常用Raspberry Pi周邊傳感器的使用教程(轉)

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　　在Raspberry Pi 的使用和開發過程中，你可能時常需要一些硬件和傳感器等來支持你的開發工作，例如，加入一個超聲波測距的模塊來讓你的Raspberry Pi具備測距功能，加入一個測溫模塊以實現測溫功能。今天我們為你准備了10款最常用的傳感器與Raspberry Pi 結合使用的例程，你可以在你的開發工作中直接使用這些例程，也可以稍做更改以接入更多的傳感器至你的Raspberry Pi項目當中。

 

        
　　本文以SeeedStudio公司開發的Grove電子模塊系列為例，當然，你也可以在更多的硬件公司如Sparkfun、dfrobot購買到類似的模塊。


1.距離監測

　　超聲波測距是一種常用的測距方法，其原理是將超聲波脈沖發射到空氣中，當遇到測量后反射至接收端，處理器通過測量返回時間計算出障礙物距離。Grove-Ultrasonic Ranger具有四個引腳，分別是電源、地、信號引腳，還有一個管腳懸空。

 

 

　　將Raspberry Pi和模塊按下列方式進行連接：

 

 

　　從github上簽出代碼后，在Raspberry Pi終端LXTerminal里輸入：
　　cd “Grove – Ultrasonic Ranger”
　　sudo python ultrasonic.py
　　Raspberry Pi 即可驅動Ultrasonic Ranger模塊進行工作：

 

2. 紅外人體檢測

　　紅外人體傳感器用以檢測某個范圍內是否有人體的運動，常用於樓道燈控制、防盜裝置、自動門等設施中。本例中將該傳感器和Raspberry Pi進行連接，當傳感器檢測到人體運動信號時，其輸出信號至Raspberry Pi中。

 

　　將Raspberry Pi與該模塊按下列方式進行連接：

 

　　進入到簽出的代碼目錄中，執行：
　　cd “Grove – PIR Motion Sensor”
　　sudo python PIR_sensor.py
　　當傳感器監測到人體活動后，Raspberry Pi 輸出結果：

 

3. 溫、濕度測量

　　環境監測中最常用的是溫、濕度的自動檢測。常用的溫濕度傳感器使用單總線協議同處理器通信，將溫濕度測量值輸出至Raspberry Pi端。在本例程中，使用Grove - Temperature and Humidity Sensor Pro模塊(DHT22) 進行溫濕度的測量。

 

　　連接示意圖：

 

　　Temperature and Humidity Sensor示例代碼使用C語言開發，下載代碼后需要進行編譯，進入源碼目錄后，在終端輸入：
　　cd “Grove - Temperature and Humidity Sensor Pro”
　　make
　　進行編譯，然后輸入下面命令執行示例：
　　sudo ./Seeed_DHT22
　　Raspberry Pi工作效果：

 

4.實時時鍾

　　Raspberry Pi 自身是沒有RTC的，某些場景下，使用外部的RTC模塊為Raspberry Pi提供實時時鍾就顯得非常有必要。本例中使用Grove-RTC為Raspberry Pi提供實時時鍾，該模塊使用I2C同Raspberry Pi進行通信。

 

　　連接示意圖：

 

　　Grove RTC模塊可以直接連接Raspberry Pi的5V引腳，不過在使用RTC之前需要先配置I2C。

　　1.首先安裝Linux I2C 驅動模塊：
　　sudo aptitude install i2c-tools libi2c-dev

　　2. 裝載i2c-bcm2708和rtc-ds1307：
　　sudo modprode i2c-bcm2708
　　sudo modprobe rtc-ds1307
　　I2C 配置完成之后，如果是Raspberry Pi的Model B，這時在終端輸入：
　　sudo i2cdetect –y 1
　　當然，如果是 Raspberry Pi的Model A，則輸入：
　　sudo i2cdetect –y 0
　　這時候就可以看到下圖的輸出信息：

 

　　接下來，將獲的RTC硬件地址信息添加到I2C設備中，在終端輸入：
　　sudo -i
　　echo ds1307 0x68 > /sys/class/i2c-adapter/i2c-1/new_device
　　hwclock -r

　　上述命令在系統中添加一個新的I2C設備，並讀取RTC數據：

 

　　當然，在首次使用RTC模塊的時候你需要為你的RTC設置一個初始時間。我們使用Raspberry Pi系統的時間作為RTC模塊的初始值，如下設置即可：
　　date
　　hwclock –w
　　hwclock -r

 

5.OLED 顯示

　　Grove - OLED Display是一個128x64的OLED顯示屏,使用I2C協議,特別適合作為Raspberry Pi的第二顯示屏。

 

 

　　進入源碼目錄后，在終端輸入：
　　cd ＂Grove – OLED Display 128x64＂
　　sudo ./OLED
　　Grove - OLED Display工作效果：

 

6.氣壓檢測

　　Grove - Barometer Sensor是一款集成氣壓、溫度檢測的電子模塊，使用I2C接口同Raspberry Pi進行通信。

 

 

　　進入源碼目錄后，在終端輸入：
　　cd ＂Grove – Barometer_Sensor＂
　　sudo ./barometerDemo
　　其工作效果圖：

 

 

7.光照檢測

　　如果你使用Rasbperry Pi做一個在強光強烈的時候自動為你關閉窗簾的設備，你就需要使用一個光照傳感器用以監測光照情況。Grove - Digital Light Sensor來完成任務，其使用I2C協議，獲取到當前光照的照度值。

 

 

　　連接示意圖：

 

　　進入源碼目錄后，在終端輸入：
　　cd ＂Grove – Digital_light_Sensor＂
　　sudo ./DLS
　　Grove – Digital Light Sensor 工作效果圖：

 

8.繼電器控制

　　繼電器使用的范圍廣泛，你甚至可以直接使用繼電器構建一個簡單的智能家居系統，比如控制花園灑水裝置和電飯煲等。因此，Raspberry Pi加上繼電器可以充分的擴展它對外部設備的控制能力。

　　Dry-Reed Relay 是指干簧繼電器，相較與一般繼電器，其切換速度和壽命都有很大提高。該繼電器的使用非常簡單，只需對其管腳進行電平控制即可完成對繼電器的控制。

 

 

　　進入源碼目錄后，在終端輸入：
　　cd ＂Grove - Relay＂
　　sudo python relay.py
　　Rasbperry Pi將會控制繼電器每0.5秒進行一次開、斷切換。

9.模數轉換

　　Raspberry Pi讓人覺得比較遺憾的事情就是沒有ADC，面對一大堆的模擬信號的外部設備卻無能為力。不過，現在我們有Grove-ADC模塊可以解決這個問題。

 

　　ADC 的代碼非常簡單，使用readADC()的函數即可以得到外部電壓值。接下來以一款模擬電平輸出模塊：Grove- Alcohol Sensor為例，說明如何使用該模塊配合酒精傳感器以測量酒精值。

 

 

　　將Raspberry Pi、ADC模塊和Alcohol Sensor按如下圖連接：

 

 

　　工作效果如下圖所示， 試試將Alcohol sensor靠近酒精等液體，當其檢測到空氣中酒精濃度增加時，輸出值將會發生明顯變化。
　　進入源碼目錄后，在終端輸入：
　　cd “Grove – ADC”
　　sudo ./ ADC121_DEMO
　　工作效果圖如下：

 

 

　　本文所有的源碼都托管在 Github： https://github.com/yexiaobo-seeedstudio/Grove-RaspberryPi