【源码】基于Python和Raspberry Pi的高空探测气球系统

项目简介

本项目是为MorgesHAB项目量身设计的高空探测气球系统。以Raspberry Pi 0作为核心控制器，搭配多种传感器（DHT22、BMP180、DS18B20），可测量高空中的温度、湿度和压力。系统还配备GPS LoRa Hat，用于记录GPS坐标并通过无线电发送数据，同时采用Raspicam V2模块拍摄高空图像。

项目的主要特性和功能

1. 多传感器数据采集：利用DHT22测量湿度和温度，BMP180测量压力和温度，DS18B20测量温度。
2. GPS定位与数据传输：通过GPS LoRa Hat记录GPS坐标，借助无线电发送数据，使用GPSD处理和解析GPS数据。
3. 图像采集：运用Raspicam V2模块拍摄高空图像。
4. 系统时间自动设置：使用Python脚本自动设置和调整Raspberry Pi的系统时间，保障数据记录的准确性。

安装使用步骤

硬件准备

准备以下硬件： - Raspberry Pi 0 - 32GB SD卡 - DHT22传感器 - BMP180传感器 - DS18B20传感器 - Raspicam V2模块 - 2个LoRa GPS Hat（发送器和接收器） - 5V电池 - 显示器、鼠标、键盘 - 网络连接（RJ45 - USB适配器）

软件配置

1. 激活通信协议：
   • 运行sudo raspi-config，激活1 - wire、SPI、I2C和摄像头接口。
   • 修改/boot/config.txt文件，添加以下内容： dtparam=i2c_arm=on dtoverlay=w1-gpio,gpiopin=21
   • 保存并重启系统。
2. 安装必要的软件包：
   • 更新和升级系统： sudo apt-get update sudo apt-get upgrade -y
   • 安装摄像头模块： sudo apt-get install python-picamera
   • 安装BMP180依赖： sudo apt-get install python-smbus i2c-tools -y
   • 安装DHT22依赖： cd /home/pi/SolarLoon_Software/Captor/Adafruit_Python_DHT/ sudo apt-get update sudo apt-get install build-essential python-dev python-openssl sudo python setup.py install
3. 配置GPS LoRa Hat：
   • 修改/boot/cmdline.txt文件，禁用UART终端连接。
   • 安装GPSD： sudo apt-get install gpsd gpsd-clients python-gps
   • 运行GPSD： sudo gpsd /dev/ttyAMA0 -F /var/run/gpsd.sock
4. 编译和激活程序：
   • 复制项目代码。
   • 编译LORA发送器程序： cd /home/pi/SolarLoon_Software/LORA_Sender make
   • 编辑crontab以定时运行程序： crontab -e
   • 添加以下内容到crontab： */1 * * * * python /home/pi/SolarLoon_Software/Captor/BMP180.py */1 * * * * python /home/pi/SolarLoon_Software/Captor/DHT22.py */1 * * * * python /home/pi/SolarLoon_Software/Captor/DS18B20_GPS.py */1 * * * * python /home/pi/SolarLoon_Software/GPS/GPS_RECORDER.py */1 * * * * python /home/pi/SolarLoon_Software/Raspicam/raspicam.py */1 * * * * python /home/pi/SolarLoon_Software/LORA_Sender/MAIN_SENDER.py
   • 修改/etc/rc.local文件，添加以下内容以在启动时激活GPS： sudo bash /home/pi/SolarLoon_Software/GPS/ACTIVATE_GPS.sh

系统时间自动设置

1. 将RTC_Pi0_GPS.py脚本保存到Raspberry Pi上。
2. 确保Python环境已安装，并能够调用Linux的C库函数。
3. 运行脚本以自动设置系统时间： python3 RTC_Pi0_GPS.py

通过以上步骤，即可成功配置和运行基于Python和Raspberry Pi的高空探测气球系统。

下载地址

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