Temperaturerfassung mit Raspberry Pi und DS1820

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Hier entsteht die Dokumentation einer Server- / 19"-Rack Temperaturüberwachung mit einem Raspberry Pi und mehreren DS1820 1-Wire Sensoren sowie einem DHT-11 Sensor für Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Basierend auf einer Raspbian Wheezy Installation wird ein lighthttp Webserver aufgesetzt, der mittels PHP eine handvoll Webseiten ausliefert um den Zustand eines Serverracks zu zeigen. Die Temperaturwerte werden in eine RRD geschrieben und mittels rrd graph visualisiert. Ein konfigurierter Schwellwert soll die Administratoren informieren, wenn die Temperaturen zu hoch sind.

Inhaltsverzeichnis

Stückliste / Alternativen

Nachfolgend die benötigten Bauteile:

  • Raspberry Pi 2 Modell B
  • Stromversorgung 5V 1,2A min. Micro-USB
  • Speicherkarte microSD mind. 4 GB (Class 4 oder besser)
  • gew. Anzahl Temperatursensoren DS1820 (oder DS18B20), bedrahtet. Die Sensoren können mit einer 2-adrigen Leitung hintereinander geschaltet werden.
  • Sensor für Luftfeuchtigkeit (DHT11)
  • Platine zum Aufstecken auf den Raspberry Pi (Prototypen-Board, Lochraster o.ä.)
  • div. Schrauben, Muttern, Kabel, Schrumpfschläuche


Anzahl Bezeichnung Watterott vorhanden
1 Raspberry Pi 2 Modell B 38,95 €
1 Micro SD Karte 10,00 €
1 Steckernetzteil Micro-USB 5,89 €
6 Temperatursensoren 12,00 €
1 Platine / Proto-Hat 4,95 €
1 Temperatur / Luftfeuchtigkeits Sensor 5,31 € - €
2 Käfigmuttern M6 - €
2 Schrauben M6 x 20 - €
8 Schrauben M2,5 x 8 - €
4 Muttern M2,5 - €
2 Widerstand 4,7 kΩ - €
diverse Kabel, Schrumpfschläuche - €
1 Lochraster Platine - €
1 Raspberry Pi 2 Modell B 19" Rackmount Winkel - €
Versandkosten 3,50 € - €
Summe 80,60 €

Elektronik

  • (thumbnail)
    Breadboard Test
  • (thumbnail)
    Lochraster Prototyp
  • (thumbnail)
    Breadboard Prototyp
  • (thumbnail)
    Lochraster Prototyp
  • (thumbnail)
    fertig aufgebaut

Boot Image

  • Raspbian Debian Wheezy von Raspberry Pi Foundation (990 MB).
  • In raspi-config das Dateisystem erweitern, den Hostnamen setzen und die Ländereinstellungen vornehmen
  • In /boot/config.txt Aktivierung des Device Tree Overlay für 1-wire ergänzen:
    dtoverlay=w1-gpio,gpiopin=4,pullup=on
  • In /etc/modules das Laden der nötigen Module ergänzen:
    wire
    w1-gpio pullup=1
    w1-therm
  • Prüfen, ob die Sensoren in /sys/bus/w1/devices auftauchen:
    ls /sys/bus/w1/devices/
    10-00080198fe85 10-00080199088f 10-000801993025 w1_bus_master1
  • System aktualisieren:
    apt-get update
    apt-get upgrade
    rpi-update


Konfiguration

Raspbian Wheezy hat schon fast alles installiert, was man braucht. Die folgenden Pakete müssen nachinstalliert werden:

apt-get install  python-rrdtool rrdtool lighttpd php5-common php5-cgi php5 php5-cli python2.7-dev  python-openssl 

Für den DHT11 Sensor wird eine Bibliothek von Adafruit benutzt:

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git
cd Adafruit_Python_DHT
python setup.py install

Anschließend kann man den Sensor testen:

/examples/AdafruitDHT.py 11 17
Temp=38.0*C  Humidity=29.0%
  • pro Sensor eine rrd anlegen.
#!/bin/bash

#
# Anlegen einer RRD zur Speicherung von Temperaturmessdaten
# 

rrdtool create $1 --step 60 \
           DS:temperature:GAUGE:120:U:U  \
           RRA:AVERAGE:0.5:1:2160  \
           RRA:AVERAGE:0.5:5:2016  \
           RRA:AVERAGE:0.5:15:2880 \
           RRA:AVERAGE:0.5:60:8760 \
           RRA:MIN:0.5:1:2160  \
           RRA:MIN:0.5:5:2016  \
           RRA:MIN:0.5:15:2880 \
           RRA:MAX:0.5:1:2160  \
           RRA:MAX:0.5:5:2016  \
           RRA:MAX:0.5:15:2880


#!/bin/bash

#
# Anlegen einer RRD zur Speicherung von Luftfeuchtigkeitsmessdaten
# 

rrdtool create $1 --step 60 \
           DS:luftfeuchtigkeit:GAUGE:120:U:U  \
           RRA:AVERAGE:0.5:1:2160  \
           RRA:AVERAGE:0.5:5:2016  \
           RRA:AVERAGE:0.5:15:2880 \
           RRA:AVERAGE:0.5:60:8760 \
           RRA:MIN:0.5:1:2160  \
           RRA:MIN:0.5:5:2016  \
           RRA:MIN:0.5:15:2880 \
           RRA:MAX:0.5:1:2160  \
           RRA:MAX:0.5:5:2016  \
           RRA:MAX:0.5:15:2880

19" Rackmount

Da kein 3D-Drucker mit einem Bauraum von 19" zur Verfügung steht, genügt hier eine Verschraubung auf nur einer Seite.

  • (thumbnail)
    Rackmount mit Deckel
  • (thumbnail)
    Rackmount ohne Deckel
  • (thumbnail)
    Rackmount Prototyp
  • (thumbnail)
    Rackmount Prototyp
  • (thumbnail)
    Rackmount mit Deckel
  • (thumbnail)
    Rackmount Kabel-Auslass


Ergebnis

  • (thumbnail)
    Messwerte der letzten Stunde
  • (thumbnail)
    eingebaut im Rack
  • (thumbnail)
    eingebaut im Rack
  • (thumbnail)
    eingebaut im Rack
  • (thumbnail)
    eingebaut im Rack
  • (thumbnail)
    eingebaut im Rack

Links und Notizen

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