino IDE Um das Modul mit dem Mikrocontroller zu verwenden, empfiehlt es sich, eine externe Bibliothek herunterzuladen. Die Bibliothek, die in diesem eBook verwendet wird, heißt RTC von Makuna. Um sie herunterzuladen, öffnen Sie die Arduino IDE und gehen Sie zu: Werkzeuge >...
  • Seite 56: Beispiel Skizze

    Beispiel-Skizze #include <ThreeWire.h> #include <RtcDS1302.h> ThreeWire myWire(3, 4, 2); // DAT/IO, CLK/SCLK, RST/CE RtcDS1302<ThreeWire> Rtc(myWire); void einrichten Rtc.Begin(); Serial.begin(9600); //Kommentar zum Schreiben der aktuellen PC-Zeit in die RTC RtcDateTime cdt = RtcDateTime( DATE TIME //Eintrag zur manuellen Eingabe von Datum und Uhrzeit in die RTC //RtcDateTime cdt = RtcDateTime("Jan 14 2015", "09:55:20");...
  • Seite 57 void printDateTime(const RtcDateTime& dt) { //Tag der Woche Serial.print("Tag der Woche: "); (dt.DayOfWeek() == 1) { Serial.println("Montag"); else if (dt.DayOfWeek() == 2) { Serial.println("Dienstag"); else if (dt.DayOfWeek() == 3) { Serial.println("Mittwoch"); else if (dt.DayOfWeek() == 4) { Serial.println("Donnerstag"); else if (dt.DayOfWeek() == 5) { Serial.println("Freitag");...
  • Seite 58 //eine Registerk Serial.print("/"); arte (dt.Month() < 10) { Serial.print("0"); Serial.print(dt.Monat()); sonst Serial.print(dt.Monat()); Serial.print("/"); Serial.println(dt.Jahr()); //Aktuelle Zeit Serial.print("Aktuelle Zeit: "); (dt.Hour() < 10) { Serial.print("0"); Serial.print(dt.Hour()); sonst Serial.print(dt.Hour()); Serial.print(":"); (dt.Minute() < 10) { Serial.print("0"); Serial.print(dt.Minute()); sonst Serial.print(dt.Minute()); - 16 -...
  • Seite 59 //eine Registerk Serial.print(":"); arte (dt.Second() < 10) { Serial.print("0"); Serial.print(dt.Second()); Serial.println(); sonst Serial.print(dt.Second()); Serial.println(); - 17 -...
  • Seite 60 Laden Sie den Sketch auf den Mikrocontroller hoch und starten Sie den Serial Monitor (Tools > Serial Monitor). Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: - 18 -...
  • Seite 61 Zu Beginn des Sketches werden zwei Bibliotheken namens ThreeWire und RtcDS1302 importiert. Diese Bibliotheken enthalten Funktionen, die für die Kommunikation zwischen dem Modul und dem Mikrocontroller verwendet werden. Das Objekt myWire, das die Kommunikationsschnittstelle darstellt, wird mit der folgenden Codezeile erstellt: ThreeWire myWire(4, 5, 2); wobei die Zahlen 4, 5 und 2 digitale Pins auf dem Mikrocontroller darstellen, über die die dasModul angeschlossen ist...
  • Seite 62 Zum Einstellen des aktuellen Systemdatums und der Uhrzeit in das Modul wird die folgende Codezeile verwendet: RtcDateTime cdt = RtcDateTime( DATE TIME Mit dieser Codezeile wird das Objekt mit dem Namen cdt erstellt, w o b e i DATE Argumente verwendet werden. Die Werte dieser Argumente ZEIT stellen die aktuellen Datums- und Zeitdaten des Systems dar.
  • Seite 63 Monitor alle zwei Sekunden aktualisiert. - 21 -...
  • Seite 64 Die Funktion printDateTime() hat ein Argument und gibt keinen Wert zurück. Der Argumenttyp ist RtcDateTime, der Datums- und Zeitdaten aus der RTC darstellt. In der Kopfzeile der Funktion steht das Folgende: const RtcDateTime& dt wobei dt der Name des Parameters (Arguments) ist; & bedeutet, dass die Daten per Referenz an die Funktion übergeben werden (was dies bedeutet, ist nicht Gegenstand dieses eBooks);...
  • Seite 65 Alle anderen numerischen Werte von Daten, die vom RTC-Modul gelesen werden, werden mit führender Null angezeigt (z. B. Addition von Nullen zu Sekunden), wobei die folgenden Codezeilen verwendet werden: if (dt.Second() < 10) { Serial.print("0"); } else { Serial.print(dt.Second()); - 23 -...
  • Seite 66: Verbinden Des Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi Verbinden Sie das Modul mit dem Raspberry Pi wie im folgenden Anschlussplan dargestellt: RTC-Pin Raspberry Pi Stift Physikalisch Farbe des e Nadel Kabels Rotes Kabel Schwarzes Kabel GPIO17 Grüner Draht GPIO27 Violettes Kabel GPIO22 Blaues Kabel...
  • Seite 67: Bibliothek Und Werkzeuge Für Python

    Bibliotheken und Werkzeuge für Python Um das Modul mit dem Raspberry Pi zu verwenden, wird empfohlen, eine externe Bibliothek herunterzuladen. eine externe Bibliothek herunterzuladen, die in diesem eBook verwendet wird, sollten die git-App und die rpi.gpio-Bibliothek installiert werden. Öffnen Sie dazu das Terminal und führen Sie die folgenden Befehle nacheinander aus: sudo apt-get Update sudo apt-get aktualisieren...
  • Seite 68: Python-Skript

    Python-Skript importieren pyRPiRTC importieren time from datetime import datetime my_format '%d/%m/%Y %H:%M:%S' pyRPiRTC.DS1302(clk_pin=11, data_pin=13, ce_pin=15) set_date_time(time, f=my_format): global datetime.strptime(time, f) rtc.write_datetime(dt) print('Drücken Sie CTRL + C, um das Skript zu beenden!') try: # set_date_time('01/01/2020 09:13:55') # uncomment this to set date/time while True: rtc.read_datetime()
  • Seite 69 Speichern Sie das Skript unter dem Namen ds1302.py. Um das Skript auszuführen, öffnen Sie das Terminal in dem Verzeichnis, in dem das Skript gespeichert ist, und führen Sie den folgenden Befehl aus: python3 ds1302.py Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: Um das Skript zu stoppen, drücken Sie 'CTRL + C' auf der Tastatur.
  • Seite 70 Das Skript beginnt mit dem Import der beiden Bibliotheken sys und time, ein Skript pyRPiRTC und eine Funktion datetime aus der datetime-Bibliothek. Als nächstes wird die String-Variable my_format erstellt. Diese Variable enthält die Zeichenfolge, die das in der Funktion datetime() verwendete Datums- und Zeitformat darstellt.
  • Seite 71 Das zweite Argument heißt f und steht für das Datums- und Zeitformat, das für die Funktion datetime() verwendet wird. Dieses Argument ist optional und sein Wert wird standardmäßig auf den in der Variablen my_format gespeicherten Wert gesetzt. Das zweite Argument ist optional, wie in der folgenden Codezeile zu sehen ist: def set_date_time(time, f=my_format): global rtc...
  • Seite 72 Anschließend werden die Daten aus dem cdt-Objekt im Terminal angezeigt. Die Ausgabe ist auf dem Bild der Skriptausgabe zu sehen. Der erste Ausnahmeblock dient zum Abfangen des ValueError. Dieser Fehler tritt auf, wenn die Daten nicht aus dem RTC-Modul gelesen werden können.
  • Seite 73 Sie mit Hilfe vieler Beispielskripte und anderer Anleitungen tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach qualitativ hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH genau an der richtigen Adresse. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige Installationsanleitungen, eBooks, Bibliotheken und Unterstützung durch unsere technischen Experten.
  • Seite 74 - 21 -...
  • Seite 75 - 20 -...
  • Seite 76 Herzlich willkommen! Vielen Dank, dass Sie sich für unser AZ-Delivery HC-SR501 PIR-Modul entschieden haben. Auf den folgenden Seiten zeigen wir Ihnen, wie Sie dieses praktische Gerät verwenden und einrichten können. Viel Spaß!
  • Seite 77 Inhaltsübersicht Einführung .........................3 Eigenschaften ......................4 Einstellen der Hardwarefunktionen................6 Spezifikationen ......................8 Die Pinbelegung .......................9 Einrichten der Arduino IDE...................10 Wie man den Raspberry Pi und Python einrichtet..........14 Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller..........15 Beispiel Skizze ....................16 Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi..........19 Python-Skript ......................20 - 2 -...
  • Seite 78: Einführung

    Einführung Das HC-SR501 PIR-Modul ist ein Gerät, das Veränderungen im Infrarotlicht erkennen kann. Zum Beispiel eine menschliche Aktivität, wenn sie sich im Erfassungsbereich d e s Moduls befindet. Das Modul basiert auf Infrarot- Technologie und verwendet einen pyroelektrischen Passiv-Infrarot-Sensor, kurz PIR. Es besteht aus einem p y r o e l e k t r i s c h e n Sensor und einigen zusätzlichen elektronischen Komponenten.
  • Seite 79 Es zeichnet sich durch eine hohe Empfindlichkeit, eine hohe Zuverlässigkeit und einen Ultra-Niederspannungsbetrieb aus. - 4 -...
  • Seite 80: Eigenschaften

    Eigenschaften • Automatische Induktion • Lichtempfindliche Steuerung • Temperaturkompensation • Zwei-Wege-Auslöser • Induktionssperrzeit • Breiter Betriebsspannungsbereich • Mikro-Stromverbrauch • Hohe Signalleistung Die automatische Induktionsfunktion schaltet den Ausgang auf HIGH, wenn sich das Objekt im Erfassungsbereich befindet. Wenn sich das Objekt außerhalb des Erfassungsbereichs befindet, ist der Ausgang auf LOW geschaltet.
  • Seite 81 Die Zwei-Wege-Trigger-Funktion verfügt über zwei Modi, die mit dem On- Board-Jumper eingestellt werden können. Der erste Modus ist der nicht wiederholbare Trigger. In diesem Modus wird der Ausgang nach einer gewissen Verzögerung automatisch in den LOW-Zustand versetzt, wenn er sich im HIGH-Zustand befindet. Der zweite Modus wird als wiederholbarer Trigger bezeichnet.
  • Seite 82: Einstellen Der Hardwarefunktionen

    Einstellen der Hardwarefunktionen Das Modul HC-SR501 hat zwei Trimmpotentiometer, T1 und T2. Mit dem Trimmpotentiometer wird Empfindlichkeit Trimmpotentiometer T2 die Verzögerung des Ausgangs eingestellt. Der Jumper J1 wird für die Einstellung der Temperaturkompensation verwendet. Um das Modul mit 3,3 V zu verwenden, gibt es einen einfachen Mod, der den eingebauten Spannungsregler umgeht.
  • Seite 83 Stromversorgungspins haben. - 8 -...
  • Seite 84 Um das Modul in diesem Mod zu verwenden, entfernen Sie einfach den Jumper J1 und schließen Sie das Stromversorgungskabel an den Pin H (Pin 1 von J1) an. Auf dem Modul befinden sich zwei Trimmpotentiometer, die zur Einstellung der Empfindlichkeit und der Verzögerung dienen. Die Empfindlichkeit kann durch Drehen des Trimmpotentiometers T1 im Uhrzeigersinn (CW) eingestellt werden, wodurch sich der Entfernungsmessbereich auf etwa 7 Meter erhöht.
  • Seite 85: Spezifikationen

    Spezifikationen Spannung der Stromversorgung: 5V DC von -15 bis +70℃ Betriebstemperatur: Sperrzeit: 200 Millisekunden Erfassungsbereich: 110 Grad Erfassungsbereich: bis zu 7 Meter Blockzeit: von 2,5 Sek. (Standard) bis zu 10 Sek. Methoden auslösen: L - Deaktivieren, H - Aktivieren der Triggerwiederholung TTL-Ausgang: LOW - 0V, HIGH - 3,3V (logische...
  • Seite 86: Die Pinbelegung

    Die Pinbelegung Das HC-SR501 PIR-Modul hat drei Pins. Die Pinbelegung ist in d e r folgenden Abbildung dargestellt: Hinweis: Der bevorzugte Betriebsspannungsbereich ist 5 V. Die Ausgangsspannung am digitalen Pin liegt im Bereich von 3,3 V. Hinweis: Wenn das Modul an die Stromversorgung angeschlossen ist, benötigt der Sensor zwischen 30 und 60 Sekunden, um sich aufzuwärmen und zu stabilisieren.
  • Seite 87: Einrichten Der Arduino Ide

    Einrichten der Arduino IDE Wenn die Arduino IDE nicht installiert ist, folgen Sie dem Link und laden Sie die Installationsdatei für das Betriebssystem Ihrer Wahl herunter. Windows-Benutzer doppelklicken auf die heruntergeladene .exe-Datei und folgen den Anweisungen im Installationsfenster. - 12 -...
  • Seite 88 Für Linux-Benutzer laden Sie eine Datei mit der Erweiterung .tar.xz herunter, die entpackt werden muss. Nach dem Entpacken wechseln Sie in das entpackte Verzeichnis und öffnen das Terminal in diesem Verzeichnis. Zwei .sh-Skripte müssen ausgeführt werden, das erste heißt arduino- linux-setup.sh und das zweite heißt install.sh.
  • Seite 89 Auf fast allen Betriebssystemen ist ein Texteditor vorinstalliert (z. B. Windows mit Notepad, Linux Ubuntu mit Gedit, Linux Raspbian mit Leafpad usw.). Alle diese Texteditoren sind für den Zweck des Ebooks vollkommen ausreichend. Als Nächstes müssen Sie überprüfen, ob Ihr PC ein Arduino-Board erkennen kann.
  • Seite 90 Wenn die Arduino IDE unter Windows verwendet wird, lauten die Portnamen wie folgt: Für Linux-Benutzer lautet der Name des Anschlusses zum Beispiel /dev/ttyUSBx, wobei x steht für eine ganzzahlige Zahl zwischen 0 und 9. - 15 -...
  • Seite 91: Wie Man Den Raspberry Pi Und Python Einrichtet

    Wie man den Raspberry Pi und Python einrichtet Auf dem Raspberry Pi muss zunächst das Betriebssystem installiert werden, dann muss alles so eingerichtet werden, dass er im Headless-Modus verwendet werden kann. Der Headless-Modus ermöglicht eine Fernverbindung mit dem Raspberry Pi, ohne dass ein PC-Bildschirm, eine Maus oder eine Tastatur benötigt werden.
  • Seite 92: Verbinden Des Moduls Mit Dem Mikrocontroller

    Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller Verbinden Sie das HC-SR501 PIR-Modul mit dem Mikrocontroller wie i m folgenden Anschlussplan dargestellt: PIR-Stift MC-Stift Farbe des Kabels Rotes Kabel Blaues Kabel Schwarzes Kabel - 17 -...
  • Seite 93: Beispiel Skizze

    Beispiel-Skizze #define OUT_PIN 2 uint8_t output_value = 0; bool motion_detected = false; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(OUT_PIN, INPUT); delay(60000); void loop() { output_value = digitalRead(OUT_PIN); (output_value) { Serial.println("Objekt erkannt!"); motion_detected = true; delay(3000); sonst Serial.println("Kein Objekt!"); (motion_detected) { Serial.println("Warten!"); delay(6000); Serial.println("Bereit...");...
  • Seite 94 Laden Sie den Sketch auf den Mikrocontroller hoch und starten Sie den Serial Monitor (Tools > Serial Monitor). Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: - 19 -...
  • Seite 95 Sketch beginnt mit der Erstellung eines Makros namens OUT_PIN. Es stellt den digitalen Ausgangspin des Mikrocontrollers dar, der für den Anschluss des Sensorausgangspins verwendet wird. Als nächstes zwei Variablen namens werden output_value motion_detected erstellt. Die Variable output_value speichert Zustand des Ausgangspins. Die Variable wird für die motion_detected Anzeige der Meldungen im seriellen Monitor verwendet.
  • Seite 96: Verbinden Des Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi Verbinden Sie das HC-SR501 PIR-Modul mit dem Raspberry Pi wie im folgenden Anschlussplan dargestellt: RTC-Pin Raspberry Pi Stift Physikalisch Farbe des e Nadel Kabels Rotes Kabel GPIO14 Blaues Kabel Schwarzes Kabel - 21 -...
  • Seite 97: Python-Skript

    Python-Skript import RPi.GPIO GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setwarnings(False) PIR_PIN # GPIO4-Pin 7 an PIR zuweisen GPIO.setup(PIR_PIN, GPIO.IN) # GPIO-Pin PIR als Eingang einrichten print('Sensor initialisiert . . time.sleep(60) # Dem Sensor 60 Sekunden Zeit zum Hochfahren geben print('Aktiv') pir(pin): print('Bewegung erkannt!') GPIO.add_event_detect(4, GPIO.FALLING, callback=pir, bouncetime=100) print('[Drücken Sie Strg + C, um das...
  • Seite 98 Speichern Sie das Skript unter dem Namen pir.py. Um das Skript auszuführen, öffnen Sie das Terminal in d e m Verzeichnis, in dem Sie das Skript gespeichert haben, und führen Sie den folgenden Befehl aus: python3 pir.py Das Ergebnis sollte wie auf dem folgenden Bild aussehen: Um das Skript zu beenden, drücken Sie 'CTRL + C' auf der Tastatur.
  • Seite 99 Das Skript beginnt mit dem Import von zwei Bibliotheken, Rpi.GPIO und time. Dann werden die GPIO-Pinnamen auf BCM gesetzt und alle Warnungen bezüglich der GPIO-Schnittstellen werden deaktiviert. Als nächstes wird der Pin-Modus des GPIO-Pins 4 auf Eingang gesetzt, gefolgt von einer Verzögerung von 60 Sekunden für das Aufwärmen des Sensors.
  • Seite 100 Signals nach dem Abprallen wird gelesen. - 25 -...
  • Seite 101 Als nächstes wird der try-except-finally-Codeblock erstellt. Im try-Codeblock wird eine unendliche Schleife erstellt, in der eine Pause von 100 Mikrosekunden eingefügt wird, damit die Schleife selbst den Raspberry Pi nicht blockiert. Der Ausnahme-Codeblock wird ausgeführt, wenn die Tastenkombination 'STRG Tastatur gedrückt wird.
  • Seite 102 Sie mit Hilfe vieler Beispielskripte und anderer Anleitungen tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach qualitativ hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH genau an der richtigen Adresse. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige Installationsanleitungen, eBooks, Bibliotheken und Unterstützung durch unsere technischen Experten.
  • Seite 103 Herzlich willkommen! Vielen Dank, dass sich für unser AZ-Delivery KY-032 Hinderniserkennungsmodul entschieden haben. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Sie dieses praktische Gerät verwenden und einrichten können. Viel Spaß!
  • Seite 104 Inhaltsübersicht Einführung ........................3 Spezifikationen ......................4 Die Pinbelegung ......................6 Der Schaltplan ......................7 Einrichten der Arduino IDE..................9 Wie man den Raspberry Pi und Python einrichtet..........13 Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller...........14 Beispiel-Skizze ......................15 Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi............18 Python-Skript ......................19 - 2 -...
  • Seite 105: Einführung

    Einführung Das Herzstück des KY-032-Moduls ist ein NE555 Timer-Oszillator-Chip, der eine 38-kHz-Rechteckwelle erzeugt. Das 38-kHz-Signal wird verwendet, um eine Infrarot-LED mit dieser Frequenz einzuschalten. Das von der Infrarot- LED ausgesandte Licht wird vom Hindernis reflektiert und dann von einem Infrarot-Empfängermodul HS0038B erfasst. Das Empfängermodul verfügt über einen externen optischen 950-nm-Infrarotfilter und einen internen elektronischen 38-kHz-Bandpassfilter, der das Modul nur für Infrarotlicht empfänglich macht, das bei dieser Frequenz pulsiert.
  • Seite 106: Spezifikationen

    Spezifikationen " Betriebsspannungsbereich: von 3,3V bis 5V DC " Arbeitsstrom: ~20mA " Erkennungsweite: von 20mm bis 400mm " Erfassungswinkel: 60° " Abmessungen: 27 x 45mm [1.1 x 1.8in] " Ausgabe: LOW - Hindernis erkannt HIGH - Hindernis wird nicht erkannt Das Potentiometer in der Nähe des NE555-Chips (R6 auf dem Schaltplan) dient zur Feinabstimmung des Signals auf genau 38kHz.
  • Seite 107 verwendet wird, erreicht das Gerät seine maximale Empfindlichkeit. - 5 -...
  • Seite 108 Wenn der Jumper auf der Platine installiert ist, wird die Infrarot-LED kontinuierlich mit einer Frequenz von 38 kHz eingeschaltet. Wenn die Freigabefunktion nicht verwendet wird, muss der Jumper installiert sein. Wenn der Jumper entfernt wird, wird Pin 4 des NE555-Chips durch einen 22kΩ-Pull-Down-Widerstand (R3 im Schaltplan) auf LOW gehalten (RESET- Zustand).
  • Seite 109: Die Pinbelegung

    Die Pinbelegung Das Hinderniserkennungsmodul KY-032 hat vier Stifte. Die Pinbelegung ist in der folgenden Abbildung dargestellt: - 7 -...
  • Seite 110 Das Schema Die folgende Abbildung zeigt eine schematische Darstellung des Moduls KY- 032: - 8 -...
  • Seite 111: Einrichten Der Arduino Ide

    Einrichten der Arduino IDE Wenn die Arduino IDE nicht installiert ist, folgen Sie dem Link und laden Sie die Installationsdatei für das Betriebssystem Ihrer Wahl herunter. Windows-Benutzer doppelklicken auf die heruntergeladene .exe-Datei und folgen den Anweisungen im Installationsfenster. - 9 -...
  • Seite 112 Für Linux-Benutzer laden Sie eine Datei mit der Erweiterung .tar.xz herunter, die entpackt werden muss. Nach dem Entpacken wechseln Sie in das entpackte Verzeichnis und öffnen das Terminal in diesem Verzeichnis. Zwei .sh-Skripte müssen ausgeführt werden, das erste heißt arduino- linux-setup.sh und das zweite heißt install.sh.
  • Seite 113 Auf fast allen Betriebssystemen ist ein Texteditor vorinstalliert (z. B. Windows mit Notepad, Linux Ubuntu mit Gedit, Linux Raspbian mit Leafpad usw.). Alle diese Texteditoren sind für den Zweck des Ebooks vollkommen ausreichend. Als Nächstes müssen Sie überprüfen, ob Ihr PC ein Arduino-Board erkennen kann.
  • Seite 114 Wenn die Arduino IDE unter Windows verwendet wird, lauten die Portnamen wie folgt: Für Linux-Benutzer lautet der Name des Anschlusses zum Beispiel /dev/ttyUSBx, wobei x steht für eine ganzzahlige Zahl zwischen 0 und 9. - 12 -...
  • Seite 115 So richten Sie den Raspberry Pi und Python ein Auf dem Raspberry Pi muss zunächst das Betriebssystem installiert werden, dann muss alles so eingerichtet werden, dass er im Headless-Modus verwendet werden kann. Headless-Modus ermöglicht eine Fernverbindung mit dem Raspberry Pi, ohne dass ein PC-Bildschirm, eine Maus oder eine Tastatur benötigt werden.
  • Seite 116: Verbinden Des Moduls Mit Dem Mikrocontroller

    Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller Verbinden Sie das KY-032 Modul mit dem Mikrocontroller wie i m folgenden Anschlussplan dargestellt: KY-032 Stift >MC-Stift > Schwarze s Kabel > Rotes Kabel > Blaues Kabel HINWEIS: Entfernen Sie den Jumper nicht vom Modul KY-032, da die Der ENABLE-Modus wird in der Skizze nicht verwendet.
  • Seite 117: Beispiel Skizze

    Beispiel-Skizze #define SIGNAL_PIN 2 bool object_detect = false; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(SIGNAL_PIN, INPUT); void loop() { if(digitalRead(SIGNAL_PIN)) { object_detect = false; sonst delayMicroseconds(500); if(digitalRead(SIGNAL_PIN)) { object_detect = false; sonst object_detect = true; if(object_detect == true) { Serial.println("Objekt erkannt!"); delay(100); - 15 -...
  • Seite 118 Laden Sie den Sketch auf den Mikrocontroller und öffnen Sie Serial Monitor (Tools > Serial Monitor). Das Ergebnis sollte wie die Ausgabe auf dem folgenden Bild aussehen: - 16 -...
  • Seite 119 Sketch beginnt mit der Definition und Initialisierung eines Makros namens SIGNAL_PIN. Dieses Makro stellt den digitalen Pin des Mikrocontrollers dar, an dem der Signalpin des Moduls angeschlossen ist. Als nächstes wird eine boolesche Variable namens object_detect definiert und mit dem Wert false initialisiert. Der in dieser Variablen gespeicherte Wert wird verwendet, um die Objekterkennung vor dem Modul zu signalisieren.
  • Seite 120: Verbinden Des Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi Verbinden Sie das KY-032 Modul mit dem Raspberry Pi wie im folgenden Anschlussplan dargestellt: KY-032 Stift > Himbeere Pi-Stift > [Pin 9] Schwarze s Kabel > GPIO22 [Pin 15] Blaues Kabel > [Pin 17] Rotes Kabel HINWEIS: Entfernen Sie den Jumper nicht vom Modul KY-032, da die...
  • Seite 121: Python-Skript

    Python-Skript importiere RPi.GPIO GPIO from time import strftime, localtime, sleep GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setwarnings(False) Signal_PIN GPIO.setup(Signal_PIN, GPIO.IN) object_detect false print('[Drücken Sie CTRL + C, um das Skript zu beenden!]') try: # Hauptprogrammschleife while True: GPIO.input(Signal_PIN): object_detect false sonst: sleep(0.0005) # 500 Mikrosekunden warten GPIO.input(Signal_PIN): object_detect false...
  • Seite 122 Speichern Sie das Skript unter dem Namen obstacle.py. Um das Skript auszuführen, öffnen Sie das Terminal in dem Verzeichnis, in dem das Skript gespeichert ist, und führen Sie den folgenden Befehl aus: python3 obstacle.py Das Ergebnis sollte wie auf dem folgenden Bild aussehen: Um das Skript zu beenden, drücken Sie STRG + C auf der Tastatur.
  • Seite 123 Sie mit Hilfe vieler Beispielskripte und anderer Anleitungen tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH an der richtigen Adresse. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige...
  • Seite 124 - 13 -...
  • Seite 125 Herzlich willkommen! Vielen Dank, dass Sie sich für unser AZ-Delivery KY-037 Big Microphone Module entschieden haben. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Sie dieses praktische Gerät verwenden und einrichten. Viel Spaß!
  • Seite 126 Inhaltsübersicht Einführung ........................3 Spezifikationen ......................4 Die Pinbelegung ......................5 Einrichten der Arduino IDE..................6 Wie man den Raspberry Pi und Python einrichtet..........10 Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller...........11 Beispiel Skizze ......................12 Externes Analog-Digital-Modul ................15 Verbinden des ADS1115-Moduls mit dem Raspberry Pi .......17 Bibliotheken und Werkzeuge für Python............19 Testskript für das Modul ADS1115..............
  • Seite 127: Einführung

    Einführung Das große Mikrofonmodul KY-037 enthält ein kapazitives Elektretmikrofon, einige Widerstände, zwei LEDs, ein Potentiometer und einen analogen Spannungskomparator LM393. Das kapazitive Elektretmikrofon ist ein Schallsensor - ein Bauteil, das Schallwellen in elektrische Signale umwandelt. Der Sensor erfasst die Intensität der Schallwellen in der Umgebung. Diese Art von Mikrofon verfügt über einen dünnen Film (wie eine dünne Folie) aus Elektretmaterial (Dielektrikum), das bei Schallwellen schwingt.
  • Seite 128: Spezifikationen

    Spezifikationen " Betriebsspannungsbereich: von 3,3V bis 5V DC " Ausgabe: digital und analog " Frequenzbereich: von 100Hz bis 10.000Hz " Empfindlichkeit: -46 ± 2,0 ( 0 dB = 1V/Pa ) bei 1kHz " Empfindlichkeit gegenüber 58dB dem Rauschabstand: " Abmessungen: 15 x 36 x 13mm [0.6 x 1.4 x 0.51in] Auf dem Modul befinden sich zwei LEDs, eine zur Anzeige der Stromversorgung und eine zur Anzeige der Tonintensität.
  • Seite 129: Die Pinbelegung

    Die Pinbelegung Das große Mikrofonmodul KY-037 hat vier Pins. Die Pinbelegung ist in der folgenden Abbildung dargestellt: - 5 -...
  • Seite 130: Einrichten Der Arduino Ide

    Einrichten der Arduino IDE Wenn die Arduino IDE nicht installiert ist, folgen Sie dem Link und laden Sie die Installationsdatei für das Betriebssystem Ihrer Wahl herunter. Windows-Benutzer doppelklicken auf die heruntergeladene .exe-Datei und folgen den Anweisungen im Installationsfenster. - 6 -...
  • Seite 131 Für Linux-Benutzer laden Sie eine Datei mit der Erweiterung .tar.xz herunter, die entpackt werden muss. Nach dem Entpacken wechseln Sie in das entpackte Verzeichnis und öffnen das Terminal in diesem Verzeichnis. Zwei .sh-Skripte müssen ausgeführt werden, das erste heißt arduino- linux-setup.sh und das zweite heißt install.sh.
  • Seite 132 Auf fast allen Betriebssystemen ist ein Texteditor vorinstalliert (z. B. Windows mit Notepad, Linux Ubuntu mit Gedit, Linux Raspbian mit Leafpad usw.). Alle diese Texteditoren sind für den Zweck des Ebooks vollkommen ausreichend. Als Nächstes müssen Sie überprüfen, ob Ihr PC ein Arduino-Board erkennen kann.
  • Seite 133 Wenn die Arduino IDE unter Windows verwendet wird, lauten die Portnamen wie folgt: Für Linux-Benutzer lautet der Name des Anschlusses zum Beispiel /dev/ttyUSBx, wobei x steht für eine ganzzahlige Zahl zwischen 0 und 9. - 9 -...
  • Seite 134 So richten Sie den Raspberry Pi und Python ein Auf dem Raspberry Pi muss zunächst das Betriebssystem installiert werden, dann muss alles so eingerichtet werden, dass er im Headless-Modus verwendet werden kann. Headless-Modus ermöglicht eine Fernverbindung mit dem Raspberry Pi, ohne dass ein PC-Bildschirm, eine Maus oder eine Tastatur benötigt werden.
  • Seite 135: Verbinden Des Moduls Mit Dem Mikrocontroller

    Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller Verbinden Sie das KY-037 Modul mit dem Mikrocontroller wie i m folgenden Anschlussplan dargestellt: KY-037 Stift >MC-Stift > Rotes Kabel > Schwarzes Kabel > Grüner Draht > Blaues Kabel - 11 -...
  • Seite 136: Beispiel-Skizze

    Bei der Einrichtung werden sowohl die analogen als auch die digitalen Pins des KY-037-Moduls verwendet. Beispiel-Skizze #define DIGITAL_PIN 2 #define ANALOG_PIN 0 void setup() { pinMode(DIGITAL_PIN, INPUT); Serial.begin(9600); void loop() { Serial.print("Digital: "); Serial.print(digitalRead(DIGITAL_PIN)); Serial.print(" - Analog: "); Serial.println(analogRead(ANALOG_PIN)); delay(1000); - 12 -...
  • Seite 137 Laden Sie den Sketch auf den Mikrocontroller und öffnen Sie Serial Monitor (Tools > Serial Monitor). Das Ergebnis sollte wie die Ausgabe auf dem folgenden Bild aussehen: - 13 -...
  • Seite 138 Die Schallwellen sind auf dem seriellen Plotter zu sehen (Werkzeuge > Serieller Plotter). Das Ergebnis sollte wie auf dem folgenden Bild aussehen: - 14 -...
  • Seite 139 Externes Analog-Digital-Modul Der Raspberry Pi ist nicht in der Lage, analoge Spannungen zu lesen, da er keinen Analog-Digital-Wandler besitzt. Um analoge Spannungen mit dem Raspberry Pi zu lesen, müssen Sie einen externen Analog-Digital-Wandler verwenden. Der AZ-Lieferant bietet ein solches Gerät an, es heißt ADS1115 Analog-Digital-Wandler.
  • Seite 140 Wenn Sie mehr über das Gerät wissen möchten, können Sie es i m kostenlosen eBook nachlesen: ADS1115 Analog-Digital-Wandler Schnellstartanleitung Das Modul kann sowohl positive als auch negative Spannungen lesen. Das erste Bit im digitalen Wert ist für das Vorzeichen (positive oder negative Spannung), was bedeutet, dass die tatsächliche Genauigkeit des Moduls 15 Bits beträgt, wobei das 16te Bit das Vorzeichenbit ist.
  • Seite 141: Verbinden Des Ads1115-Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des ADS1115-Moduls mit dem Raspberry Pi Da der Raspberry Pi keinen Analog-Digital-Wandler an Bord hat, muss ein externer Analog-Digital-Wandler verwendet werden, wenn die analoge Spannung vom Raspberry Pi gelesen werden soll. Zu diesem Zweck wird in diesem eBook das Gerät ADS1115 Analog-Digital-Wandler verwendet. Verbinden Sie das ADS1115 Modul mit dem Raspberry Pi wie im folgenden Anschlussplan dargestellt: - 17 -...
  • Seite 142 ADS1115 Stift > Himbeere Pi-Stift > [Pin 1] Rotes Kabel >GPIO 2 [Pin 3] Violettes Kabel >GPIO 3 [Pin 5] Grüner Draht > [Pin 9] Schwarzes Kabel ADS1115-Stift >Potentiometer-Pin >Mittlerer Stift Blaues Kabel Raspel. Pi-Stift >Potentiometer-Pin GND [Pin 14] >Oberster Pin (im Anschlussplan) Schwarzes Kabel 3V3 [Pin 17]...
  • Seite 143 Bibliotheken und Werkzeuge für Python Um das Gerät mit dem Raspberry Pi zu verwenden, ist es empfehlenswert, eine externe Python-Bibliothek herunterzuladen. Die Bibliothek, die in diesem eBook verwendet wird, heißt Adafruit_Python_ADS1x15. Bevor die Bibliothek verwendet werden kann, führen Sie die folgenden Befehle aus: sudo apt-get update sudo apt-get install build-essential python3-dev python3-smbus2...
  • Seite 144: Freischaltung Der I2C-Schnittstelle

    Freischaltung der I2C-Schnittstelle Um den Sensor mit dem Raspberry Pi verwenden zu können, muss die I2C- Schnittstelle d e s Raspberry Pi aktiviert werden. Gehen Sie dazu auf: Anwendungsmenü > Einstellungen > Raspberry Pi Konfiguration Wenn sich ein neues Fenster öffnet, suchen Sie die Registerkarte "Schnittstellen".
  • Seite 145 Um die I2C-Adresse des Moduls zu ermitteln, sollte i2ctools installiert sein. Ist dies nicht der Fall, muss der folgende Befehl im Terminalfenster ausgeführt werden: sudo apt-get install i2ctools -y Die Überprüfung der I2C-Adresse erfolgt durch Eingabe des folgenden Befehls in das Terminal: i2cdetect -y 1 Die Terminalausgabe sollte wie auf dem folgenden Bild aussehen: Die I2C-Adresse des Moduls ist 0x48.
  • Seite 146: Testskript Für Das Modul Ads1115

    Testskript für das Modul ADS1115 Einfuhrzeit Adafruit_ADS1x15 importieren Adafruit_ADS1x15.ADS1115() # Einen ADS1115 ADC erstellen GAIN print('[Drücken Sie CTRL + C, um das Skript beenden!]') try: # Hauptprogrammschleife while True: # ADC Kanal 0 Wert Werte = adc.read_adc(0, gain=GAIN) print('{:>6}'.format(Werte)) time.sleep(0.5) # Scavenging-Arbeit nach Programmende except KeyboardInterrupt:...
  • Seite 147 Speichern Sie das Skript unter dem Namen AnalogRead.py. Um das Skript auszuführen, öffnen Sie das Terminal in dem Verzeichnis, in dem das Skript gespeichert ist, und führen Sie den folgenden Befehl aus: python3 AnalogRead.py Das Ergebnis sollte wie auf dem folgenden Bild aussehen: Um das Skript zu beenden, drücken Sie STRG + C auf der Tastatur.
  • Seite 148 Um das adc-Objekt zu erstellen und zu initialisieren, wird die folgende Codezeile verwendet: adc = Adafruit_ADS1x15.ADS1115() Die ADC-Daten werden mit der folgenden Code-Zeile gelesen: adc.read_adc(0, gain=GAIN) Dabei ist 0 der Name des ADC-Pins, der einer der folgenden sein kann: 0, 1, 2 oder 3.
  • Seite 149: Verbinden Des Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi Verbinden Sie das KY-037 Modul mit dem Raspberry Pi wie im folgenden Anschlussplan dargestellt: - 25 -...
  • Seite 150 KY-037 Stift > Himbeere Pi-Stift > [Pin 14] Schwarze s Kabel > GPIO22 [Pin 15] Blaues Kabel + (VCC) > [Pin 17] Rotes Kabel KY-037 Stift > ADS1115-Pin > Braunes Kabel ADS1115-Stift >Himbeer Pi-Pin > [Pin 1] Rote Leitung > [Pin 9] Schwarzes Kabel...
  • Seite 151: Python-Skript

    Python-Skript Einfuhrzeit import Adafruit_ADS1x15 import RPi.GPIO GPIO GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setwarnings(False) ADS1115 Adafruit_ADS1x15.ADS1115() GAIN Digital_PIN GPIO.setup(Digital_PIN, GPIO.IN) print('[Drücken Sie CTRL + C, um das Skript zu beenden!]') try: # Hauptprogrammschleife while True: analog ADS1115.read_adc(0, gain=GAIN) ADC Kanal 0 digital GPIO.input(Digital_PIN) print('Digital: - Analog: {}'.format(digital, analog)) time.sleep(0.002) # Scavenging-Arbeit nach Programmende...
  • Seite 152 Speichern Sie das Skript unter dem Namen bigMicrophone.py. Um das Skript auszuführen, öffnen Sie das Terminal in dem Verzeichnis, in dem das Skript gespeichert ist, und führen Sie den folgenden Befehl aus: python3 bigMicrophone.py Das Ergebnis sollte wie auf dem folgenden Bild aussehen: Um das Skript zu beenden, drücken Sie STRG + C auf der Tastatur.
  • Seite 153 Sie mit Hilfe vieler Beispielskripte und anderer Anleitungen tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach qualitativ hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH genau an der richtigen Adresse. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige Installationsanleitungen, eBooks, Bibliotheken und Unterstützung durch unsere technischen Experten.
  • Seite 154 Herzlich willkommen! Vielen Dank, dass Sie sich für unser AZ-Delivery LDR-Lichtsensormodul entschieden haben. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Sie dieses praktische Gerät verwenden und einrichten können. Viel Spaß!
  • Seite 155 Inhaltsübersicht Einführung .........................3 Spezifikationen ......................4 Die Pinbelegung .......................5 Einrichten der Arduino IDE ..................6 Wie man den Raspberry Pi und Python einrichtet..........10 Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller..........11 Beispiel Skizze ....................12 Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi...........14 Bibliotheken und Werkzeuge für Python............15 Python-Skript ......................16 - 2 -...
  • Seite 156: Einführung

    Einführung Das LDR-Lichtsensormodul ist ein Gerät zur Erfassung und Erkennung des Umgebungslichts. lichtabhängiger Widerstand (LDR) lichtempfindlicher, photoleitender variabler Widerstand. Sein Widerstand ändert sich mit der Lichtintensität, der er ausgesetzt ist. Das Modul besteht aus einem lichtempfindlichen Widerstand (LDR), einem LM393-Operationsverstärker, einem Potentiometer und mehreren passiven Elementen wie Widerständen und Kondensatoren sowie LED-Dioden zur Signalisierung.
  • Seite 157: Spezifikationen

    Spezifikationen Betriebsspannung von 3,3V bis zu 5V Aktueller Verbrauch 15mA Sensor-Ausgang digitale (0, 1) Logik Digitaler Ausgang 0, 1 Empfindlichkeitskontrolle über internen Trimmpotentiometer Abmessungen 32x14x17mm (1.2x0.6x02in) Abhängig von der Stromversorgung kann der IC (LM393) den Ausgangspin mit mehr als 15mA versorgen, was ausreicht, um ein kleines Relais zu betreiben.
  • Seite 158: Die Pinbelegung

    Die Pinbelegung Das LDR-Lichtsensormodul hat drei Pins. Die Pinbelegung ist in der folgenden Abbildung dargestellt: Das Modul arbeitet sowohl im 3,3-V- als auch im 5-V-Spannungsbereich. HINWEIS: Wenn Sie das Modul mit dem Raspberry Pi verwenden, schließen Sie den VCC-Pin des Moduls an die 3,3V an. Der Anschluss dieses Pins an die 5V könnte den Raspberry Pi beschädigen.
  • Seite 159: Einrichten Der Arduino Ide

    Einrichten der Arduino IDE Wenn die Arduino IDE nicht installiert ist, folgen Sie dem Link und laden Sie die Installationsdatei für das Betriebssystem Ihrer Wahl herunter. Windows-Benutzer doppelklicken auf die heruntergeladene .exe-Datei und folgen den Anweisungen im Installationsfenster. - 6 -...
  • Seite 160 Für Linux-Benutzer laden Sie eine Datei mit der Erweiterung .tar.xz herunter, die entpackt werden muss. Nach dem Entpacken wechseln Sie in das entpackte Verzeichnis und öffnen das Terminal in diesem Verzeichnis. Zwei .sh-Skripte müssen ausgeführt werden, das erste heißt arduino- linux-setup.sh und das zweite heißt install.sh.
  • Seite 161 Auf fast allen Betriebssystemen ist ein Texteditor vorinstalliert (z. B. Windows mit Notepad, Linux Ubuntu mit Gedit, Linux Raspbian mit Leafpad usw.). Alle diese Texteditoren sind für den Zweck des Ebooks vollkommen ausreichend. Als Nächstes müssen Sie überprüfen, ob Ihr PC ein Arduino-Board erkennen kann.
  • Seite 162 Wenn die Arduino IDE unter Windows verwendet wird, lauten die Portnamen wie folgt: Für Linux-Benutzer lautet der Name des Anschlusses zum Beispiel /dev/ttyUSBx, wobei x steht für eine ganzzahlige Zahl zwischen 0 und 9. - 9 -...
  • Seite 163 So richten Sie den Raspberry Pi und Python ein Auf dem Raspberry Pi muss zunächst das Betriebssystem installiert werden, dann muss alles so eingerichtet werden, dass er im Headless-Modus verwendet werden kann. Der Headless-Modus ermöglicht eine Fernverbindung mit dem Raspberry Pi, ohne dass ein PC-Bildschirm, eine Maus oder eine Tastatur benötigt werden.
  • Seite 164: Verbinden Des Moduls Mit Dem Mikrocontroller

    Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller Verbinden Sie das Modul mit dem Mikrocontroller wie in der folgenden Abbildung gezeigt: Modul-Stift MC-Stift Farbe des Kabels Blaues Kabel Schwarzes Kabel Rotes Kabel - 11 -...
  • Seite 165: Beispiel-Skizze

    Beispiel-Skizze #define DIGITAL_PIN 3 boolean ldr = false; String light; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(DIGITAL_PIN, INPUT); void loop() { ldr = digitalRead(DIGITAL_PIN); (ldr) { Licht = "Nein"; sonst Licht = "Ja"; Serial.print("Licht erkannt: "); Serial.println(Licht); delay(2000); - 12 -...
  • Seite 166 Laden Sie den Sketch auf den Mikrocontroller hoch und starten Sie den Serial Monitor (Tools > Serial Monitor). Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: - 13 -...
  • Seite 167: Verbinden Des Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi Verbinden Sie das Modul mit dem Raspberry Pi wie in der folgenden Abbildung gezeigt: Modul-Stift Raspberry Pi Stift Physikalisch Farbe des e Nadel Kabels 3.3V Rotes Kabel Schwarzes Kabel GPIO18 Blaues Kabel - 14 -...
  • Seite 168 Bibliotheken und Werkzeuge für Python Um das Modul mit dem Raspberry Pi zu verwenden, muss die Bibliothek RPi.GPIO installiert sein. Wenn die Bibliothek bereits installiert ist, aktualisiert die Ausführung des Installationsbefehls die Bibliothek nur auf eine neuere Version. Um die Bibliothek zu installieren, öffnen Sie das Terminal und führen Sie die folgenden Befehle nacheinander aus: sudo apt-get update &&...
  • Seite 169: Python-Skript

    Python-Skript Einfuhrzeit importiere RPi.GPIO GPIO GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setwarnings(False) DIGITAL_PIN GPIO.setup(DIGITAL_PIN, GPIO.IN) time.sleep(2) print('[Drücken Sie CTRL + C, um das Skript zu beenden!]') try: # Hauptprogrammschleife while True: wenn GPIO.input(DIGITAL_PIN)==0: print('Licht entdeckt!') time.sleep(2) sonst: print('Kein Licht!') time.sleep(2) except KeyboardInterrupt: print('\nScript Ende!') endlich: GPIO.cleanup() - 16 -...
  • Seite 170 Speichern Sie das Skript unter dem Namen ldr.py. Um das Skript auszuführen, öffnen Sie das Terminal in dem Verzeichnis, in dem das Skript gespeichert ist, und führen Sie den folgenden Befehl aus: python3 ldr.py Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: Um das Skript zu stoppen, drücken Sie 'CTRL + C' auf der Tastatur.
  • Seite 171 Sie mit Hilfe vieler Beispielskripte und anderer Anleitungen tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach qualitativ hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH genau an der richtigen Adresse. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige Installationsanleitungen, eBooks, Bibliotheken und Unterstützung durch unsere technischen Experten.
  • Seite 173 Herzlich willkommen! Vielen Dank, dass Sie sich für unser AZ-Delivery MQ-2 Gassensormodul entschieden haben. Auf den folgenden Seiten zeigen wir Ihnen, wie Sie dieses praktische Gerät verwenden und einrichten. Viel Spaß!
  • Seite 174: Spezifikationen

    Der MQ-2 ist ein elektronischer Sensor, der zur Messung der Gaskonzentration in der Luft verwendet wird. Die Gase, die er erkennen kann, sind: Flüssiggas, Propan, Methan, Wasserstoff, Alkohol, Rauch und Kohlenmonoxid. Obwohl er diese Gase erkennen kann, ist er nicht in der Lage, zwischen ihnen zu unterscheiden.
  • Seite 175: Anschließen Des Sensors Mit Arduino Uno

    Anschließen des Sensors mit Arduino Uno Verbinden Sie alles wie im untenstehenden Anschlussplan dargestellt: MQ-2-Modul-Stift >Arduino-Pin > Rotes Kabel > Schwarzer Draht >A0-Pin Grüner Draht...
  • Seite 176: Das Mq-2 Modul Arduino Skizze

    Das MQ-2 Modul Arduino Skizze Für die folgende Skizze wird keine Bibliothek benötigt: float sensorValue; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println("Der Gassensor wärmt sich auf..."); delay(30000); void loop() { sensorValue = analogRead(0); Serial.print("Sensorwert: "); Serial.print(sensorValue); if(sensorValue > 100) { Serial.print("Gas entdeckt!"); Serial.println("");...
  • Seite 177 Der Sketch beginnt mit der Definition der Variable sensorValue, die den Sensorwert speichert. In der Setup-Funktion initialisieren wir die serielle Kommunikation mit dem PC und warten 30 Sekunden, damit sich der Sensor erwärmen kann, denn der Gassensor muss wasserfrei sein. Wir entfernen den multimolekularen H2O-Film (der von der Luftfeuchtigkeit stammt), indem wir ihn erwärmen.
  • Seite 178: Mq-2-Sensor Und Der Raspberry Pi

    MQ-2-Sensor und der Raspberry Pi Der Raspberry Pi kann keine analogen Eingänge lesen, und deshalb müssen wir einen Analog-Digital-Wandler (ADC) verwenden. Ein ADC ist ein Gerät, das, wie der Name schon sagt, analoge Spannungen in digitale Werte umwandelt. Wir werden ein Gerät namens "ADS1115" verwenden, das den I2C-Bus nutzt, um Daten an den Mikrocontroller zu senden.
  • Seite 179: Verbinden Des Mq-2 Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des MQ-2 mit dem Raspberry Pi Schließen Sie alles an, wie auf dem untenstehenden Anschlussplan dargestellt:...
  • Seite 180 Himbeerstift >ADS1115-Pin 3,3V [Pin 1] > Orangefarbe ner Draht GPIO2 [Pin 3] > Blauer Draht GPIO3 [Pin 5] > Grüner Draht GND [Pin 9] > Schwarzer Draht Himbeerstift >TXS0108E Stift 3,3V [Pin 1] > Orangefarbe ner Draht 5V [Pin 2] >...
  • Seite 181 Freischaltung der I2C-Schnittstelle Um die I2C-Schnittstelle auf dem Raspberry Pi zu aktivieren, gehen Sie in Ihrem Raspbian zu: Start > Voreinstellungen > Raspberry Pi Konfiguration. Es öffnet sich ein neues Fenster, in dem Sie auf die zweite Registerkarte "Schnittstellen" gehen und das Optionsfeld "I2C" aktivieren. Sobald Sie dies getan haben, drücken Sie auf die Schaltfläche "ok", wie in der Abbildung unten gezeigt:...
  • Seite 182 Dadurch wird die I2C-Schnittstelle an den Pins "GPIO2" und "GPIO3" aktiviert. Als nächstes müssen wir die Bibliothek für das ADC-Gerät installieren. Die Bibliothek heißt "Adafruit_Python_ADS1x15". Um dies zu tun, öffnen Sie die Terminal-App in Ihrem Raspbian und führen Sie diese Befehle nacheinander aus: sudo apt-get update sudo apt-get install build-essential python-dev python-smbus git...
  • Seite 183 Python-Code Erstellen Sie eine neue Datei mit dem Namen "mq2.py", und fügen Sie den folgenden Python-Code ein: Einfuhrzeit import Adafruit_ADS1x15 import RPi.GPIO GPIO GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setwarnings(False) digitalPin GPIO.setup(digitalPin, GPIO.IN) Adafruit_ADS1x15.ADS1115() GAIN print("[ctrl+c drücken, um das Skript zu beenden]") try: # Hauptprogrammschleife while True: analogReading...
  • Seite 184 Zu Beginn des Skripts importieren wir die entsprechenden Bibliotheken. Dann richten wir unsere Variablen ein und schalten die Warnungen aus. Die Schleife ist so eingerichtet, dass sie sowohl analoge als auch digitale Messwerte erfasst und ausgibt. Die analogen Werte werden als sechsstellige Zahlen angezeigt.
  • Seite 185 Wie Sie auf dem Bild sehen können, lesen wir den Sensorzustand jede halbe Sekunde ab. Der Sensor erkennt natürliche Gase, die in der Luft vorkommen, daher liegen die Standard-Analogwerte bei etwa 12000. Wenn er jedoch mit Butangas aus einem Feuerzeug in Berührung kommt, werden die digitalen Messwerte größtenteils zu Nullen und die analogen Werte steigen von 12000 auf 25000 an.
  • Seite 186 Das können Sie mit Hilfe vieler Beispielskripte und anderer Anleitungen tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach qualitativ hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH genau an der richtigen Adresse. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige...
  • Seite 187 Herzlich willkommen! Vielen Dank, dass Sie sich für unser AZ-Delivery Regensensormodul entschieden haben. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Sie dieses praktische Gerät verwenden und einrichten können. Viel Spaß!
  • Seite 188 Inhaltsübersicht Einführung .........................3 Spezifikationen ......................4 Die Pinbelegung .......................5 Einrichten der Arduino IDE ..................6 Wie man den Raspberry Pi und Python einrichtet..........10 Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller..........11 Beispiel Skizze ....................12 Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi...........16 Bibliotheken und Werkzeuge für Python............17 Python-Skript ......................18 - 2 -...
  • Seite 189: Einführung

    Einführung Das Regensensormodul ist ein Gerät zur Erkennung von Regen und zur Messung der Regenintensität. Es kann auch zur Erkennung von Schnee und Hagel verwendet werden. Dieses Gerät kann nicht nur zur Erkennung von Regen verwendet werden, sondern auch zum Senden von Schließanforderungen an elektronische Rollläden, Fenster, Markisen oder Oberlichter, wenn Regen erkannt wird.
  • Seite 190: Spezifikationen

    Spezifikationen Betriebsspannung: von 3,3V bis zu 5V Stromverbrauch: Sensor-Ausgang: analog und digital Empfindlichkeitskontrolle: über eingebauten Trimpotentiometer Abmessungen der 55x40x2mm (2x0.2x0.07in) Erkennungsplatine: Abmessungen der Steuertafel: 32x14x17mm (1.3x0.6x0.7in) Die Steuerplatine ist mit einem LM393-Komparatorchip ausgestattet, und der Treiberstrom des Ausgangssignals beträgt über 15 mA. Das Modul verfügt über integrierte LEDs, die für die Strom- und Erkennungsanzeige verwendet werden.
  • Seite 191: Die Pinbelegung

    Die Pinbelegung Das Regensensormodul besteht aus zwei Platinen, einer Sensorplatine und einer Steuerplatine. Die Sensorplatine hat zwei Pins, die Steuerplatine hat sechs Pins. Die Pinbelegung dieser beiden Platinen ist in der Abbildung dargestellt: Diese Sensorplatine hat keine Polarität, d.h. zwei Stifte der Sensorplatine können in beide Richtungen an die SENSOR INPUT Stifte der Steuerplatine angeschlossen werden.
  • Seite 192: Einrichten Der Arduino Ide

    Einrichten der Arduino IDE Wenn die Arduino IDE nicht installiert ist, folgen Sie dem Link und laden Sie die Installationsdatei für das Betriebssystem Ihrer Wahl herunter. Windows-Benutzer doppelklicken auf die heruntergeladene .exe-Datei und folgen den Anweisungen im Installationsfenster. - 6 -...
  • Seite 193 Für Linux-Benutzer laden Sie eine Datei mit der Erweiterung .tar.xz herunter, die entpackt werden muss. Nach dem Entpacken wechseln Sie in das entpackte Verzeichnis und öffnen das Terminal in diesem Verzeichnis. Zwei .sh-Skripte müssen ausgeführt werden, das erste heißt arduino- linux-setup.sh und das zweite heißt install.sh.
  • Seite 194 Auf fast allen Betriebssystemen ist ein Texteditor vorinstalliert (z. B. Windows mit Notepad, Linux Ubuntu mit Gedit, Linux Raspbian mit Leafpad usw.). Alle diese Texteditoren sind für den Zweck des Ebooks vollkommen ausreichend. Als Nächstes müssen Sie überprüfen, ob Ihr PC ein Arduino-Board erkennen kann.
  • Seite 195 Wenn die Arduino IDE unter Windows verwendet wird, lauten die Portnamen wie folgt: Für Linux-Benutzer lautet der Name des Anschlusses zum Beispiel /dev/ttyUSBx, wobei x steht für eine ganzzahlige Zahl zwischen 0 und 9. - 9 -...
  • Seite 196 So richten Sie den Raspberry Pi und Python ein Auf dem Raspberry Pi muss zunächst das Betriebssystem installiert werden, dann muss alles so eingerichtet werden, dass er im Headless-Modus verwendet werden kann. Der Headless-Modus ermöglicht eine Fernverbindung mit dem Raspberry Pi, ohne dass ein PC-Bildschirm, eine Maus oder eine Tastatur benötigt werden.
  • Seite 197: Verbinden Des Moduls Mit Dem Mikrocontroller

    Verbinden des Moduls mit dem Mikrocontroller Verbinden Sie das Modul mit dem Mikrocontroller wie in der folgenden Abbildung gezeigt: Stift der MC-Stift Farbe des Steuerplatine Kabels Rotes Kabel Grüner Draht Blaues Kabel Schwarzes Kabel HINWEIS: Verbinden Sie das Sensormodul mit der Steuerplatine über Verbindungskabel, die dem Modul beiliegen.
  • Seite 198: Beispiel Skizze

    Beispiel-Skizze #define DIGITAL_PIN 3 #define ANALOG_PIN 0 #define SENSOR_POWER 2 uint16_t rainVal; boolean isRaining = false; String raining; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(DIGITAL_PIN, INPUT); pinMode(SENSOR_POWER, OUTPUT); digitalWrite(SENSOR_POWER, LOW); void loop() { digitalWrite(SENSOR_POWER, HIGH); delay(10); rainVal = analogRead(ANALOG_PIN); isRaining = digitalRead(DIGITAL_PIN); digitalWrite(SENSOR_POWER, LOW);...
  • Seite 199 Laden Sie den Sketch auf den Mikrocontroller hoch und starten Sie den Serial Monitor (Tools > Serial Monitor). Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: - 13 -...
  • Seite 200 Die Skizze beginnt mit der Definition und Erstellung von drei Makros namens DIGITAL_PIN, ANALOG_PIN und SENSOR_POWER. Der DIGITAL_PIN stellt den digitalen Pin des Mikrocontrollers dar, der für den Anschluss des digitalen Ausgangspins des Sensors verwendet wird. Der ANALOG_PIN stellt den analogen Eingangspin des Mikrocontrollers dar, der für den Anschluss des analogen Ausgangspins des Sensors verwendet wird.
  • Seite 201 gibt einen Integer-Wert zurück. - 15 -...
  • Seite 202 Zum Beispiel: rainVal = map(input, in_min, in_max, out_min, out_max) Das erste Argument ist der Eingabewert, der im Bereich von in_min bis in_max liegt. Der Rückgabewert ist eine ganze Zahl im Bereich von Diese Funktion ordnet eine Zahl out_min out_max. Eingabebereich einer anderen Zahl zu, die in einem anderen Bereich liegt. Um den digitalen Ausgangspin des Moduls zu lesen, wird die Variable verwendet, Rückgabewert...
  • Seite 203: Verbinden Des Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi Verbinden Sie das Modul mit dem Raspberry Pi wie in der folgenden Abbildung gezeigt: Modul-Stift Raspberry Pi Physikalisch Farbe des Stift e Nadel Kabels GPIO18 Blaues Kabel Schwarzes Kabel Rotes Kabel HINWEIS: Verbinden Sie das Sensormodul mit der Steuerplatine über Verbindungskabel, die dem Modul beiliegen.
  • Seite 204: Bibliotheken Und Werkzeuge Für Python

    Bibliotheken und Werkzeuge für Python Um das Modul mit dem Raspberry Pi zu verwenden, muss die Bibliothek RPi.GPIO installiert sein. Wenn die Bibliothek bereits installiert ist, aktualisiert die Ausführung des Installationsbefehls die Bibliothek nur auf eine neuere Version. Um die Bibliothek zu installieren, öffnen Sie das Terminal und führen Sie die folgenden Befehle nacheinander aus: sudo apt-get update &&...
  • Seite 205: Python-Skript

    Python-Skript Einfuhrzeit importiere RPi.GPIO GPIO GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setwarnings(False) DIGITAL_PIN GPIO.setup(DIGITAL_PIN, GPIO.IN) time.sleep(2) print('[Drücken Sie CTRL + C, um das Skript zu beenden!]') try: # Hauptprogrammschleife while True: wenn GPIO.input(DIGITAL_PIN)==0: print('Es regnet!') time.sleep(2) sonst: print('Es regnet nicht!') time.sleep(2) except KeyboardInterrupt: print('\nScript Ende!') endlich: GPIO.cleanup() - 19 -...
  • Seite 206 Speichern Sie das Skript unter dem Namen rain.py. Um das Skript auszuführen, öffnen Sie das Terminal in dem Verzeichnis, in dem das Skript gespeichert ist, und führen Sie den folgenden Befehl aus: python3 rain.py Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: Um das Skript zu stoppen, drücken Sie 'CTRL + C' auf der Tastatur.
  • Seite 207 Sie mit Hilfe vieler Beispielskripte und anderer Anleitungen tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach qualitativ hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH genau an der richtigen Adresse. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige Installationsanleitungen, eBooks, Bibliotheken und Unterstützung durch unsere technischen Experten.
  • Seite 208 - 20 -...
  • Seite 209 Herzlich willkommen! Vielen Dank, dass Sie sich für unser AZ-Delivery Neigungssensormodul entschieden haben. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie, wie Sie dieses praktische Gerät verwenden und einrichten können. Viel Spaß!
  • Seite 210 Inhaltsübersicht Einführung .........................3 Spezifikationen ......................4 Die Pinbelegung .......................5 Einrichten der Arduino IDE ..................6 Wie man den Raspberry Pi und Python einrichtet..........10 Verbinden des Moduls mit Uno ................11 Beispiel Skizze ....................12 Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi...........14 Bibliotheken und Werkzeuge für Python............15 Python-Skript ......................16 - 2 -...
  • Seite 211: Einführung

    Einführung Das Neigungssensormodul ist ein Gerät, das zur Erkennung einer ebenen Bewegung verwendet wird. Die Funktion des eingebauten Sensors besteht darin, die Verschiebung der Ebene von der Horizontalen zur Vertikalen zu erkennen Diese Art von Sensoren wird als Rollkugel-Sensor bezeichnet. Er besteht aus zwei leitenden Elementen, den sogenannten Polen, und einer leitenden, beweglichen Masse (Rollkugeln), die in demselben Gehäuse untergebracht sind.
  • Seite 212: Spezifikationen

    Spezifikationen Betriebsspannung: von 3,3V auf 5V Betriebsstrom: 20mA Ausgangssignal: digital Durchmesser der Montageöffnung: Dimesions: 32x14x7mm (1.2x0.5x0.3in) Das Modul verfügt über eine integrierte LED, die für die Strom- und Erkennungsanzeige verwendet wird. Die Empfindlichkeit des Moduls kann mit einem eingebauten Potentiometer eingestellt werden.
  • Seite 213: Die Pinbelegung

    Die Pinbelegung Das Neigungssensormodul hat drei Pins. Die Pinbelegung ist in der folgenden Abbildung dargestellt: Das Modul arbeitet sowohl im 3,3-V- als auch im 5-V-Spannungsbereich. HINWEIS: Wenn Sie das Modul mit dem Raspberry Pi verwenden, schließen Sie den VCC-Pin des Moduls an die 3,3V an. Der Anschluss dieses Pins an die 5V könnte den Raspberry Pi beschädigen.
  • Seite 214: Einrichten Der Arduino Ide

    Einrichten der Arduino IDE Wenn die Arduino IDE nicht installiert ist, folgen Sie dem Link und laden Sie die Installationsdatei für das Betriebssystem Ihrer Wahl herunter. Windows-Benutzer doppelklicken auf die heruntergeladene .exe-Datei und folgen den Anweisungen im Installationsfenster. - 6 -...
  • Seite 215 Für Linux-Benutzer laden Sie eine Datei mit der Erweiterung .tar.xz herunter, die entpackt werden muss. Nach dem Entpacken wechseln Sie in das entpackte Verzeichnis und öffnen das Terminal in diesem Verzeichnis. Zwei .sh-Skripte müssen ausgeführt werden, das erste heißt arduino- linux-setup.sh und das zweite heißt install.sh.
  • Seite 216 Auf fast allen Betriebssystemen ist ein Texteditor vorinstalliert (z. B. Windows mit Notepad, Linux Ubuntu mit Gedit, Linux Raspbian mit Leafpad usw.). Alle diese Texteditoren sind für den Zweck des Ebooks vollkommen ausreichend. Als Nächstes müssen Sie überprüfen, ob Ihr PC ein Arduino-Board erkennen kann.
  • Seite 217 Bild angezeigt werden. - 9 -...
  • Seite 218 Wenn die Arduino IDE unter Windows verwendet wird, lauten die Portnamen wie folgt: Für Linux-Benutzer lautet der Anschlussname zum Beispiel /dev/ttyUSBx, wobei x steht für eine ganze Zahl zwischen 0 und 9. - 10 -...
  • Seite 219 So richten Sie den Raspberry Pi und Python ein Auf dem Raspberry Pi muss zunächst das Betriebssystem installiert werden, dann muss alles so eingerichtet werden, dass er im Headless-Modus verwendet werden kann. Der Headless-Modus ermöglicht eine Fernverbindung mit dem Raspberry Pi, ohne dass ein PC-Bildschirm, eine Maus oder eine Tastatur benötigt werden.
  • Seite 220: Verbinden Des Moduls Mit Uno

    Verbinden des Moduls mit Uno Verbinden Sie das Modul mit dem Uno wie in der folgenden Abbildung gezeigt: Modul-Stift Uno-Pin Farbe des Kabels Rotes Kabel Schwarze s Kabel Blaues Kabel - 12 -...
  • Seite 221: Beispiel Skizze

    Beispiel-Skizze #define DIGITAL_PIN 2 boolean tilting = false; String tilt; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(DIGITAL_PIN, INPUT); void loop() { Kippen = digitalRead(DIGITAL_PIN); (Kippen) { Kippen = "Nein"; sonst kippen = "Ja"; Serial.print("Neigung erkannt: "); Serial.println(Neigung); delay(2000); - 13 -...
  • Seite 222 Laden Sie den Sketch auf den Uno hoch und starten Sie den Serial Monitor (Tools > Serial Monitor). Das Ergebnis sollte wie auf dem folgenden Bild aussehen: - 14 -...
  • Seite 223: Verbinden Des Moduls Mit Dem Raspberry Pi

    Verbinden des Moduls mit dem Raspberry Pi Verbinden Sie das Modul mit dem Raspberry Pi wie in der folgenden Abbildung gezeigt: Modul-Stift Raspberry Pi Stift Physikalisch Farbe des e Nadel Kabels Rotes Kabel Schwarzes Kabel GPIO14 Blaues Kabel - 15 -...
  • Seite 224 Bibliotheken und Werkzeuge für Python Um das Modul mit dem Raspberry Pi zu verwenden, muss die Bibliothek RPi.GPIO installiert sein. Wenn die Bibliothek bereits installiert ist, aktualisiert die Ausführung des Installationsbefehls die Bibliothek nur auf eine neuere Version. Um die Bibliothek zu installieren, öffnen Sie das Terminal und führen Sie die folgenden Befehle nacheinander aus: sudo apt-get update &&...
  • Seite 225 Python-Skript import RPi.GPIO GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setwarnings(False) TILT_PIN GPIO.setup(TILT_PIN, GPIO.IN) flame(pin): print('Neigung erkannt!') GPIO.add_event_detect(TILT_PIN, GPIO.BOTH, callback=flame, bouncetime=300) print('Neigungssensor-Modul-Skript') print('[Drücken Sie Strg+C, um das Programm zu beenden]') try: while True: time.sleep(0.001) except KeyboardInterrupt: print('\nScript beendet!') endlich: GPIO.cleanup() - 17 -...
  • Seite 226 Speichern Sie das Skript unter dem Namen tiltmodule.py. Um das Skript auszuführen, öffnen Sie das Terminal in dem Verzeichnis, in dem das Skript gespeichert ist, und führen Sie den folgenden Befehl aus: python3 tiltmodule.py Das Ergebnis sollte wie in der folgenden Abbildung aussehen: Um das Skript zu stoppen, drücken Sie 'CTRL + C' auf der Tastatur.
  • Seite 227 Sie mit Hilfe vieler Beispielskripte und anderer Anleitungen tun, die Sie im Internet finden können. Wenn Sie auf der Suche nach qualitativ hochwertigen Produkten für Arduino und Raspberry Pi sind, sind Sie bei der AZ-Delivery Vertriebs GmbH genau an der richtigen Adresse. Sie erhalten zahlreiche Anwendungsbeispiele, vollständige Installationsanleitungen, eBooks, Bibliotheken und Unterstützung durch unsere technischen Experten.
  • Seite 228 - 18 -...

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