第1步：材料

這是我為創(chuàng)建此項(xiàng)目而購(gòu)買的所有東西。這是一個(gè)相對(duì)便宜的項(xiàng)目，具體取決于3D打印的成本。如果您能夠在學(xué)校打印它，那可能會(huì)很便宜。否則，這取決于您在何處進(jìn)行打印以及在其中進(jìn)行打印的材料。您會(huì)注意到我大量購(gòu)買了這些產(chǎn)品，這僅僅是因?yàn)楹茈y找到單個(gè)的電阻器或LED，這使它更便宜。如果有時(shí)間，您可以在aliexpress.com上訂購(gòu)大多數(shù)物品，交貨可能需要一段時(shí)間，但是這樣可以限制開支。

沒有印刷品，我在這個(gè)項(xiàng)目上花的錢是€81，80。

這些是您需要的材料：

電路：

Raspberry Pi 3

SD卡8GB（最小）

CCS811空氣質(zhì)量傳感器

DHT22溫濕度傳感器

電位器（對(duì)比度LCD）

LCD 16x2

母對(duì)母跳線

綠色和紅色LED

電阻（2x470ohm和1 4700ohm）

案例：

3D打印

螺絲

2組分膠（或其他熱膠）

切線工具

只有您使用的是PCB：

烙鐵

助焊劑（更容易）

錫

實(shí)驗(yàn)pcb 2x4cm

第2步：連接

按上述方法連接電線。您可以在fritzing文件中看到一個(gè)電路。它不是一個(gè)非常復(fù)雜的電路，但是如果您想使其盡可能的小，您肯定希望獲得一塊實(shí)驗(yàn)PCB板。除了GND和Vin將被連接到PCB板之外，布線將是相同的。傳感器將通過母跳線或公頭通過焊接連接。不要忘記在DHT22傳感器上焊接電阻。

我還建議使用10cm的短電纜。否則，包裝盒中將充滿電纜。您不需要很長(zhǎng)的照片，因?yàn)榇蛴〉某叽缫M可能小。

步驟3：3D打印

當(dāng)我想到一個(gè)案件時(shí)，突然想到的第一個(gè)難題就是3D打印。由于我父親已經(jīng)打印出其他一些物品，所以他自己設(shè)計(jì)了這些物品。我們一起創(chuàng)造了這個(gè)設(shè)計(jì)，并且在各個(gè)方面都做到了。它應(yīng)該被充分冷卻，可以將所有零件擰緊就位，否則，可以將其推到位。

我們甚至繪制了每個(gè)組件以檢查是否適合所有位置。每個(gè)人都可以使用該文件我們希望聽到一些反饋。我們對(duì)結(jié)果感到非常滿意。

步驟4：代碼

可以在Github上找到該項(xiàng)目的代碼。如果您使用了其他引腳（例如，用于LED的另一個(gè)GPIO引腳，則必須調(diào)整這些變量。將有兩個(gè)運(yùn)行的python腳本，web.py用于網(wǎng)站，sensor.py用于讀取傳感器并進(jìn)行更新

通過配置的樹莓派，您可以開始使用。首先，您需要更新和升級(jí)所有軟件包：

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

之后，您需要安裝以下軟件包：

sudo apt install -y python3-venv python3-pip python3-mysqldb mariadb-server uwsgi nginx uwsgi-plugin-python3

現(xiàn)在創(chuàng)建一個(gè)虛擬環(huán)境：

me@my-rpi：~ $ python3 -m pip install --upgrade pip setuptools wheel virtualenv

me@my-rpi：~ $ mkdir project1 && cd project1

me@my-rpi：~/project1 $ python3 -m venv --system-site-packages env

me@my-rpi：~/project1 $ source env/bin/activate

（env）me@my-rpi：~/project1 $ python -m pip install mysql-connector-python argon2-cffi Flask Flask-HTTPAuth Flask-MySQL mysql-connector-python passlib

既然完成了，您可以將代碼從GitHub克隆到您的虛擬環(huán)境中，可以通過多種方式完成。

在目錄 conf 中，您可以找到四個(gè)文件‘必要時(shí)必須進(jìn)行調(diào)整。您肯定必須在每個(gè)文件中都更改用戶和主目錄。只要您沒有更改我的代碼，uWSGI ini應(yīng)該可以，請(qǐng)確保在必要時(shí)更改用戶和virtualenv

因?yàn)槭褂昧薈CS811傳感器專門用于arduino，它無(wú)法以樹莓派的速度通過i2c總線進(jìn)行通信。您必須在配置文件中將速度降低到10000（我使用9600）的波特率。

還必須獲得adafruit傳感器的庫(kù)。我可以在這里進(jìn)行解釋，但是有一個(gè)完美的adafruit指南很好地解釋了所有這些。

因?yàn)槲覀兿Ｍ谶B接樹莓派時(shí)自動(dòng)運(yùn)行python腳本，所以您必須使用這些服務(wù)。如果您保留我的代碼，它們應(yīng)該沒問題。要使它們運(yùn)行，您需要做的就是啟用它們。在您這樣做之前，還有最后一件事。

由于我們使用的是nginx Web服務(wù)器，因此我們必須停用默認(rèn)值，并用我們自己的配置替換它。為此，應(yīng)遵循以下步驟：

將conf/nginx復(fù)制到* sites-available *

刪除鏈接到默認(rèn)配置

將鏈接添加到新配置

重新啟動(dòng)nginx以保存更改

me@my-rpi：~/project1 $ sudo cp conf/project1-*.service /etc/systemd/system/

me@my-rpi：~/project1 $ sudo systemctl daemon-reload

me@my-rpi：~/project1 $ sudo systemctl start project1-*

me@my-rpi：~/project1 $ sudo systemctl status project1-*

Nginx和mysql應(yīng)該一直運(yùn)行。它們與樹莓派一起啟動(dòng)。 Web腳本和傳感器腳本尚不可用。

為此，您仍然需要使用以下命令啟用這兩項(xiàng)服務(wù)：

sudo systemctl enable project1-flask.service

sudo systemctl enable project1-sensor.service

步驟5 ：數(shù)據(jù)庫(kù)

我的數(shù)據(jù)庫(kù)由三個(gè)表組成。用戶與其他表沒有關(guān)系。這僅用于登錄并授予對(duì)網(wǎng)站的訪問權(quán)限。打開設(shè)備電源后，每隔50秒就會(huì)將CO2值和TVOC值寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。每5分鐘的溫度和濕度。這樣，我們就可以清楚地了解過去。

可以在此處找到SQL文件，但是要在raspberry pi上獲取數(shù)據(jù)庫(kù)，您應(yīng)該按照以下步驟操作：

在上一步中安裝軟件包之后，mariadb/mysql應(yīng)該立即運(yùn)行。您可以在此行中進(jìn)行檢查：

me@my-rpi：~ $ sudo systemctl status mysql

要?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)和用戶，您只需在GitHub中的代碼中運(yùn)行sql腳本即可。如果您正確執(zhí)行了此操作，則應(yīng)該使用以下命令查看表：

me@my-rpi：~ $ echo ’show tables;‘ | mysql project1 -t -u project1-admin -p

現(xiàn)在我們已經(jīng)設(shè)置好了，您無(wú)需進(jìn)行任何測(cè)試就可以確保一切正常。除非您已連接到wifi，否則需要使用以太網(wǎng)電纜將其連接并手動(dòng)運(yùn)行。

步驟6：連接到Wi-Fi

在nano中打開wpa-supplicant配置文件（沒關(guān)系，只需確保可以使用文本編輯器即可。）

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

轉(zhuǎn)到文件底部并添加以下內(nèi)容（用您的ssid名稱和密碼名稱代替）：

network={

ssid=“ssid-name”

psk=“password-name”

}

要?jiǎng)?chuàng)建加密密碼，您可以使用wpa_passphrase并將其簡(jiǎn)單復(fù)制到wpa_supplicant.conf psk中。使事情更安全。

wpa_passphrase “ssid-name” “password-name”

如果您希望它自動(dòng)連接到此Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，并且配置文件中還有其他文件，請(qǐng)確保將優(yōu)先級(jí)更改為更高的級(jí)別通過在配置文件中將這一行添加到網(wǎng)絡(luò)中：

priority=2

別忘了用以下命令重新配置接口：

wpa_cli -i wlan0 reconfigure

現(xiàn)在，您已經(jīng)全部設(shè)置并連接到wifi網(wǎng)絡(luò)。

步驟7：將所有內(nèi)容放在一起

自前夕將黑線連接好并焊接，就可以了。這樣設(shè)計(jì)的目的是，您可以打開機(jī)箱而沒有任何松動(dòng)的電線。這意味著所有內(nèi)容都附著在底部。首先要做的是對(duì)樹莓進(jìn)行一些調(diào)整。它的每個(gè)角落都有孔，但這些孔沒有應(yīng)有的大。直徑應(yīng)足以在內(nèi)部安裝3mm的螺釘。我們必須打磨孔，使它們變寬一些。

第二件事是在每個(gè)孔中切出一個(gè)螺紋。這聽起來(lái)可能很難，但是可以使用正確的工具輕松完成。我建議在本地硬件商店進(jìn)行此操作，只要求使用切線工具即可。由于我父親是金匠，因此他有工作上的工具。我可能會(huì)上傳一個(gè)新的stl文件，以便稍后再打印，但這需要一臺(tái)非常準(zhǔn)確的打印機(jī)。

第三步是將pi擰到底部。您需要4個(gè)7毫米長(zhǎng)的螺釘，直徑為3毫米。之后，您可以將PCD板推入底部頂部提供的位置。可以將CCS811傳感器推入左側(cè)提供的位置，而DHT11可以連接到右側(cè)板上。兩者都被隔離并且通風(fēng)良好，但是之后我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)部仍然很熱。

然后，您需要將LED固定在其燈管上。我們用2種成分的膠水做到了這一點(diǎn)，但是您可以根據(jù)自己的喜好來(lái)做。確保它們粘在那里。

現(xiàn)在，您可以安裝LCD顯示器，您需要的螺釘?shù)闹睆綉?yīng)與先前的螺釘相同，但要稍長(zhǎng)一些。我的是1厘米。如果擰緊了四個(gè)螺絲，則只剩下一件事了。連接頂部。您只需要四個(gè)直徑相同，直徑為2cm的螺釘即可。現(xiàn)在一切就緒，您就可以啟動(dòng)它。

步驟8：?jiǎn)?dòng)

該項(xiàng)目的啟動(dòng)過程非常簡(jiǎn)單：

將電源線連接到機(jī)箱的左側(cè)。它不是很明顯，但是您可以通過通風(fēng)孔看到。如果您知道了一次，這將不再是問題。

花一些時(shí)間來(lái)啟動(dòng)。

IP地址將在顯示屏上顯示十秒鐘。您唯一需要做的就是確保您已連接到同一網(wǎng)絡(luò)，并在瀏覽器的地址欄中輸入IP地址。

您現(xiàn)在在網(wǎng)站上。您還沒有帳戶，因此請(qǐng)創(chuàng)建一個(gè)帳戶。

如果您已注冊(cè)，請(qǐng)登錄。

完成！您可以在網(wǎng)頁(yè)上看到所有數(shù)據(jù)，并且LCD顯示屏顯示當(dāng)前的空氣質(zhì)量。

由于溫度升高，我們將傳感器放置在外殼的底部。這樣，溫度不會(huì)對(duì)注冊(cè)值產(chǎn)生太大影響。因此，為獲得最佳測(cè)量效果，請(qǐng)使設(shè)備直立放置，也可以將其掛在墻上。