Omgevingsomstandigheden van een sensor lezen

Een van de meest voorkomende scenario's voor IoT-apparaten is het detecteren van omgevingsomstandigheden. Er zijn verschillende sensoren beschikbaar om temperatuur, vochtigheid, barometrische druk en meer te bewaken.

In dit onderwerp gebruikt u .NET om omgevingsomstandigheden van een sensor te lezen.

Vereiste voorwaarden

• OP ARM gebaseerde (ARMv7 of hoger) single-board computer (SBC)
• BME280 vochtigheid/barometrische druk/temperatuursensor breakout
• Jumperdraden
• Breadboard (optioneel)
• Raspberry Pi GPIO uitbreidingsbord (optioneel)
• .NET SDK 10 of hoger

De SBC voorbereiden

Zorg ervoor dat uw SBC is geconfigureerd ter ondersteuning van de volgende services:

• SSH
• I2C

Voor veel apparaten is geen extra configuratie vereist. Gebruik de raspi-config opdracht voor Raspberry Pi. Raadpleeg de raspi-config voor meer informatie.

De hardware voorbereiden

Gebruik de hardwareonderdelen om het circuit te bouwen zoals wordt weergegeven in het volgende diagram:

Hier volgen de verbindingen van de Raspberry Pi naar de BME280-breakout. Houd er rekening mee dat pinaanduidingen verschillen op verschillende BME280-uitbreidingsmodules.

Raadpleeg indien nodig het volgende pin-outdiagram:

Afbeelding met dank aan Raspberry Pi Foundation.

De app maken

Voer de volgende stappen uit in de ontwikkelomgeving van uw voorkeur:

1. Maak een nieuwe .NET Console-app met behulp van de .NET CLI of Visual Studio. Noem het SensorTutorial.

   dotnet new console -o SensorTutorial
   cd SensorTutorial
   

2. Voeg het pakket Iot.Device.Bindings toe aan het project. Gebruik .NET CLI uit de projectmap of Visual Studio.

   dotnet package add Iot.Device.Bindings --version 4.1.0
   

3. Vervang de inhoud van Program.cs door de volgende code:

   using System;
   using System.Device.I2c;
   using System.Threading;
   using Iot.Device.Bmxx80;
   using Iot.Device.Bmxx80.PowerMode;
   
   var i2cSettings = new I2cConnectionSettings(1, Bme280.DefaultI2cAddress);
   using I2cDevice i2cDevice = I2cDevice.Create(i2cSettings);
   using var bme280 = new Bme280(i2cDevice);
   
   int measurementTime = bme280.GetMeasurementDuration();
   
   while (true)
   {
       Console.Clear();
   
       bme280.SetPowerMode(Bmx280PowerMode.Forced);
       Thread.Sleep(measurementTime);
   
       bme280.TryReadTemperature(out var tempValue);
       bme280.TryReadPressure(out var preValue);
       bme280.TryReadHumidity(out var humValue);
       bme280.TryReadAltitude(out var altValue);
   
       Console.WriteLine($"Temperature: {tempValue.DegreesCelsius:0.#}\u00B0C");
       Console.WriteLine($"Pressure: {preValue.Hectopascals:#.##} hPa");
       Console.WriteLine($"Relative humidity: {humValue.Percent:#.##}%");
       Console.WriteLine($"Estimated altitude: {altValue.Meters:#} m");
   
       Thread.Sleep(1000);
   }
   

   In de voorgaande code:

   • i2cSettings wordt ingesteld op een nieuwe instantie van I2cConnectionSettings. De constructor stelt de busId parameter in op 1 en de deviceAddress parameter op Bme280.DefaultI2cAddress.

     Belangrijk

     Sommige BME280 breakout-fabrikanten gebruiken de secundaire adreswaarde. Voor deze apparaten gebruikt u Bme280.SecondaryI2cAddress.

   • Een using-declaratie maakt een exemplaar van I2cDevice door I2cDevice.Create aan te roepen en i2cSettings mee te geven. Dit I2cDevice vertegenwoordigt de I²C-bus. De using declaratie zorgt ervoor dat het object wordt verwijderd en hardwarebronnen correct worden vrijgegeven.

   • Met een andere using declaratie wordt een exemplaar van Bme280 gemaakt om de sensor te vertegenwoordigen. De I2cDevice wordt doorgegeven in de constructor.

   • De tijd die nodig is om de chip te laten meten met de huidige (standaard) instellingen van de chip wordt opgehaald door aan te roepen GetMeasurementDuration.

   • Een while lus draait voor onbepaalde tijd door. Elke iteratie:

     1. De console wordt leeggemaakt.

     2. Hiermee stelt u de energiemodus in op Bmx280PowerMode.Forced. Dit dwingt de chip om één meting uit te voeren, de resultaten op te slaan en vervolgens te slapen.

     3. Leest de waarden voor temperatuur, druk, vochtigheid en hoogte.

        Opmerking

        Hoogte wordt berekend door de apparaatbinding. Het gebruik van de overbelasting van TryReadAltitude maakt gebruik van de gemiddelde zeeniveaudruk om een schatting te genereren.

     4. Hiermee schrijft u de huidige omgevingsomstandigheden naar de console.

     5. Slaapt 1000 ms.

4. Maak de app. Als u de .NET CLI gebruikt, voert u dotnet build uit. Als u in Visual Studio wilt bouwen, drukt u op Ctrl+Shift+B.

5. Implementeer de app als een zelfstandige app in de SBC. Zie Deploy-.NET-apps voor Raspberry Pi voor instructies. Zorg ervoor dat u het uitvoerbare bestand uitvoerende rechten geeft met behulp van chmod +x.

6. Voer de app uit op de Raspberry Pi door over te schakelen naar de implementatiemap en het uitvoerbare bestand uit te voeren.

   ./SensorTutorial
   

   Bekijk de sensoruitvoer in de console.

7. Beëindig het programma door op Ctrl+C te drukken.

Gefeliciteerd! U hebt I²C gebruikt om waarden te lezen van een temperatuur-/vochtigheids-/barometrische druksensor!

De broncode ophalen

De bron voor deze zelfstudie is beschikbaar op GitHub.

Volgende stappen