Rozdíly

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

--- it:iot:senzor-htu21d [2023/09/28 15:43] – 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 13: / Řádek 13: @@
 Přidávám odkaz na [[https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/1899_HTU21D.pdf|podrobnější datasheet k senzoru]].
@@ Řádek 26: / Řádek 27: @@
 -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>