本文將介紹如何通過 Raspberry Pi 設(shè)置 CE 電流監(jiān)視器，從而使用 Web 界面來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)簡潔的界面。它只會以黑白顯示每個(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)，請記住對操作說明的一些更改可能對您有所不同。Raspberry Pi在此處提供了一些關(guān)于在您的 Pi 上安裝 Raspbian 的重要說明。

一旦您的 Pi 啟動并運(yùn)行，我們將首先通過 SSH 連接到它。此處提供了通過 SSH 連接到您的 Pi 的說明。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?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)該會受到默認(rèn)網(wǎng)頁的歡迎。

接下來，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，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)說是。當(dāng)提示輸入文件名時(shí)，請保持原樣。

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 pi，因此在 SSH 終端中輸入：

sudo reboot

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

讓我們測試 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 能夠識別我們的當(dāng)前監(jiān)控板，該板將注冊在地址 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 客戶端來執(zhí)行此操作。如果您還沒有 ftp 客戶端，我強(qiáng)烈推薦 filezilla。可以在這里獲取（一定要獲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，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。如果您對此不滿意，請聘請注冊電工為您執(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，請務(wù)必測試斷路器面板中所有點(diǎn)的電壓。

為了安全起見，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，請不要擔(dān)心。如果 Pi 和電流監(jiān)控板稍后通電，它不會有任何傷害。

現(xiàn)在是時(shí)候重新啟動所有設(shè)備了。當(dāng)心！！！！對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。如果您在安裝過程中將其取下，請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)。現(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)。請注意，如果路由器重新啟動，它的 IP 地址可能已更改，因此請務(wù)必檢查。知道 Pi 的 IP 后，請確保您的計(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)過程很有趣，但幾天后你可能會發(fā)現(xiàn)自己有點(diǎn)無聊。在這一點(diǎn)上，我強(qiáng)烈建議為 Pi 定制 Web 界面，從中獲得一些樂趣。你可以在那里做一些非常酷的事情。

您可以做的其他一些事情是在網(wǎng)絡(luò)上為 Pi 注冊一個(gè)靜態(tài) IP 地址，這樣它就不會改變（DHCP）。我通常在我的路由器上保留 IP，因?yàn)槲矣X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，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。這是絕對可以做到的，但有點(diǎn)復(fù)雜。