本文將介紹如何通過(guò) Raspberry Pi 設(shè)置 CE 電流監(jiān)視器，從而使用 Web 界面來(lái)顯示電路的電流讀數(shù)的項(xiàng)目搭建步驟。

介紹

我們將在此處組合的 Web 界面是一個(gè)簡(jiǎn)潔的界面。它只會(huì)以黑白顯示每個(gè)電路的當(dāng)前讀數(shù)，你可以自主編輯 Web 界面并以您認(rèn)為合適的任何方式以對(duì)其進(jìn)行美化。甚至可以在界面上標(biāo)記每個(gè)電路，例如客廳燈、冰箱等。

步驟 1.1 Pi 設(shè)置

首先，我們需要讓我們的 Raspberry Pi 完成所有設(shè)置并準(zhǔn)備就緒。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我在我的 Pi 上運(yùn)行當(dāng)前最新版本的 Raspbian。如果您有其他版本的 Raspbian 或其他 Linux 操作系統(tǒng)，請(qǐng)記住對(duì)操作說(shuō)明的一些更改可能對(duì)您有所不同。Raspberry Pi在此處提供了一些關(guān)于在您的 Pi 上安裝 Raspbian 的重要說(shuō)明。

一旦您的 Pi 啟動(dòng)并運(yùn)行，我們將首先通過(guò) SSH 連接到它。此處提供了通過(guò) SSH 連接到您的 Pi 的說(shuō)明。默認(rèn)用戶名通常是 pi，密碼是 raspberry。

步驟 1.2 Apache 安裝/設(shè)置

在這一步中，我們要做的第一件事是安裝 Apache，它是一個(gè) Web 服務(wù)器，它將為用戶提供我們的 Web 界面。為此，請(qǐng)?jiān)?SSH 終端中輸入以下內(nèi)容：

sudo apt-get install apache2 -y

這應(yīng)該在您的 Raspberry Pi 上安裝 Apache。很酷的是，安裝運(yùn)行后它就可以工作了！在您的計(jì)算機(jī)上打開 Web 瀏覽器并輸入 Pi 的 IP 地址。您應(yīng)該會(huì)受到默認(rèn)網(wǎng)頁(yè)的歡迎。

接下來(lái)，我們需要修改 Apache 中的一些設(shè)置，所以讓我們繼續(xù)：

回到你的 SSH 終端到 Pi 輸入以下內(nèi)容：

sudo nano /etc/apache2/apache2.conf

這將打開一個(gè)我們需要添加一些信息的文件。向下滾動(dòng)，直到看到一些目錄標(biāo)簽。我們需要在那里添加一個(gè)額外的內(nèi)容：

Options +ExecCGI
AddHandler cgi-script .py

屏幕截圖：

按 ctrl+x 退出。當(dāng)提示保存時(shí)說(shuō)是。當(dāng)提示輸入文件名時(shí)，請(qǐng)保持原樣。

回到終端輸入：

sudo a2enmod cgi

步驟 1.3 I2C 工具設(shè)置

現(xiàn)在我們需要安裝一個(gè)名為 I2C 工具的包和另一個(gè)名為 Python-SMBus 的包。這兩個(gè)包一起將允許我們的 Python 腳本與 ControlEverything.com 當(dāng)前監(jiān)控板進(jìn)行通信。

在 SSH 終端中輸入：

sudo apt-get update

更新 apt-get 軟件包安裝程序，因此我們可以確保獲得最新的軟件包。

接下來(lái)在 SSH 終端中輸入：

sudo apt-get install 12c-tools

安裝該軟件包后，輸入：

sudo apt-get install python-smbus

安裝該軟件包后，最好重新啟動(dòng) pi，因此在 SSH 終端中輸入：

sudo reboot

等待幾秒鐘讓 Pi 重新啟動(dòng)并重新與網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)，然后通過(guò) SSH 重新連接到 Pi。

讓我們測(cè)試 i2c-tools 以確保一切正常。確保電流監(jiān)控板使用隨附的 I2C 電纜連接到 Pi，并使用 12VDC 電源供電。然后在 SSH 終端中輸入：

i2cdetect -y 1

Pi 能夠識(shí)別我們的當(dāng)前監(jiān)控板，該板將注冊(cè)在地址 0x2a 這就是您應(yīng)該在終端中看到的內(nèi)容：

如果您看到那里列出的控制器，那么很幸運(yùn)，到這一步仍然是正確的。

步驟 1.4 將 Web 界面/Python 文件上傳到 Pi

我們將使用 sftp 將我們的文件上傳到 Pi。您將需要一個(gè) ftp 客戶端來(lái)執(zhí)行此操作。如果您還沒(méi)有 ftp 客戶端，我強(qiáng)烈推薦 filezilla?？梢栽谶@里獲?。ㄒ欢ㄒ@取客戶端而不是服務(wù)器）。他們提供有關(guān) FTP 的文檔，但這很容易。下載并安裝后，我們就可以繼續(xù)了。

我們需要更改 Apache 文件目錄的一些權(quán)限，以便將我們的文件上傳到 Pi，所以回到 SSH 終端輸入：

sudo chown -R pi:www-data /var/www/html

現(xiàn)在打開 Filezilla 并連接到 Pi。輸入 Pi 的 IP 地址作為主機(jī)，pi 作為用戶名，raspberry 作為密碼，22 作為端口。連接的？偉大的！讓我們把一些文件塞進(jìn)去！

這些文件可以從我們的 github repo 獲取：

https://github.com/ControlEverythingCom/Pi-Current-Monitor-Web-1

在 Filezilla 中導(dǎo)航到您下載/克隆這些文件的本地目錄。在 Pi 的 Filezilla 的 Remote Side 窗格中，導(dǎo)航到 /var/www/html 目錄并在那里上傳文件。

回到終端，通過(guò)輸入以下命令移至 /var/www/html 目錄：

cd /var/www/html

現(xiàn)在輸入：

python CurrentMonitor.py

Python 應(yīng)用程序應(yīng)將當(dāng)前讀數(shù)打印到控制臺(tái)，如下所示：

步驟 1.5 最終配置設(shè)置

我們現(xiàn)在需要更改 html 目錄中所有文件的所有者。在 SSH 終端中輸入：

sudo chown -R pi:www-data /var/www/html

現(xiàn)在我們需要更正 CurrentMonitor.py 上的權(quán)限來(lái)執(zhí)行此操作：

sudo chmod g+x /var/www/html/CurrentMonitor.py

現(xiàn)在，由于 Apache 將運(yùn)行 Python 腳本來(lái)連接 Pi 上的 i2c 端口，我們必須確保允許 Apache（www-data） 執(zhí)行此操作。所以我們將 www-data 添加到 i2c 組，如下所示：

sudo usermod -a -G i2c www-data

sudo reboot

關(guān)閉該 SSH 終端。

步驟 2 接線并安裝電路板

我們必須在這里注意，您將在這里弄亂 120 VAC 接線，觸電可不是什么好笑的事情。如果您對(duì)此不滿意，請(qǐng)聘請(qǐng)注冊(cè)電工為您執(zhí)行此步驟。他們知道該做和規(guī)避些什么。

在繼續(xù)之前，您必須使用主關(guān)閉開關(guān)關(guān)閉斷路器面板的所有電源。如果可能，我們強(qiáng)烈建議還關(guān)閉為面板供電的桿/箱上的斷路器。在繼續(xù)之前，請(qǐng)務(wù)必測(cè)試斷路器面板中所有點(diǎn)的電壓。

為了安全起見(jiàn)，我還建議關(guān)閉面板中的所有斷路器

電流監(jiān)控板監(jiān)控交流電路的熱腿。這根電線通常是 3 芯電纜中的黑腿。白色通常是中性的，裸色或綠色通常是磨光的。因此，通過(guò)每個(gè)板載電流監(jiān)控傳感器運(yùn)行您要監(jiān)控的每個(gè)電路的黑腿，如下所示：

在所有電線都穿過(guò)板載傳感器并連接回面板中的斷路器后，將 USB 電源連接到 Raspberry Pi，并將穩(wěn)壓 12VDC 電源連接到電流監(jiān)控板。如果這些電源因所有電路關(guān)閉而關(guān)閉，請(qǐng)不要擔(dān)心。如果 Pi 和電流監(jiān)控板稍后通電，它不會(huì)有任何傷害。

現(xiàn)在是時(shí)候重新啟動(dòng)所有設(shè)備了。當(dāng)心?。。?！對(duì)所有事情再做一次健全性檢查，確保每個(gè)人都遠(yuǎn)離該區(qū)域，并且一切都正確連接。如果您在安裝過(guò)程中將其取下，請(qǐng)確保將其蓋在電路板上。重新打開桿/箱的電源。然后回到電路面板并打開那里的主電源開關(guān)?，F(xiàn)在一次打開面板中的每個(gè)斷路器。如果所有斷路器都打開而沒(méi)有跳閘，并且房屋/企業(yè)中的一切都通電，那么恭喜你！此刻你可以隨意以任何你認(rèn)為合適的方式慶祝了。

步驟 3 驗(yàn)收你的成果

確保您的 Pi 重新連接到網(wǎng)絡(luò)。請(qǐng)注意，如果路由器重新啟動(dòng)，它的 IP 地址可能已更改，因此請(qǐng)務(wù)必檢查。知道 Pi 的 IP 后，請(qǐng)確保您的計(jì)算機(jī)、手機(jī)或平板電腦與 Pi 在同一網(wǎng)絡(luò)上，然后在 Web 瀏覽器中輸入 Pi 的 IP 地址。您現(xiàn)在應(yīng)該看到您連接的每個(gè)電路的實(shí)時(shí)電流水平。

結(jié)束筆記

雖然整個(gè)過(guò)程很有趣，但幾天后你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己有點(diǎn)無(wú)聊。在這一點(diǎn)上，我強(qiáng)烈建議為 Pi 定制 Web 界面，從中獲得一些樂(lè)趣。你可以在那里做一些非?？岬氖虑?。

您可以做的其他一些事情是在網(wǎng)絡(luò)上為 Pi 注冊(cè)一個(gè)靜態(tài) IP 地址，這樣它就不會(huì)改變（DHCP）。我通常在我的路由器上保留 IP，因?yàn)槲矣X(jué)得這是最安全的事情，如果你的路由器支持它，這非常容易。

您還可以在路由器防火墻上打開一個(gè)端口以允許外部訪問(wèn)，這樣您就可以在離家時(shí)監(jiān)控一切。您真的可以在這里全力以赴并設(shè)置 DNS。如果您決定這樣做，請(qǐng)務(wù)必考慮安全性。

還有一個(gè)可能的擴(kuò)展：你可以具體監(jiān)控到每個(gè)電路的電流并計(jì)算電路的千瓦時(shí)使用量。這是絕對(duì)可以做到的，但有點(diǎn)復(fù)雜。