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DS18B20 – Temperaturdaten loggen und visualisieren
In diesem Projekt wird ein Temperatur-Logger mit dem digitalen 1-Wire-Sensor DS18B20 am Raspberry Pi realisiert. Ergänzend zur reinen Temperaturauslese werden Messwerte kontinuierlich in einer Textdatei protokolliert und aus diesen Daten automatisch ein Temperaturverlauf als Grafik erzeugt. Der Logger lässt sich über ein Kommandozeilen-Interface steuern und speichert Messdaten sowie Diagramm lokal oder zur Anzeige im Webserver-Verzeichnis.
Überblick
- Voraussetzungen
- Hardware
- Environment
- Programmstruktur anlegen
- Software
- Quellcode
- Webseite
Details
Voraussetzungen
Das Projekt DS18B20 digitaler Temperatursensor muss zuvor vollständig durchgeführt und erfolgreich getestet worden sein. Da hier dieselbe Hardware verwendet wird, sind damit alle Voraussetzungen bereits erfüllt.
Environment
Die Programmierung erfolgt nun immer mit der gewählten Umgebung!
source ~/devel/projects/course_env/bin/activate
Pakete & Bibliotheken installieren
Jetzt die ENV aktivieren (falls noch nicht geschehen) und dann erst installieren:
pip install matplotlib
Programmstruktur
(course_env) pi@raspi88:~/devel/projects/course_temp_curve $ tree . ├── data │ ├── temperature.png # wird automatisch erstellt │ └── temperature.txt # wird automatisch erstellt └── src ├── core │ ├── hardware.py # aus dem vorherigen Projekt! │ ├── __init__.py │ └── temperature_logger.py # Program └── temp_curve.py
Software
Im folgenden Abschnitt wird die vollständige Software zur Datenerfassung, Speicherung und grafischen Darstellung der Temperaturwerte beschrieben.
Quellcode
hardware.py
Die Datei hardware.py (API) bleibt unverändert und wird hier der Vollständigkeit halber erneut vollständig aufgeführt.
temperature_logger.py
In der Datei temperature_logger.py kann die Variable MODE die Werte local oder web annehmen.
- local Das erzeugte Bild wird im lokalen Projektverzeichnis gespeichert.
- web Das erzeugte Bild wird im Webverzeichnis gespeichert und kann über den Webserver angezeigt werden.
Die dafür notwendigen Voraussetzungen wurden bereits in einem vorherigen Projekt (DokuWiki) geschaffen: Der Benutzer pi ist Mitglied der Gruppe www-data. Dadurch besitzt er die erforderlichen Schreibrechte, um die Datei in das angegebene Webverzeichnis zu speichern.
Hauptprogramm
Das eigenständige Programm temp_curve.py dient als Kommandozeilen-Interface zur Steuerung des Temperatur-Loggers.
Es ermöglicht das Starten und Stoppen der Messung, das Setzen des Messintervalls sowie das Zurücksetzen der gespeicherten Daten.
data/temperature.txt geschrieben. Zusätzlich wird nach jeder Messung automatisch eine Grafik (data/temperature.png) erzeugt bzw. aktualisiert, die den Temperaturverlauf darstellt.
Webseite
- index.html
<!DOCTYPE html> <html> <head> <title>Projekt Auswahl</title> </head> <body> <h1>Projekt Auswahl</h1> <ul> <li><a href="/wiki">DokuWiki</a></li> <li><a href="/led">LED Ampel</a></li> <li><a href="/temp">Temperatur</a></li> <li><a href="/temp_curve/temperature.html">Temperatur Verlauf</a></li> </ul> </body> </html>
