Instruksi: AIR RASPBERRY Pi
DIRANCANG UNTUK RASPBERRY PI 400. KOMPATIBEL KARO RASPBERRY PI 2, 3 LAN 4.
V1d
PAMBUKA
Kit Kualitas Udara MonkMakes kanggo Raspberry Pi adhedhasar papan Sensor Kualitas Udara MonkMakes. Tambahan iki kanggo Raspberry Pi ngukur kualitas udhara ing sawijining ruangan (kepiye hawane basi) uga suhu. Papan kasebut nduweni tampilan enem LED (ijo, oranye lan abang) sing nampilake kualitas udara lan buzzer. Wacan suhu lan kualitas udara bisa diwaca dening Raspberry Pi, lan buzzer lan tampilan LED uga bisa dikontrol saka Raspberry Pi.
Papan Sensor Kualitas Udara, disambungake langsung menyang mburi Raspberry Pi 400, nanging uga bisa digunakake karo model Raspberry Pi liyane, nggunakake kabel jumper lan cithakan GPIO sing kalebu ing kit. 
BAGIAN
Elinga yen Raspberry Pi ora kalebu ing kit iki.
Sadurunge nindakake tindakan liya, priksa manawa kit sampeyan kalebu item ing ngisor iki.
KUALITAS UDARA LAN ECO2
Papan Sensor Kualitas Udara nggunakake sensor kanthi nomer bagean CCS811. Kripik cilik iki sejatine ora ngukur tingkat CO2 (karbon dioksida) nanging tingkat klompok gas sing diarani senyawa organik volatil (VOC). Nalika ing jero ruangan, tingkat gas kasebut mundhak kanthi tingkat sing padha karo CO2, mula bisa digunakake kanggo ngira tingkat CO2 (disebut CO2 utawa eCO2 sing padha).
Tingkat CO2 ing udhara sing kita ambegan nduweni pengaruh langsung marang kesejahteraan kita. Tingkat CO2 minangka kapentingan khusus saka titik kesehatan masyarakat view minangka, kanggo sijine iku mung, lagi ukuran carane akeh kita AMBEGAN udhara wong liya. Kita manungsa ambegan metu CO2 lan, yen sawetara wong ing kamar kurang ventilated, tingkat CO2 mboko sithik mundhak. Iki meh padha karo aerosol virus sing nyebarake selesma, flu lan Coronavirus nalika wong ambegan bebarengan.
Dampak penting liyane saka tingkat CO2 yaiku ing fungsi kognitif - kepiye sampeyan bisa mikir. Panaliten iki (antarane akeh liyane) duwe sawetara temuan sing menarik. Kutipan ing ngisor iki saka Pusat Informasi Bioteknologi Nasional ing AS: "ing 1,000 ppm CO2, penurunan moderat lan signifikan sacara statistik dumadi ing enem saka sangang skala kinerja nggawe keputusan. Ing 2,500 ppm, pangurangan gedhe lan signifikan sacara statistik dumadi ing pitung skala kinerja nggawe keputusan "Sumber: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548274/
Tabel ing ngisor iki adhedhasar informasi saka https://www.kane.co.uk/knowledge-centre/whatare-safe-levels-of-co-and-co2-in-rooms
lan nuduhake tingkat CO2 bisa dadi ora sehat. Pembacaan CO2 ana ing ppm (bagean saben yuta).
| Tingkat CO2 (ppm) | Cathetan |
| 250-400 | Konsentrasi normal ing udara sekitar. |
| 400-1000 | Konsentrasi khas ruang njero ruangan sing dikuwasani kanthi pertukaran udara sing apik. |
| 1000-2000 | Keluhan ngantuk lan hawa sing ora apik. |
| 2000-5000 | Sakit sirah, ngantuk lan stagnant, stale, udhara stuffy. Konsentrasi sing kurang, mundhut perhatian, detak jantung sing tambah lan mual bisa uga ana. |
| 5000 | Watesan cahya ing papan kerja ing umume negara. |
| > 40000 | Paparan bisa nyebabake kekurangan oksigen sing serius sing nyebabake karusakan otak permanen, koma, malah mati. |
SETTING UP
Apa sampeyan nggunakake Raspberry Pi 400 utawa Raspberry Pi 2, 3 utawa 4, priksa manawa Raspberry Pi mati lan dipateni sadurunge nyambungake Sensor Kualitas Udara.
Sensor Kualitas Udara bakal nampilake maca eCO2 sanalika entuk daya saka Raspberry Pi sampeyan. Dadi, yen sampeyan wis nyambung, tampilan kudu nuduhake level eCO2. Sampeyan banjur bakal sinau carane sesambungan karo Papan, nampa maca lan ngontrol LED lan buzzer saka program Python.
Nyambungake Sensor Kualitas Udara (Raspberry Pi 400)
Penting banget yen sampeyan ora push konektor ing sudhut, utawa push iku hard banget, amarga sampeyan bisa bend lencana ing konektor GPIO. Nalika lencana baris munggah
bener, iku kudu push menyang Panggonan gampang.
Konektor pas kaya sing dituduhake ing ndhuwur. Elinga yen pinggiran ngisor papan baris munggah karo ngisor cilik Pi 400 kang, lan sisih Papan godhong mung cukup kamar kanggo akses gampang kanggo kertu SD mikro. Yen sampeyan wis nyambung Papan, daya munggah Raspberry Pi Panjenengan - LED daya (ing logo MonkMakes) lan salah siji saka LED eCO2 uga kudu padhang.
Nyambungake Sensor Kualitas Udara (Raspberry Pi 2/3/4)
Yen sampeyan duwe Raspberry Pi 2, 3, 4, sampeyan butuh Raspberry Leaf lan sawetara kabel jumper wadon kanggo lanang kanggo nyambungake papan Sensor Kualitas Udara menyang Raspberry Pi.
PÈNGET: Mbalikake ndadékaké daya utawa nyambungake Sensor Kualitas Udara menyang 5V tinimbang pin 3V Raspberry Pi bisa ngrusak sensor lan bisa ngrusak Raspberry Pi. Dadi, priksa kabel kasebut kanthi teliti sadurunge nguwasani Raspberry Pi.
Miwiti kanthi masang Raspberry Leaf liwat pin GPIO Raspberry Pi supaya sampeyan bisa nemtokake pin sing endi. Cithakan kasebut bisa pas, mula priksa manawa sampeyan tindakake diagram ing ngisor iki. 
Sabanjure sampeyan bakal nyambungake papat timbal ing antarane pin GPIO Raspberry Pi lan papan Kualitas Udara kaya iki:
| Raspberry Pi Pin (minangka diwenehi label ing Godhong) | Papan Kualitas Udara (as label ing konektor) | Werna kabel sing disaranake. |
| GND (pin apa wae sing ditandhani GND bakal ditindakake) | GND | ireng |
| 3.3V | 3V | abang |
| 14 TXD | PI_TXD | Oranye |
| 15 RXD | PI_RXD | kuning |
Sawise kabeh wis disambungake, bakal katon kaya iki:
Priksa kabel kanthi ati-ati banjur daya Raspberry Pi - loro LED daya (ing logo MonkMakes) lan salah siji saka LED uga kudu cahya.
Copot Papan Kualitas Udara
Sadurunge nyopot papan saka Raspberry Pi 400.
- Mateni Raspberry Pi.
- Alon-alon ease Papan saka mburi Pi 400, edging sethitik saka saben sisih ing siji, supaya ora kanggo bend lencana.
Yen sampeyan duwe Pi 2/3/4 mung mbusak kabel jumper saka Raspberry Pi.
Ngaktifake Antarmuka Serial
Sanajan papan kasebut bakal nuduhake level eCO2 tanpa program, tegese kita mung nggunakake Raspberry Pi minangka sumber daya. Kanggo bisa sesambungan karo papan saka program Python, ing Raspberry Pi, ana sawetara langkah liyane sing kudu ditindakake.
Kapisan kanggo ngaktifake antarmuka Serial ing Raspberry Pi, amarga antarmuka iki digunakake dening Papan Quality Air.
Kanggo nindakake iki, pilih Preferensi banjur Konfigurasi Raspberry Pi saka menu utama.
Ngalih menyang tab Antarmuka lan priksa manawa Port Serial diaktifake lan Konsol Serial dipateni.
Ngundhuh Exampl Program
mantanampprogram kanggo kit iki kasedhiya kanggo download saka GitHub. Kanggo njupuk, bukak jendhela browser ing Raspberry Pi lan pindhah menyang alamat iki:
https://github.com/monkmakes/pi_aq Download arsip zip proyek kanthi ngeklik tombol Kode banjur pilihan Unduh ZIP.
Sawise download rampung, extract file kasebut files saka arsip ZIP kanthi nemokake ZIP file ing folder Downloads banjur klik-tengen ing banjur pilih pilihan Extract To.
Pilih direktori sing cocog (Aku bakal menehi rekomendasi direktori ngarep - / home / pi) lan extract file kasebut files. Iki bakal nggawe folder sing diarani pi_aq-main. Ganti jeneng iki mung pi_aq.
Thonny
Sawise ndownload program kasebut, sampeyan mung bisa mbukak saka baris perintah.
Nanging, iku apik kanggo njupuk dipikir ing files, lan editor Thonny bakal ngidini kita nyunting files lan kanggo mbukak wong.
Editor Thonny Python wis diinstal ing Raspberry Pi OS. Sampeyan bakal nemokake ing bagean Programming saka menu utama. Yen ana alesan ora diinstal ing
Raspberry Pi, banjur sampeyan bisa nginstal kanthi nggunakake opsi menu Tambah / Copot Piranti Lunak ing item Menu Preferensi.
Bagean sabanjure nerangake luwih akeh babagan apa sing diukur sensor iki, sadurunge kita sesambungan karo papan Kualitas Udara nggunakake Python lan Thonny.
Miwiti
Sadurunge miwiti pemrograman Python, ayo deleng Papan Kualitas Udara.
Indikator daya LED ing sisih kiwa ndhuwur, menehi mriksa cepet sing Papan nampa daya. Ing ngisor iki ana chip sensor suhu, lan ing jejere iki yaiku chip sensor eCO2 dhewe. Yen sampeyan ndeleng kanthi teliti, sampeyan bakal weruh ana bolongan cilik kanggo udhara bisa mlebu lan metu. Langsung ing ngisor sensor eCO2 ana buzzer, sing bisa diuripake lan dipateni saka program sampeyan. Iki migunani kanggo nyedhiyakake weker. Kolom enem LED digawe (saka ngisor nganti ndhuwur) saka rong LED ijo, loro LED oranye lan loro LED abang. Iki bakal murup nalika tingkat eCO2 sing ditandhani ing jejere saben LED ngluwihi. Padha bakal nuduhake tingkat sanalika Raspberry Pi kakuwasan, nanging sampeyan uga bisa ngontrol nggunakake Python.
Ayo miwiti kanthi nyoba sawetara eksperimen saka baris printah. Bukak sesi Terminal kanthi ngeklik lambang Terminal ing sisih ndhuwur layar, utawa bagean Aksesoris ing menu Utama.
Nalika terminal mbukak, ketik perintah ing ngisor iki sawise pituduh $, kanggo ngganti direktori (cd) lan mbukak Python 
Bukak modul aq lokal kanthi ngetik perintah: >>> saka aq import AQ
>>> Banjur gawe conto kelas AQ kanthi ngetik: >>> aq = AQ()
>>> Saiki kita bisa maca tingkat CO2 kanthi ngetik printah: >>> aq.get_eco2() 434.0
>>> Dadi ing kasus iki, tingkat eCO2 yaiku 434 ppm seger. Ayo entuk suhu saiki (ing derajat Celcius). >>> aq.get_temp()
20.32 Cathetan: Yen sampeyan entuk pesen kesalahan nalika mbukak kode ing ndhuwur, sampeyan bisa uga ora nginstal GUIZero. Instruksi instalasi ing kene:
https://lawsie.github.io/guizero/#raspberry-pi
PROGRAM 1. ECO2 METER
Yen sampeyan mbukak program iki, jendhela sing padha karo sing ditampilake ing ngisor iki bakal mbukak, nuduhake suhu lan level eCO2. Coba lebokake driji ing sensor suhu lan wacan suhu kudu mundhak. Sampeyan uga bisa ambegan alon-alon ing sensor eCO2 lan maca kudu nambah.
Kanggo mbukak program, Muat file file 01_aq_meter.py ing Thonny banjur klik tombol Run.
Punika kode kanggo proyek kasebut. Kode kasebut nggunakake perpustakaan GUI Zero sing bisa diwaca luwih lengkap ing Lampiran B.
Kanggo ngidini maca suhu lan cahya tanpa ngganggu kerjane antarmuka pangguna, perpustakaan threading diimpor. Fungsi update_readings bakal terus-terusan, maca saben setengah detik lan nganyari kolom ing jendela.
Kode liyane nyedhiyakake lapangan antarmuka pangguna sing dibutuhake kanggo nampilake suhu lan level eCO2. Iki dilebokake minangka kothak, supaya kolom kasebut munggah. Dadi, saben lapangan ditetepake kanthi atribut kothak sing makili posisi kolom lan baris. Dadi, kolom sing nuduhake teks Temp (C) ana ing kolom 0, baris 0 lan nilai suhu sing cocog (temp_c_field) ana ing kolom 1, baris 0.
PROGRAM 2. ECO2 METER WITH weker
Program iki ngluwihi Program siji, kanthi nggunakake buzzer lan sawetara fitur antarmuka panganggo apik, kanggo nggawe swara weker lan jendhela dadi abang yen tingkat pesawat saka eCO2 ngluwihi. 
Panggeser ing sisih ngisor jendhela nyetel tingkat eCO2 ing ngendi buzzer kudu muni lan jendhela dadi abang. Coba nyetel tingkat Weker sing luwih dhuwur tinimbang
tingkat eCO2 saiki lan banjur ambegan ing sensor.
Punika kode kanggo Program 2, akeh banget padha karo Program 1. Wilayah kapentingan wis disorot ing bold.import threading
wektu ngimpor
saka Guizero ngimpor App, Teks, Slider
saka aq ngimpor AQ
aq = AQ()
app = App(judhul = "Kualitas Udara", lebar = 550, dhuwur = 400, tata letak = "grid")
def update_readings ():
nalika True: temp_c_field.value = str(aq.get_temp()) eco2 = aq.get_eco2() eco2_field.value = str(eco2)
yen eco2> slider.value: app.bg = "abang" app.text_color = "putih" aq.buzzer_on()
liya: app.bg = "putih" app.text_color = "ireng" aq.buzzer_off() time.sleep(0.5)
t1 = threading.Thread(target=update_readings)
t1.start () # miwiti thread sing nganyari maca aq.leds_automatic ()
# nemtokake antarmuka pangguna
Teks (aplikasi, teks = "Temp (C)", kisi = [0,0], ukuran = 20)
temp_c_field = Teks(aplikasi, teks=”-“, grid=[1,0], ukuran=100)
Teks(aplikasi, teks=”eCO2 (ppm)”, kisi=[0,1], ukuran=20)
eco2_field = Teks(aplikasi, teks=”-“, grid=[1,1], ukuran=100)
Teks(aplikasi, teks = "Alarm (ppm)", grid=[0,2], ukuran=20)
panggeser = Panggeser(aplikasi, wiwitan=300, pungkasan=2000, jembar=300, dhuwur=40, kothak=[1,2]) app.display()
Kaping pisanan, kita kudu nambah Slider menyang dhaptar barang sing diimpor saka guizero.
Kita uga kudu nggedhekake fungsi update_readings, supaya, uga nampilake suhu lan tingkat eCO2, uga mriksa manawa level kasebut ana ing ndhuwur ambang. Yen ya, iku nyetel latar mburi jendhela dadi abang, teks dadi putih lan nguripake buzzer. Yen tingkat eCO2 ana ing sangisore batesan sing disetel dening panggeser, bakal mbalikke iki, lan mateni buzzer.
PROGRAM 3. DATA LOGGER
Program iki (03_data_logger.py) ora duwe antarmuka grafis. Iku mung njaluk sampeyan ngetik interval ing sawetara detik antarane maca, ngiring dening jeneng a file
kang kanggo nyimpen wacan.
Ing mantanample ndhuwur, sampling disetel kanggo 5 detik lan file diarani wacan.txt. Yen sampeyan wis rampung logging data, CTRL-c bakal mungkasi logging lan nutup file file.
Data disimpen ing format sing padha karo sing ditampilake ing gambar ing ndhuwur. Yaiku, baris pisanan nemtokake judhul, kanthi saben nilai diwatesi dening karakter TAB. Ing file disimpen ing direktori sing padha karo program kasebut. Sawise dijupuk data, sampeyan banjur bisa ngimpor menyang spreadsheet (kaya LibreOffice) ing Raspberry Pi lan banjur plot grafik saka data. Yen LibreOffice ora diinstal ing Raspberry Pi, sampeyan bisa nginstal nggunakake opsi Tambah / Copot Piranti Lunak ing Menu Preferensi.
Bukak spreadsheet anyar, pilih Bukak saka file menu, lan navigasi menyang data file sampeyan pengin ndeleng. Iki bakal mbukak dialog impor (ndeleng kaca sabanjure) sing ditampilake
sing spreadsheet wis otomatis ndeteksi kolom data. 
Klik OK kanggo ngimpor data, banjur pilih kolom kanggo maca eCO2. Sampeyan banjur bisa ngrancang grafik saka wacan kasebut kanthi milih Bagan saka menu Sisipake, banjur milih jinis Bagan Garis, banjur mung Baris. Iki menehi grafik sing ditampilake ing kaca sabanjure.
Minangka eksperimen, coba ninggalake program logger mlaku sajrone 24 jam kanggo ndeleng kepriye owah-owahan tingkat eCO2 sedina muput.
LAMPIRAN A. DOKUMENTASI API
Kanggo programer serius - iki dokumentasi teknis. Ing file monkmakes_aq.py ora diinstal minangka perpustakaan Python lengkap, nanging mung kudu disalin menyang folder sing padha kode liyane sing kudu nggunakake. aq.py
Modul monkmakes_aq.py minangka kelas sing mbungkus komunikasi serial antarane Raspberry Pi lan papan Kualitas Udara.
Nggawe conto AQ: aq = AQ()
Maca maca eCO2
aq.get_eco2 () # ngasilake maca eCO2 ing ppm
Maca suhu ing derajat C
aq.get_temp() # ngasilake suhu ing derajat C
Tampilan LED
aq.leds_manual () # nyetel mode LED kanggo manual
aq.leds_automatic () # nyetel mode LED kanggo otomatis
# supaya LED nampilake eCO2
aq.set_led_level(level) # level 0-LED mati,
# level 1-6 LED 1 nganti 6 lit
Buzzer
aq.buzzer_on()
aq_buzzer_off()
Kelas komunikasi karo Papan sensor nggunakake antarmuka serial Pi kang. Yen sampeyan pengin ndeleng rincian antarmuka serial, mangga deleng lembar data kanggo produk iki. Sampeyan bakal nemokake link kanggo iki saka prodhuk kang web kaca (http://monkmakes.com/pi_aq)
LAMPIRAN B. GUI ZERO
Laura Sach lan Martin O'Hanlon ing The Raspberry Pi Foundation wis nggawe perpustakaan Python (GUI Zero) sing ndadekake gampang banget kanggo ngrancang GUI. Kit iki nggunakake perpustakaan kasebut.
Sadurunge sampeyan bisa nggunakake perpustakaan, sampeyan kudu ngimpor bit sing pengin digunakake ing program.
Kanggo example, yen kita mung pengin jendhela sing ngemot pesen, kene printah impor:
saka Guizero ngimpor App, Teks
App kelas nggantosi aplikasi dhewe, lan saben program sampeyan nulis sing nggunakake guizero kudu ngimpor iki. Siji-sijine kelas liyane sing dibutuhake ing kene yaiku Teks, sing digunakake kanggo nampilake pesen.
Printah ing ngisor iki nggawe jendhela aplikasi, nemtokake judhul lan dimensi wiwitan jendhela.
app = App(judhul = "Jendela Kula", lebar = "400", dhuwur = "300")
Kanggo nambah sawetara teks menyang jendhela, kita bisa nggunakake baris: Text(app, text = "Hello World", size=32)
Jendhela saiki wis disiapake kanggo tampilan, nanging ora bakal bener katon nganti program mbukak baris: app.display ()
Sampeyan bisa ngerteni luwih akeh babagan guizero ing kene: https://lawsie.github.io/guizero/start/
mecahaken masalah
Masalah: Papan dipasang menyang Pi 400 nanging LED daya ora surem.
Solusi: Priksa manawa pin GPIO dipasang kanthi bener karo soket. Waca kaca 4.
Masalah: Papan dipasang ing Pi 400 nanging LED daya sumunar kanthi cepet.
Solusi: Iki nuduhake masalah karo sensor. Kadhangkala, kabeh sing dibutuhake yaiku supaya daya bisa direset kanthi mateni Raspberry Pi lan urip maneh. Yen sampeyan nindakake iki lan sumunar terus, sampeyan bisa uga duwe papan sing rusak, mula hubungi support@monkmakes.com
Masalah: Aku mung nyambung kabeh, nanging maca eCO2 katon salah.
Solusi: Jinis sensor sing digunakake ing Sensor Kualitas Udara MonkMakes, bakal wiwit ngasilake maca wiwit pisanan sampeyan nyambungake. Nanging, wacan kasebut bakal dadi luwih akurat kanthi wektu. Lembar data kanggo IC sensor nuduhake yen maca mung bakal akurat sawise 20 menit wektu mlaku.
Masalah: Aku entuk pesen kesalahan nalika nyoba mbukak mantanampprogram le.
Solusi: Cathetan: Sampeyan bisa uga ora nginstal GUIZero. Mangga tindakake pandhuan ing kene: https://lawsie.github.io/guizero/#raspberry-pi
Masalah: Aku mbandhingake maca saka sensor iki karo meter CO2 bener lan maca beda.
Solusi: Sing kudu dikarepake. Sensor Kualitas Udara ngira konsentrasi CO2 (iku 'e' ing eCO2) kanthi ngukur tingkat senyawa organik sing molah malih (VOC). Sensor CO2 sejatine luwih larang.
sinau
Pemrograman & Elektronika
Yen sampeyan pengin sinau luwih lengkap babagan pemrograman Raspberry Pi lan Elektronik, mula desainer kit iki (Simon Monk) wis nulis sawetara buku sing bisa sampeyan nikmati.
Sampeyan bisa ngerteni luwih akeh babagan buku dening Simon Monk ing: http://simonmonk.org utawa tindakake dheweke ing Twitter ing ngendi dheweke @simonmonk2
MONKMAKES
Kanggo informasi luwih lengkap babagan kit iki, kaca ngarep produk ing kene: https://monkmakes.com/pi_aq
Uga kit iki, MonkMakes nggawe kabeh jinis kit lan gadget kanggo mbantu sampeyan
proyek gawe. Temokake luwih akeh, uga ing ngendi tuku: https://www.monkmakes.com/products
Sampeyan uga bisa ngetutake MonkMakes ing Twitter@monkmakes.
Dokumen / Sumber Daya
 |
Monk nggawe Kit Kualitas Udara kanggo Raspberry Pi [pdf] Pandhuan Kit Kualitas Udara kanggo Raspberry Pi, Kit Kualitas kanggo Raspberry Pi, Kit kanggo Raspberry Pi, Raspberry Pi, Pi |
