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树莓派第35讲:智能温度测量系统的综合实验

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简介:
本课程为树莓派系列教程的第35讲,主要内容是通过树莓派构建一个智能温度测量系统,并进行相关综合实验。参与者将学习如何使用传感器采集数据及实现自动化监控功能。 第35讲:智能温度测量系统(综合实验) ```python import RPi.GPIO as GPIO import importlib import time LedR = 11 LedG = 12 LedB = 13 Buzz = 15 joystick_module = importlib.import_module(15_joystick_PS2) ds18b20_module = importlib.import_module(26_ds18b20) beep_module = importlib.import_module(10_active_buzzer) rgb_led_module = importlib.import_module(02_rgb_led) joystick_setup_func = joystick_module.setup ds18b20_setup_func = ds18b20_module.setup beep_setup_func = beep_module.setup rgb_led_setup_func = rgb_led_module.setup color_dict = {Red: 0xFF0000, Green: 0x00FF00, Blue: 0x0000FF} low_limit_temp = 29 high_limit_temp = 31 def setup(): global low_limit_temp, high_limit_temp joystick_setup_func() ds18b20_setup_func() beep_setup_func(Buzz) rgb_led_setup_func(LedR, LedG, LedB) def edge_detection(): global low_limit_temp, high_limit_temp direction = joystick_module.direction() if direction == Pressed: destroy() sys.exit(0) if direction == up and low_limit_temp < high_limit_temp - 1: high_limit_temp += 1 elif direction == down and low_limit_temp >= -5: high_limit_temp -= 1 elif direction == right and high_limit_temp <= 125: low_limit_temp += 1 elif direction == left and low_limit_temp < high_limit_temp - 1: low_limit_temp -= 1 def loop(): while True: edge_detection() current_temperature = ds18b20_module.read() print(fThe lower limit of temperature : {low_limit_temp}) print(fThe upper limit of temperature : {high_limit_temp}) print(fCurrent temperature : {current_temperature}) if float(current_temperature) < low_limit_temp: rgb_led_module.setColor(color_dict[Blue]) for i in range(3): beep_module.beep(0.5) elif float(low_limit_temp) <= current_temperature < high_limit_temp: rgb_led_module.setColor(color_dict[Green]) else: # temperature >= high limit rgb_led_module.setColor(color_dict[Red]) for i in range(3): beep_module.beep(0.1) def destroy(): beep_setup_func.destroy() joystick_setup_func.destroy() ds18b20_setup_func.destroy() rgb_led_setup_func.destroy() GPIO.cleanup() if __name__ == __main__: try: setup() loop() except KeyboardInterrupt: # Ctrl+C destroy() ```

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    本课程为树莓派系列教程的第35讲,主要内容是通过树莓派构建一个智能温度测量系统,并进行相关综合实验。参与者将学习如何使用传感器采集数据及实现自动化监控功能。 第35讲:智能温度测量系统(综合实验) ```python import RPi.GPIO as GPIO import importlib import time LedR = 11 LedG = 12 LedB = 13 Buzz = 15 joystick_module = importlib.import_module(15_joystick_PS2) ds18b20_module = importlib.import_module(26_ds18b20) beep_module = importlib.import_module(10_active_buzzer) rgb_led_module = importlib.import_module(02_rgb_led) joystick_setup_func = joystick_module.setup ds18b20_setup_func = ds18b20_module.setup beep_setup_func = beep_module.setup rgb_led_setup_func = rgb_led_module.setup color_dict = {Red: 0xFF0000, Green: 0x00FF00, Blue: 0x0000FF} low_limit_temp = 29 high_limit_temp = 31 def setup(): global low_limit_temp, high_limit_temp joystick_setup_func() ds18b20_setup_func() beep_setup_func(Buzz) rgb_led_setup_func(LedR, LedG, LedB) def edge_detection(): global low_limit_temp, high_limit_temp direction = joystick_module.direction() if direction == Pressed: destroy() sys.exit(0) if direction == up and low_limit_temp < high_limit_temp - 1: high_limit_temp += 1 elif direction == down and low_limit_temp >= -5: high_limit_temp -= 1 elif direction == right and high_limit_temp <= 125: low_limit_temp += 1 elif direction == left and low_limit_temp < high_limit_temp - 1: low_limit_temp -= 1 def loop(): while True: edge_detection() current_temperature = ds18b20_module.read() print(fThe lower limit of temperature : {low_limit_temp}) print(fThe upper limit of temperature : {high_limit_temp}) print(fCurrent temperature : {current_temperature}) if float(current_temperature) < low_limit_temp: rgb_led_module.setColor(color_dict[Blue]) for i in range(3): beep_module.beep(0.5) elif float(low_limit_temp) <= current_temperature < high_limit_temp: rgb_led_module.setColor(color_dict[Green]) else: # temperature >= high limit rgb_led_module.setColor(color_dict[Red]) for i in range(3): beep_module.beep(0.1) def destroy(): beep_setup_func.destroy() joystick_setup_func.destroy() ds18b20_setup_func.destroy() rgb_led_setup_func.destroy() GPIO.cleanup() if __name__ == __main__: try: setup() loop() except KeyboardInterrupt: # Ctrl+C destroy() ```
  • 基于湿终端设计与
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    本项目设计并实现了基于树莓派的智能温湿度监测系统,能够实时采集和显示环境数据,并支持远程监控,为智能家居、农业等领域提供解决方案。 随着物联网技术的进步,温湿度采集已经实现了网络化与实时化。为了配合这一架构实现温湿度数据的监控告警功能,设计并开发了一种基于树莓派的智能温湿度监控终端。该设备能够通过网络连接到温湿度采集系统的数据库,并定时查询各个监测点的数据;然后将收集到的信息与预设的温度和湿度阈值进行比对来判断是否超出范围,并据此决定是否发出告警信息。 此外,集成蜂鸣器、音箱等硬件设施可实现异常情况下的声音报警及语音提示功能。通过在板卡系统中写入自启动命令,该设备还具有掉电后的自动重启能力,从而确保了365天24小时全天候运行和免维护的特点。实验表明,这种终端易于部署,并能迅速检测到各监控点的温湿度异常情况并发出告警音及提示信息,显著提升了监测精度与效率。
  • 基于农业湿监控警报.docx
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    本项目旨在开发一个基于树莓派的智能农业温湿度监控警报系统,能够实时监测并预警农作物生长环境中的温度和湿度变化,保障作物健康生长。 树莓派智慧农业温湿度监测系统可以实现对农业生产环境的智能化管理,通过树莓派设备实时采集农田内的温度和湿度数据,并进行分析处理,为农民提供科学种植依据,提高农作物产量与品质。该系统利用传感器技术、物联网技术和数据分析算法等手段,在不增加过多成本的情况下提升了传统农业生产的科技含量和技术水平。
  • 试DRV8825与_drv8825__
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    本项目旨在探索DRV8825步进电机驱动器与树莓派微处理器之间的兼容性和性能表现,并提供详细的配置和编程指南。 标题中的“test_DRV8825树莓派_drv8825_树莓派_”表明这是一个关于在树莓派上使用DRV8825驱动步进电机的实验项目,涉及硬件连接、软件编程及实际操作验证。“含驱动,实际调测通过”,说明已有实现并成功运行。 DRV8825是一款高性能微步进电机驱动器,支持全步、半步等不同精度控制。在树莓派上使用DRV8825可精确高效地控制步进电机,适用于自动化设备和机器人项目。标签“DRV8825树莓派”、“drv8825”和“树莓派”强调了主题核心元素,暗示我们将探讨如何结合GPIO接口实现步进电机的精准控制。 压缩包内文件“DRV8825.py”可能是用于操作DRV8825的Python代码,包括设置速度、方向等功能。另一个文件“test.py”可能用来验证这些函数是否正常工作。 实际应用中,理解DRV8825引脚定义是关键步骤之一。接着,在树莓派上配置GPIO库以控制这些引脚,并编写Python脚本使用定时器或PWM来调节电机速度和方向变化。“DRV8825.py”可能包含用于设置微步进模式、设定转速及移动指定步数的类或函数,而“test.py”则会实例化这个类并调用方法进行测试。 总结来说,该项目涵盖了树莓派GPIO编程、步进电机控制理论以及Python编程实践。通过此项目,学习如何结合硬件和软件实现完整的步进电机控制系统。
  • 路灯控制
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    本项目旨在开发基于树莓派的智能路灯控制系统,通过集成传感器和网络技术,实现远程监控、自动调节亮度及能耗管理等功能,以提高城市照明效率。 本段落将探讨如何利用树莓派来实现智能路灯的控制功能,并通过光控与声控技术提高路灯管理效率。同时,我们将介绍如何实时同步数据至服务器,使用户能够远程访问并操控设备。 首先介绍一下树莓派:这是一款基于Linux系统的低成本微型计算机,非常适合用于DIY项目和教育领域。在本案例中,它作为智能控制器使用,在天黑时通过光传感器自动开启路灯,并且可以通过声音指令即时控制开关状态。这种结合了光线与声音的双重感应方式使系统更加智能化。 从硬件需求来看,我们需为树莓派配备TSL2561或BH1750等类型的光照强度检测器以及能够接收音频信号的麦克风模块(如IIS接口)。通过GPIO引脚连接这些设备后,树莓派就能读取并处理传感器采集的数据。 软件层面,则需要安装Raspbian系统,并编写Python程序来实现数据传输、声控功能及服务器交互。对于光控而言,可以设定一个光照强度阈值;当环境亮度低于该标准时自动点亮路灯;而声控部分则可能涉及语音识别技术的应用——例如使用Google的Speech-to-Text API将“开灯”等关键词转化为控制指令。 在数据管理和远程访问方面,我们需要搭建服务器来存储和处理从树莓派获取的信息。这台服务器可以是云端服务(如阿里云或AWS)或者本地主机,并通过HTTP/HTTPS协议接收来自设备的状态更新。后端采用Node.js、Python的Flask或Django等框架开发应用程序,负责解析数据并将其存入数据库中。 对于前端用户界面的设计,则需要用到HTML、CSS及JavaScript技术构建交互式网页应用;借助React、Vue或Angular等工具创建响应式的Web页面,允许登录后的访问者查看路灯状态、操作开关功能以及查阅历史记录。服务器通过API接口向用户提供所需信息,并接收用户的控制指令。 此外,在确保系统安全方面,还需关注数据传输过程中的加密问题(如使用HTTPS协议),防止未经授权的访问和攻击行为;同时对用户输入进行严格的验证处理以提高系统的安全性水平。定期备份重要资料也是必不可少的一环,以防意外丢失导致的数据损失情况发生。 综上所述,基于树莓派构建智能路灯控制系统不仅能够展示物联网技术在日常生活中的实际应用价值,还能够在提升城市基础设施智能化程度的同时促进节能环保目标的实现。该项目涵盖了硬件设备配置、嵌入式编程开发及Web前端设计等多个方面,在实践中锻炼了我们的综合技术水平,并为未来的智慧城市发展提供了创新性的解决方案。
  • 室接线图——结与Arduino技术
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    本项目介绍了一种基于树莓派和Arduino技术的智能温室控制系统设计。通过详细的接线图展示如何实现环境自动监测与控制,旨在提高农作物生长效率。 本段落将深入探讨如何利用树莓派和Arduino构建一个智能温室系统,并重点关注硬件连接与软件配置。项目的核心在于结合这两种强大的开源平台,实现环境监测与控制的集成化,以优化植物生长条件。 首先,我们来了解一下树莓派和Arduino的基本概念。树莓派是一款低功耗、高性能的微型计算机,通常运行Linux操作系统,在教育、物联网项目及自动化任务中广泛应用。而Arduino则是一种微控制器开发板,特别适合快速原型设计与嵌入式系统开发,并且在处理传感器数据以及执行简单控制任务方面表现出色。 接下来是树莓派和Arduino之间的通信机制。它们通过串行接口(如UART或I2C)进行连接,其中Arduino负责收集温湿度、光照等环境监测设备的数据,并可能控制加热元件、风扇及灌溉系统等设施。这些信息随后会被发送到树莓派上进一步分析处理。 在软件方面,树莓派上的工作主要涉及一个Web服务器的搭建与运行,以便用户能够通过网页界面远程监控和调整温室参数。Python语言因其易用性而被广泛应用于此场景下,可以轻松地进行串口通信、数据分析及Web服务开发等工作。例如使用Flask或Django框架创建应用,并借助pySerial库处理相关的串行数据传输。 在Arduino端的编程通常依赖于Arduino IDE环境下的C++代码编写工作,在这里需要设置好与树莓派之间的串口通讯协议,定义出传感器读取及设备控制函数等核心逻辑。通过DHT11或DHT22温湿度传感器库获取具体的数据信息,并利用Serial.println()方法将数据发送给树莓派。 项目中还包括一份详细的接线图文档来描述各组件间的物理连接方式。这份文档将会包含所有电子元件的布局细节,确保设备之间的正确连线以实现准确的数据传输和正常运行效果。 综上所述,基于树莓派与Arduino构建智能温室系统不仅涵盖了硬件层面的技术整合,还涉及到软件设计上的创新应用。通过实施这一项目可以学习到物联网技术、环境监测以及自动化控制等方面的知识,并在实践中提升自己对于嵌入式系统开发的理解能力及技术水平。
  • 基于语音箱
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    本项目开发了一款基于树莓派的智能语音箱系统,结合先进的语音识别技术,实现家居设备控制、信息查询等功能,为用户提供智能化生活体验。 毕业设计:基于树莓派的智能音箱系统,采用Sphinx语音识别技术。
  • 基于STM32与门禁
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    本项目设计并实现了一种结合STM32微控制器和树莓派的智能门禁系统,具备人脸识别、指纹识别等多种认证方式,确保安全性的同时提高便利性。 基于Triplet人脸识别算法设计了一套智能门禁系统,该系统的硬件平台主要由STM32和树莓派构成,并配备了HC-SR501红外传感器、OV7725摄像头模块、有源蜂鸣器模块以及电子锁等设备,实现了自动感应拍照、报警及开锁等功能。软件部分则采用了socket无线通信技术并通过TCP协议使无线传输速率峰值达到20 M/s;同时,通过优化深度学习模型FaceNet的Triplet函数后的人脸识别准确度可达99.79%。 实验结果表明,该系统在准确性、实时性和稳定性方面均满足设计要求。此方案为智能门禁系统的开发提供了一种新思路,并具有广泛的应用前景。
  • 基于家居管理
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    本项目基于树莓派构建了一个家居智能管理系统,能够实现家电控制、环境监测及安全防护等功能,提升家居生活的智能化水平。 利用树莓派进行简单的设计,实现对家庭一些功能的监视和反馈。