Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- it:iot:senzor-htu21d [2023/09/28 15:24] – Petr Nosek
+++ it:iot:senzor-htu21d [2024/10/26 21:33] (aktuální) – [Parametry senzoru] Petr Nosek
@@ Řádek 5: / Řádek 5: @@
   * komunikuje skrze I2C
   * senzor teploty a vlhkosti
-  * má integrované 4,7k pull up rezistory, takže není třeba přidávat rezistory k pinům na Raspberry PI
+  * destička má integrované 4,7k pull up rezistory, takže není třeba přidávat rezistory k pinům na Raspberry PI
   * Tento I2C digitální vlhkoměr má perfektní přesnost ± 2 % při rozsahu 5 % až 95 % RH
   * Teplotu tento modul měří s přesností ± 1 ° C v širokém rozsahu od -30 ~ 90 °C.
@@ Řádek 11: / Řádek 11: @@
 Konkrétně jsem koupil [[https://dratek.cz/arduino/52399-i2c-senzor-teploty-a-vlhkosti-gy-213v-htu21d.html|tento senzor]].
+Přidávám odkaz na [[https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/1899_HTU21D.pdf|podrobnější datasheet k senzoru]].
+===== Instalace na Raspberry Pi =====
+Rozhodl jsem se senzor vyzkoušet na Raspberry Pi.  Použil jsem 3,3 V logiku. [[https://learn.sparkfun.com/tutorials/htu21d-humidity-sensor-hookup-guide|Tato dokumentace]] je pro Adafruit a jsou tam poznámky, které zatím neumím potvrdit, ale mohou později posloužit. Například:
+<adm warning>This breakout board has built in 4.7k pull up resistors for I2C communications. If you're hooking up multiple I2C devices on the same bus, you may want to disable these resistors.</adm>
+<adm warning>
+<code>
+-SDA = A4 (use inline 10k resistor if your board is 5V)
+-SCL = A5 (use inline 10k resistor if your board is 5V)</code>
+</adm>
+==== Zapojení senzoru ====
+{{:it:iot:pasted:20230928-181216.png?400}}
+zdroj: https://www.instructables.com/Detect-Temperature-and-Humidity-With-Raspberry-Pi-/
+==== Aktivace I2C na Raspberry PI ====
+Nejprve aktivovat směrnici I2C.
+<code bash>
+raspi-config
+</code>
+Dále nainstalovat i2ctools:
+<code bash>
+apt install i2ctools
+</code>
+<code bash>
+root@rpi:# i2cdetect -l
+i2c-1   i2c             bcm2835 (i2c@7e804000)                  I2C adapter
+i2c-2   i2c             bcm2835 (i2c@7e805000)                  I2C adapter
+</code>
+<code bash>
+root@rpi# i2cdetect -y 1
+  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
+:                         -- -- -- -- -- -- -- --
+: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
+: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
+: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
+: 40 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
+: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
+: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
+</code>
+Krok za krokem je to rozepsáno zde: https://www.instructables.com/Detect-Temperature-and-Humidity-With-Raspberry-Pi-/
+==== Program v C ====
+Jednou z variant je postupovat [[https://www.instructables.com/Detect-Temperature-and-Humidity-With-Raspberry-Pi-/|podle návodu]] a stáhnout a zkompilovat program v C pro přístup k senzoru. V Githubu je vidět více [[https://github.com/leon-anavi/rpi-examples.git|senzorů v repozitáři]] - může sloužit pro inspiraci na další senzory. Nicméně při kompilaci jsem zjsitil, že využívá zastaralou knihovnu Wiringpi a měl jsem problém při kompilaci.
+Poté jsem našel [[https://olegkutkov.me/2018/02/21/htu21d-raspberry-pi/|tento návod] a [[https://github.com/olegkutkov/allsky/tree/master/src/utils/htu21d|tady zdrojový kód]].
+<code bash>
+git clone https://github.com/olegkutkov/allsky
+cd allsky/src/utils/htu21d/
+make
+./read_htu21d
+</code>
+==== Instalace Micropython na Raspberry Pi 1 ====
+Kvůli tomu, že budu kód přenášet i na zařízení s Micropythonem, chtěl jsem si vytvořit vývojové prostředí pro Micropython.
+<code bash>
+apt-get install build-essential libreadline-dev libffi-dev git
+</code>
+<code bash>
+git clone https://github.com/micropython/micropython.git
+</code>
+<code bash>
+cd micropython/mpy-cross
+make
+cd ../ports/unix
+make submodules
+make
+./build-standard/micropython
+./build-standard/micropython cesta_k_vasemu_programu.py
+</code>
+Tak jsem sice nainstaloval Micropython, nicméně ukazuje se, že Micropython pro platformu UNIX nemá hardwarovou podporu, jako je I2C.
+<code python>
+>>> import machine
+>>> dir(machine)
+['__class__', '__name__', '__dict__', 'PinBase', 'Signal', 'idle', 'mem16', 'mem32', 'mem8', 'time_pulse_us']
+</code>
+Tudy tedy cesta nepovede a Micropython bude dávat opravdu smysl pro použití pouze na Espressobin a podobné mikropočítače:
+  * https://learn.adafruit.com/micropython-hardware-i2c-devices/i2c-main
+  * https://github.com/Kleity/HTU21D-Micropython-ESP32
+  * https://github.com/flrrth/pico-htu21d/tree/main
+  * https://docs.micropython.org/en/latest/develop/gettingstarted.html#source-control-with-git
+  * https://learn.sparkfun.com/tutorials/htu21d-humidity-sensor-hookup-guide
+==== Instalace knihoven pro Python (Circuitpython) na Raspberry Pi ====
+Narazil jsem na [[https://learn.adafruit.com/adafruit-htu21d-f-temperature-humidity-sensor/python-circuitpython|tento článek o Circuitpython]] a mém senzoru. Když jsem zkoumal rozdíly mezi MicroPython a CircuitPython, tak jsem se dopátral, že MicroPython je odnoží MicroPythonu, který byl vytvořen firmou Adafruit s cílem vytvořit verzi Pythonu speciálně pro jejich řadu desek a s důrazem na výuku a snadnou obsluhu.
+Na [[https://circuitpython.org/downloads|oficiální stránkách Circuitpython]] jsem našel podporu pro různé desky, ale schází mi tam Raspberry pi 1 až 3 a Espruino8266.
+Nicméně když jsem četl dál, tak jsem se dočetl, že by mělo jít nainstalovat Adafruit_Blinka knihovna, která poskytuje CircuitPython podporu do Pythonu. Což by znamenalo, že bych mohl nainstalovat knihovny na Raspberry Pi a jednoduše používat senzor. Tak jsem to vyzkoušel.
+<code bash>
+apt install python3-pip
+apt install python3-dev python3-setuptools python3-venv
+</code>
+<code bash>
+pip3 install adafruit-circuitpython-htu21d
+</code>
+A opravdu, pak stačilo spustit jednoduchý kód a senzor funguje:
+<code python>
+# SPDX-FileCopyrightText: 2021 ladyada for Adafruit Industries
+# SPDX-License-Identifier: MIT
+import time
+import board
+from adafruit_htu21d import HTU21D
+# Create sensor object, communicating over the board's default I2C bus
+i2c = board.I2C()  # uses board.SCL and board.SDA
+# i2c = board.STEMMA_I2C()  # For using the built-in STEMMA QT connector on a microcontroller
+sensor = HTU21D(i2c)
+while True:
+    print("\nTemperature: %0.1f C" % sensor.temperature)
+    print("Humidity: %0.1f %%" % sensor.relative_humidity)
+    time.sleep(2)
+</code>
+A tady je ještě repozitář od Adafruit - knihovna, kterou jsem instaloval pomocí pip3 - https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_HTU21D/tree/main.
+=== Posílání dat přes MQTT ===
+<code bash>
+pip3 install paho-mqtt
+</code>
+Musím počítat s tím, že mám self signed certifikát a tak musím přidat k TLS tuto část kódu: **cert_reqs=ssl.CERT_NONE**
+<code python>
+import time
+import board
+import ssl
+from adafruit_htu21d import HTU21D
+# Create sensor object, communicating over the board's default I2C bus
+i2c = board.I2C()  # uses board.SCL and board.SDA
+# i2c = board.STEMMA_I2C()  # For using the built-in STEMMA QT connector on a microcontroller
+sensor = HTU21D(i2c)
+import json
+import paho.mqtt.client as mqtt
+CLIENT_NAME = "rpi_htu21d"
+BROKER_ADDR = '192.168.1.120'
+USER        = 'uzivatel'
+PASSWORD    = 'supertajneheslo'
+MQTT_TOPIC  = 'hajany/sensor/htu21d'
+CA_CERT = "ca.crt"
+CLIENT_CERT = "client.crt"
+CLIENT_KEY = "client.key"
+def on_connect(client, userdata, flags, rc):
+    if rc == 0:
+        print("Connected to MQTT broker!")
+    else:
+        print(f"Failed to connect, return code {rc}")
+def connect_and_subscribe():
+	client = mqtt.Client(CLIENT_NAME)
+	client.on_connect = on_connect
+	client.username_pw_set(USER, PASSWORD)
+    # Setting TLS with the provided certificates and key
+	client.tls_set(ca_certs=CA_CERT, certfile=CLIENT_CERT, keyfile=CLIENT_KEY, cert_reqs=ssl.CERT_NONE, tls_version=mqtt.ssl.PROTOCOL_TLSv1_2)
+	client.connect(BROKER_ADDR, 8883, 60)  # Note: Using port 8883 for MQTT over SSL
+	return client
+def is_connected(client):
+    try:
+        client.publish("connection_test", "test", qos=1)
+        return True
+    except:
+        return False
+client = connect_and_subscribe()
+while True:
+	temperature = round(sensor.temperature,2)
+	humidity = round(sensor.relative_humidity,2)
+	data = {
+		'temperature': temperature,
+		'humidity': humidity
+	}
+	print(f"\nTemperature: {temperature:.1f} C")
+	print(f"Humidity: {humidity:.1f} %")
+	if not is_connected(client):
+		client = connect_and_subscribe()
+	try:
+		client.publish(MQTT_TOPIC, json.dumps(data))
+	except:
+		print("Failed to send data. Reconnecting...")
+		client = connect_and_subscribe()
+	time.sleep(5)
+</code>