Dla nieuświadomionych Sheevaplug to taki dziadek RaspberryPi. Kiedy jeszcze nie sprzedawali Rpi kupiłem Sheevaplug i używam do dzisiaj. Na obu komputerach jest zainstalowany Debian, ale w różnych wersjach.

Listy mam wysyłać skryptem Perla więc rozpoczynam od zainstalowania stosowego modułu Net::SMTP::TLS:

sudo apt-cache search TLS | grep perl
libnet-smtp-tls-butmaintained-perl - Perl module for providing SMTP... 
libnet-smtp-tls-perl - Perl SMTP client library supporting TLS and AUTH
libwww-curl-perl - Perl bindings to libcurl

sudo apt-get install libnet-smtp-tls-perl

W Debianie działającym na Sheevaplug (Debian Lenny) nie ma gotowego pakietu więc instaluję co trzeba za pomocą cpan:

cpan install Net::SMTP::TLS

Skrypt do wysyłania listu (mail-snd.pl):

#!/usr/bin/perl
# http://dipinkrishna.com/blog/2010/12/sending-emails-gmail-smtp-perl/
use Net::SMTP::TLS;

my $smtp = new Net::SMTP::TLS(
        'smtp.gmail.com',
        Port    =>      587,
        User    =>      'USER1@gmail.com',
        Password=>      '??PASSWORD??',
        Timeout =>      30
        );
 
#  -- Enter email FROM below.   --
$smtp->mail('USER1@gmail.com');
 
#  -- Enter recipient mails addresses below --
my @recipients = ('USER2@gmail.com');
$smtp->recipient(@recipients);
 
$smtp->data();
 
#This part creates the SMTP headers you see
$smtp->datasend("To: USER2\@gmail.com\n");
$smtp->datasend("From: USER1\@gmail.com\n");
$smtp->datasend("Content-Type: text/html \n");
$smtp->datasend("Subject: A Test Mail");
# line break to separate headers from message body
$smtp->datasend("\n");
$smtp->datasend("This is a test mail body");
$smtp->datasend("\n");
$smtp->dataend();
 
$smtp->quit;

W Sheevaplug działa i wysyła, a Raspberry Pi nie:

invalid SSL_version specified at /usr/share/perl5/IO/Socket/SSL.pm line 332

Żeby było śmieszniej w Debianie Lenny z Sheevaplug jest jakaś bardzo stara wersja IO::Socket:SSL:

## sprawdź numer wersji modułu
cpan -D IO::Socket::SSL
Installed: 1.16

A na Raspberry Pi znacznie nowsza (ale nie działa):

cpan -D IO::Socket::SSL
Installed: 1.76
CPAN:      1.994  Not up to date

Aktualizuję

sudo cpan
cpan> install  IO::Socket:SSL

Ale to nie pomaga:

invalid SSL_version specified at /usr/local/share/perl/5.14.2/IO/Socket/SSL.pm

Rozwiązanie jest podane tutaj. Należy:

## w pliku SSL.pm
sudo nano usr/share/perl5/IO/Socket/SSL.pm
## zmienić
m{^(!?)(?:(SSL(?:v2|v3|v23|v2/3))|(TLSv1[12]?))$}i
## na
m{^(!?)(?:(SSL(?:v2|v3|v23|v2/3))|(TLSv1[12]?))}i

Zamiast rzeźbienia w Perlu można zainstalować gotowe rozwiązanie pn. sendemail:

apt-get install sendemail

List wysyłamy w następujący sposób:

sendEmail -f USER1@gmail.com -t USER2@other.com \
     -u "Title1" -m "this is a test message" \
     -s smtp.gmail.com \
     -o tls=yes \
     -xu USER1 -xp '??PASSWORD??'

From time to time internet connection to my Raspberry Pi disappears (AFAIK it is well known feature of Pi). Removing and reconnecting the ethernet cables did not work, so one has to reboot by pulling the plug (risking to corrupt file systems from improper shutdown).

To reconnect I use the following bash script (found here):

#!/bin/bash
# Check if Internet connection is still alive *** 
# Insert into crontab at *.16
LOGLOG="/home/pi/Logs/Cron/Reboot.log"
WLAN=eth0

if /sbin/ifconfig $WLAN | grep -q "inet addr:" ; then
  echo "Network connection up!"
else
  echo "Attempting reconnect [`date +%Y%m%d%H%M`]" >> $LOGLOG
  /usr/bin/sudo /sbin/ifup --force $WLAN
fi

Note: use ifconfig -a to identify relevant interface (WLAN):

pi@raspberryberrystar ~ $ ifconfig -a ifconfig -a
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr b8:27:eb:f5:9a:d7  
          inet addr:192.168.1.146  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1

My other Pi is connected to internet not through a cable but with WiFi dongle. The relevant interface is:

pi@blackberrystar ~ $ ifconfig -a
wlan2     Link encap:Ethernet  HWaddr 10:fe:ed:12:ef:2c  
          inet addr:192.168.1.144  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0

The connection is checked every 20 minutes with the following crontab entry:

## Check Internet connection every 7th, 27th, 47th minute:
7,27,47 * * * * /home/pi/bin/chk_www_alive.sh > /dev/null 2>&1

Because my tomatoes are growing unexpectedly fast I had to stop capturing pictures quicker than I have planned as they do not fit in the frame.

So 2664 pictures was taken from 16.03 to 23.04 at 20 minutes interval. The video size is about 715 Mb and the video length is 3min 43 seconds (at 12 fps or 1:47 at 25 fps).

The videos are available at YouTube: 25 fps | 12 fps

Ustaliłem empirycznie w jaki sposób podłączyć aparat do Raspberry Pi (do SheevaPlug zresztą też) żeby nic się nie zacinało. W skrócie:

1. Używam kompakta Nikon S3000 (Canon A620 się zacinał/odłączał--sprzedałem go na Allegro).

2. Podłączam aparat poprzez aktywny USB hub (kupiłem w tym celu cztero-portowy HUB firmy Vivanco).

3. Po każdym zdjęciu wykonuję reset stosownego portu USB za pomocą programiku pn. usb_reset (zobacz tutaj oraz tutaj).

Kilka aparatów

Używam dwóch aparatów Nikon S3000 (kupionych na Allegro oczywiście), więc jest problem z ustaleniem który jest który:

$gphoto2 --auto-detect
Model                          Port                                            
----------------------------------------------------------
Nikon Coolpix S3000 (PTP mode) usb:001,022     
Nikon Coolpix S3000 (PTP mode) usb:001,021  

Można użyć opcji --port usb:001,022 aby wykonać coś z ,,pierwszym'' aparatem oraz --port usb:001,021, aby dostać się do drugiego. Oczywiście umieszczenie numerów portów na-zicher w skryptach byłoby kiepskim pomysłem ponieważ nie są one ustalone, ale się zmienią jeżeli urządzenie zostanie odłączone/przyłączone ponownie. Lepszym sposobem zidentyfikowania aparatów jest wykorzystanie numeru seryjnego:

## $gphoto2  --get-config serialnumber --port PORT
## example
$gphoto2  --get-config serialnumber --port usb:001,022
Label: Serial Number                                                           
Type: TEXT
Current: 000047514512

Mam czarnego Nikona o numerze 000041076602 oraz różowego o numerze 000047514512. Używam następującego skryptu do wykonania zdjęcia określonym aparatem:

#!/bin/bash
PINK_CAM_ID='000047514512'
BLACK_CAM_ID='000041076602'

while test $# -gt 0; do
  case "$1" in
    -b|--black)   REQ_CAM="$BLACK_CAM_ID";;
    -p|--pink)    REQ_CAM="$PINK_CAM_ID";;
  esac
  shift
done

## Nazwa pliku ze zdjęciem:
FILENAME="NIK`date +"%Y%m%d%H%M"`.jpg"

## Przejrzyj wszystkie podłączone aparaty:
while read PORT_ID 
do 
        ##echo $PORT_ID 
        ## -n means string is non-empty
        if [ -n "$PORT_ID" ] ; then
                CAM_ID=`gphoto2 --get-config serialnumber --port $PORT_ID | awk '/Current:/ { print $2 }' `
                if [ $CAM_ID = "$REQ_CAM" ] ; then
                        REQ_CAM_PORT="$PORT_ID"
                        ##echo "*** Req Camera ID: #$CAM_ID."
                fi
        fi
        
done <<< "`gphoto2 --auto-detect | grep usb | awk '{ print $6}'`"

# Na wypadek błędu wyślij alarmowego SMSa
if [ -z "$REQ_CAM_PORT" ] ; then
      echo "*** Error: Camera $REQ_CAM not found ***"
      ## sent a SMS cf http://pinkaccordions.homelinux.org/wblog/sms_alerts_with_google_calendar.html
      sms_reminder.sh
      exit 1   
fi

## reset USB 
REQ_CAM_PORT_DEVNAME=`echo $REQ_CAM_PORT | sed 's/^.*://' | sed 's/,/\//'`
usb_reset /dev/bus/usb/${REQ_CAM_PORT_DEVNAME}

LANG=C gphoto2 --port "$REQ_CAM_PORT" --force-overwrite --set-config flashmode=1 \
   --set-config d002=4 \
   --capture-image-and-download --filename "$FILENAME"

## reset USB (powtórny) 
usb_reset /dev/bus/usb/${REQ_CAM_PORT_DEVNAME}

Właściwość d002 ustawia rozdzielczość zdjęcia (4 oznacza 2592x1944).

Wartość 1 właściwościflashmode wyłącza flash.

Z moich eksperymentów wynika, że bez wykonania usb_reset bateria aparatu nie jest doładowywana (czemu?) i po pewnym czasie z powodu braku zasilania aparat odłącza się.

Film

Po czterech tygodniach mam wystarczająco dużo zdjęć aby spróbować zrobić pierwszy film.

Najpierw konwertuję wszystkie zdjęcia do rozdzielczości 1920x1080 za pomocą programu convert (z zestawu ImageMagick) uruchamianego z ,,wewnątrz'' prostego skryptu Perla. Ponieważ nazwy plików wejściowych są konstruowane wg schematu NIKYYYYMMDDHHMM.jpg (gdzie YYY to rok, MM oznacza miesiąc, itd.) sortowanie alfabetyczne oznacza ustawienie ich także we właściwym porządku chronologicznym. Nazwy plików wynikowych są zaś konstruowane jako: hd1920_00001.jpg, hd1920_00002.jpg, itd.

#!/usr/bin/perl

opendir (DIR, ".");
my  @files = sort { $a cmp $b } readdir(DIR);

while (my $file = shift @files ) {
   if ($file =~ /.jpg$/) {  $fileNo++;
      $file_out = sprintf "hd1920_%05d.jpg", $fileNo;
      print "$file -> $file_out\n";
      system ("convert", $file, "-geometry", "1920x1080", "$file_out");
   }
}

Okazało się, że jest dokładnie 1784 zdjęć:

$ls -l hd1920_0* | wc -l
1784

Konwersja trwała około 30 min na moim przeciętnym zupełnie PC-cie. Każdy plik wynikowy miał około 0,5Mb; wszystkie razem zajmowały około 0,85Gb:

$ls -l hd1920_0* | awk '{t+=$5}; END{print t}'
853332231

Film został wykonany za pomocą programu ffmpeg:

ffmpeg -r 12 -qscale 2 -i hd1920_%05d.jpg Tomato_12.mp4

Gdzie -r 12 oznacza liczbę klatek na sekundę (12 fps) a -qscale określa jakość (1 oznacza najlepszą, 32 najgorszą jakość).

Film ma około 450 Mb. Konwersja zajmuje około 3min (on my decent PC) a długość filmu to 2min i 29 sekundy.

Film przedstawia sadzonkę pomidora (Pinkaccordion oczywiście :-). Zdjęcia były robione co 20 minut od 16 marca do 11 kwietnia.

Są także wersje na 25 fps oraz 6 fps.

After almost 4 weeks I have enough pictures to create my first video production. (How to capture images with a still camera attached to Raspberry Pi is described here and here.)

I started from converting all pictures to 1920x1080 resolution with convert run from a simple Perl script. As the input file names are constructed as NIKYYYYMMDDHHMM.jpg (where YYY denotes year, MM denotes month etc) alphabetic sorting is OK. The resulting files are named as hd1920_00001.jpg, hd1920_00002.jpg, etc.

#!/usr/bin/perl

opendir (DIR, ".");
my  @files = sort { $a cmp $b } readdir(DIR);

while (my $file = shift @files ) {
   if ($file =~ /.jpg$/) {  $fileNo++;
      $file_out = sprintf "hd1920_%05d.jpg", $fileNo;
      print "$file -> $file_out\n";
      system ("convert", $file, "-geometry", "1920x1080", "$file_out");
   }
}

There are exactly 1784 pictures:

$ls -l hd1920_0* | wc -l
1784

Conversion of all images lasted circa half an hour on my decent PC. Each picture size is about 0,5Mb, while the total size is 0,85Gb:

$ls -l hd1920_0* | awk '{t+=$5}; END{print t}'
853332231

To create a video from the images I run ffmpeg now:

ffmpeg -r 12 -qscale 2 -i hd1920_%05d.jpg Tomato_12.mp4

Where -r 12 means frames ratio (12 fps) and -qscale determines video quality (1 denotes best quality and 32 is the lowest one).

The video size is about 450 Mb. The conversion takes circa 3min (on my decent PC) and the video length is 2min 29 seconds.

The movie's subject is a growing tomato (Pinkaccordion variety of course:-). The photographs were taken every 20 minutes from March 16th to April 11th.

There are versions at 25 fps and 6 fps as well.

I have made some progress in accessing still camera with gphoto2 (cf. here). The detailed description of my set-up will be disclosed within a few weeks (as I am still not sure if it is 100% success:-). In short:

I changed camera from Canon A620 to Nikon S3000.

I connected camera with active USB hub.

On every capture USB port is reset with usb_reset utility (cf here and here)

Multiple cameras

I use two Nikon S3000 compact cameras so there is a problem how to identify which is which.

$gphoto2 --auto-detect
Model                          Port                                            
----------------------------------------------------------
Nikon Coolpix S3000 (PTP mode) usb:001,022     
Nikon Coolpix S3000 (PTP mode) usb:001,021  

So one can use --port usb:001,022 option to access first attached camera and --port usb:001,021 to access the second one. Of course hard-coded port numbers are troublesome as they are not fixed and change if the device is disconnected/connected again. Better way to identify the camera is to use it's serial number:

## $gphoto2  --get-config serialnumber --port PORT
## example
$gphoto2  --get-config serialnumber --port usb:001,022
Label: Serial Number                                                           
Type: TEXT
Current: 000047514512

I have black Nikon with 000041076602 serial number and pink one with 000047514512 serial number. I use the following bash script to access the cameras:

#!/bin/bash
PINK_CAM_ID='000047514512'
BLACK_CAM_ID='000041076602'

while test $# -gt 0; do
  case "$1" in
    -b|--black)   REQ_CAM="$BLACK_CAM_ID";;
    -p|--pink)    REQ_CAM="$PINK_CAM_ID";;
  esac
  shift
done

## Picture filename:
FILENAME="NIK`date +"%Y%m%d%H%M"`.jpg"

## Scan all attached cameras:
while read PORT_ID 
do 
        ##echo $PORT_ID 
        ## -n means string is non-empty
        if [ -n "$PORT_ID" ] ; then
                CAM_ID=`gphoto2 --get-config serialnumber --port $PORT_ID | awk '/Current:/ { print $2 }' `
                if [ $CAM_ID = "$REQ_CAM" ] ; then
                        REQ_CAM_PORT="$PORT_ID"
                        ##echo "*** Req Camera ID: #$CAM_ID."
                fi
        fi
        
done <<< "`gphoto2 --auto-detect | grep usb | awk '{ print $6}'`"


if [ -z "$REQ_CAM_PORT" ] ; then
      echo "*** Error: Camera $REQ_CAM not found ***"
      ## sent a SMS cf http://pinkaccordions.homelinux.org/wblog/sms_alerts_with_google_calendar.html
      sms_reminder.sh
      exit 1   
fi

## reset the USB device
REQ_CAM_PORT_DEVNAME=`echo $REQ_CAM_PORT | sed 's/^.*://' | sed 's/,/\//'`
usb_reset /dev/bus/usb/${REQ_CAM_PORT_DEVNAME}

LANG=C gphoto2 --port "$REQ_CAM_PORT" --force-overwrite --set-config flashmode=1 \
   --set-config d002=4 \
   --capture-image-and-download --filename "$FILENAME"

## reset the USB device again
usb_reset /dev/bus/usb/${REQ_CAM_PORT_DEVNAME}

Property d002 sets picture resolution (4 means 2592x1944).

Value 1 of flashmode turns-off flash.

It seems that without usb_reset there are problems with battery charging (why?)

A620 powered with CA-PS500

A620 (side view)

I would like to remote control a still camera via gphoto2. After consulting a  list of supported cameras I bought (used) Canon A620 from Allegro (local Internet auction site, sort of E-bay).

This camera has many great features (I suspect even too great as Canon stop producing cheap cameras of this sort): viewfinder, retractable LCD and can be powered with Compact Power Adapter CA-PS500 instead of batteries (an important feature in my project). The plan was simple: connect camera via USB cable to computer and power it with PSU. Capture photos periodically with gphoto2:

 gphoto2 --auto-detect
     
 pi@raspberrystar ~/bin $ gphoto2 --auto-detect
 Model                          Port                                            
 ----------------------------------------------------------
 Canon PowerShot A620 (PTP mode) usb:001,006    

So far, so good.

Now, I tried to capture a photo:

# one shot without flash, download the file and store in a file named as: GPHyyyymmddhhmm.jpg
LANG=C gphoto2 --set-config flashmode=0 --capture-image-and-download --filename "GPH%Y%m%d%H%M.jpg"

As the creation time is wrong (due to camera wrong clock) I modified the above as follows (note that touch is used to adjust file's timestamp):

#!/bin/basg
FILENAME="GPH`date +"%Y%m%d%H%M"`.jpg"

LANG=C gphoto2 --set-config flashmode=0 --capture-image-and-download --filename "$FILENAME"
touch "$FILENAME"

Unfortunately there are problems: I am able to remotely capture only one photo. Next remote capture try results in an error and the camera has to be hard reset (with power on/off button). The problem is reported by others too.

BTW: when I connected the camera to my PC the reliability is much better (but seems not perfect---I experienced camera disconnection too.)

My first try to resolve the problems was to update gphoto2 (raspbian contains version 2.4.14 of gphoto2).

Compiling newest (march 2013) version of gphoto2 on Raspberry Pi

## optionally remove old version (there are no dependencies)
apt-get remove gphoto2

There is no need to remove gphoto2 as compiled one will be installed in another directory (/usr/local/ vs /usr/).

First install/compile the necessary packages:

apt-get install -y libltdl-dev libusb-dev libexif-dev libpopt-dev

## Download and install newer version of libusb 1.0.11
wget http://ftp.de.debian.org/debian/pool/main/libu/libusbx/libusbx_1.0.11.orig.tar.bz2
tar xjvf libusbx_1.0.11.orig.tar.bz2
cd libusbx-1.0.11/

./configure &&  make && sudo make install

## Download and install newer version of libgphoto
wget http://garr.dl.sourceforge.net/project/gphoto/libgphoto/2.5.1.1/libgphoto2-2.5.1.1.tar.bz2
tar xjf libgphoto2-2.5.0.tar.bz2
cd libgphoto2-2.5.1.1

./configure &&  make && sudo make install

Download and install newer version of gphoto2

wget http://downloads.sourceforge.net/project/gphoto/gphoto/2.5.1/gphoto2-2.5.1.tar.gz
tar xzvf gphoto2-2.5.1.tar.gz
cd gphoto2-2.5.1

./configure &&  make && sudo make install

## run ldconfig
sudo ldconfig
gphoto2 --version
gphoto2 2.5.1

Copyright (c) 2000-2013 Lutz Mueller i inni

BTW compiling gphoto2 on my fedora 14 box requires to install libtool-ltdl-devel popt-devel first:

#configure: error: cannot compile and link against libltdl
#libgphoto2 requires libltdl (the libtool dl* library),
#but cannot compile and link against it.

yum -y install libtool-ltdl-devel popt-devel

Upon installing above two packages, the compilation of libusb, libgphoto and gphoto2 proceeds smoothly.

Unfortunately installing new version of gphoto2 did not help.

The problem will be further examined...

Fig. #1: DHT-22 sensor

Fig. #2: Testing DHT-22

Fig. #3: Wiring

To build the installation one has to buy:

DHT-22 temperature/humidity sensor (8 USD per sensor). Not cheap...

0,25W 10K OHM carbon resistor (very cheap).

female connectors (pol. kable połączeniowe żeńskie), telephone cables or similar four core cable (pol. kabel czterożyłowy), terminal block (pol. kostka połączeniowa) and heat shrink tubing (pol. rurka termokurczliwa) to insulate and strengthen connections. The recommended way is to use a breadboard (pol. płytka stykowa/prototypowa) as described in learn.adafruit.com. My interest in electronics is limited, I've never used breadboards etc... I had some spare cables and terminal blocks so I designed it that way (cf. pictures).

NOTE: The cheaper version of the DHT-22 is a DHT-11 (aka SHT-11). Tempted by the lower price I bought two DHT-11 sensors but I do not recommend it. First of all, the temperature is measured in the range of 0 °C to 50 °C (with poor accuracy of +/- 2 °C) so is not suitable for outdoor (at least in Europe). Second, the humidity seems to be understated. Third, it does not work when DQ line is connected to other GPIO pins than pin #24 (maybe it's a software problem). For comparison, DHT-22 measures the temperature in the range of-40C to +80 C with an accuracy of +/- 0.5 °C.

I follow the tutorial available at learn.adafruit.com but some details were modified.

Hardware

There are four pins in DHT-22 (see Figure # 1). I connected data line (DQ) of each sensor to pins P22, P24 and P25 respectively (each sensor must have a separate data line). Vdd pin of each sensor to P1 (3.3 V supply). GND (ground) pin of each sensor to P6. In addition, each DQ was connected via the resistor with the power line Vdd.

Pin Null is not used.

The sensors were connected to GPIO pins via terminal blocks, cables and some soldering.

Software

One has to download, compile and install the necessary library:

pi@raspberrystar $ wget http://www.open.com.au/mikem/bcm2835/bcm2835-1.8.tar.gz
pi@raspberrystar $ tar -zxvf bcm2835-1.8.tar.gz
pi@raspberrystar $ cd bcm2835-1.8
pi@raspberrystar $ ./configure && make && sudo make install

then the application retrieving the data from the sensors has to be installed:

pi@raspberrystar $ git clone https://github.com/adafruit/Adafruit-Raspberry-Pi-Python-Code.git
pi@raspberrystar $ cd Adafruit-Raspberry-Pi-Python-Code
pi@raspberrystar $ cd Adafruit_DHT_Driver

One has to modify Makefile file, namely add -l rt at the end of the line that starts with CFLAGS:

CFLAGS =  -std=c99 -I. -lbcm2835 -l rt

now:

## in Adafruit_DHT_Driver directory
pi@raspberrystar $ make

If everyting works, then:

# Run ./Adafruit_DHT sensor-type DQ-pin-number
pi@raspberrystar $ sudo ./Adafruit_DHT 22 25
Using pin #25
Data (40): 0x3 0xe7 0x0 0x17 0x1
Temp =  2.3 *C, Hum = 99.9 %

The directory Adafruit_DHT_Driver contains also Adafruit_DHT_googledocs.ex.py Python script which can upload sensor readings directly to google.docs spreadsheet. To run Adafruit_DHT_googledocs.ex.py one has to install gspread module first:

pi@raspberrystar $ wget http://pypi.python.org/packages/source/g/gspread/gspread-0.0.13.tar.gz
pi@raspberrystar $ tar -zxvf gspread-0.0.13.tar.gz
pi@raspberrystar $ cd gspread
pi@raspberrystar $ sudo python setup.py install

Adafruit_DHT_googledocs.ex.py script: 1) in an infinite loop runs every 30 seconds the program Adafruit_DHT, 2) retrieves temperature/humidity, 3) sends temperature/humidity readings to google.docs. A fragment of the script looks like:

while(True):
 output = subprocess.check_output(["./Adafruit_DHT", "2302", "4"]);
 print output
 # search for humidity printout
  matches = re.search("Hum =\s+([0-9.]+)", output)
  if (not matches):
        time.sleep(3)
        continue
  humidity = float(matches.group(1))
  ## omitted code ...

 time.sleep(30)

Because I want to process somehow the data (not only to retrieve and upload to google.docs) I modify Adafruit_DHT_googledocs.ex.py script. My version Adafruit_DHT_googledocs.ex.py is limited to sending to google.docs values passed as arguments to the call:

temp = float(sys.argv[1])
humidity = float(sys.argv[2])
## omitted code ...

The following bash script takes care of the rest:

#!/bin/bash
#
LOG_DIR=/home/pi/Logs/DHT
BIN_DIR=/home/pi/bin
SENSTYPE=22
SLEEP_TIME=5

function ReadSensor() {
   local sensorType="$1"
   local sensorId="$2"
   local WYNIK=""
   local SUCCESS=""

   ## 5 tries with 5s sleep between them
   for i in 1 2 3 4 5; do
      WYNIK=`sudo $BIN_DIR/Adafruit_DHT $sensorType $sensorId | tr '\n' ' '`
      SUCCESS=`echo $WYNIK | awk ' { if (NF > 10) {print "YES"} else { print "NO"}}'`

      if [ "$SUCCESS" = "YES" ] ; then
         echo "$sensorId=$i $WYNIK" >> $LOG_DIR/DHT22.log
         DHT_CURR_TEMP=`echo $WYNIK | awk '{print $13}'`
         DHT_CURR_HUM=`echo $WYNIK | awk '{print $17}'`
         break
      fi
      sleep $SLEEP_TIME;
      done

      ## All attempts to read sensors were unsuccessful
      if [ $SUCCESS = "NO" ] ; then
         echo "$sensorId=? $WYNIK" >> $LOG_DIR/DHT22.log
         DHT_CURR_TEMP="999.9"
         DHT_CURR_HUM="999.9"
      fi
}
echo "@`date "+%Y%m%d%H%M%S"`" >> $LOG_DIR/DHT22.log

## A sensor in the room:
ReadSensor $SENSTYPE "24"
READINGS="$DHT_CURR_TEMP $DHT_CURR_HUM"
sleep 12

## Outdoor sensor:
ReadSensor $SENSTYPE "25"
READINGS="$READINGS $DHT_CURR_TEMP $DHT_CURR_HUM"
sleep 12

## A sensor in the porch:
ReadSensor $SENSTYPE "22"
READINGS="$READINGS $DHT_CURR_TEMP $DHT_CURR_HUM"

## HTML + chart 
/usr/bin/perl /home/pi/bin/dht2ht.pl > /var/www/stats/DHT22.html

# Upload to google
/home/pi/bin/DHT_googledocs.ex.py $READINGS

As in the case of 1-Wire bus there are problems with the reading of the sensor. That's why the function ReadSensor is trying to read the sensor several times. Maximum number of failed attempts, we have observed during several days of operation is 3.

The script runs every 30 minutes from cron:

1,31 * * * * /home/pi/bin/dht2ht.sh

LOG file looks something like this:

@20121113230101
24=1 Using pin #24 Data (40): 0x2 0x22 0x0 0xc9 0xed Temp =  20.1 *C, Hum = 54.6 %
25=1 Using pin #25 Data (40): 0x3 0xe7 0x0 0x1c 0x6 Temp =  2.8 *C, Hum = 99.9 %
22=4 Using pin #22 Data (40): 0x2 0x73 0x0 0xb0 0x25 Temp =  17.6 *C, Hum = 62.7 %

Row starting with the @ contains the date and time (@ is added for subsequnt easy parsing). Lines that begin with nn = m contain the data retrived from the sensor (nn is the sensor number, m denotes the number of successful attempt or ? in case when all attempts were unsuccessful)

Note: I noticed that higher system load (including intensive I/O operations) cause problems to retrieve data from the sensors. I tried to run motion detection application (motion) configured to use as little system resources as possible with no success. Rapberry overclocked to 900 Mhz performs significantly better but still only about 20% tries returns some data. Exact nature of the problem is a mystery to me as for example top indicates that still more there 80% of CPU is free.

Other question to consider is: whether the readings are correct during high humidity? My outdoor sensors tend to indicate 99% humidity pretty frequently which seems suspicious. I have compared data obtained from 3 different sensors (namely WH 2080 clone, Oregon Scientific's RMS300 and DHT-22) and some differ significantly.

Conversion to HTML and generating charts with dht2ht.pl

Perl script dht2ht.pl creates a HTML table and charts showing temperature/humidity readings as well as dew point, calculated with the following approximation formula: $$ D_p = (237.7 \cdot \gamma(T, H) ) / (17.271 - \gamma(T, H) ) $$

where: $$ \gamma(T, H) = 17.271 \cdot T / (237.7 + T) + \log (H / 100.0) $$

Script outcome is available here. All scripts and other stuff discussed in this blog post are available here.

Google.docs sheet containing readings from all my 3 sensors is available here. (Note: for some important reasons Adafruit_DHT_googledocs.ex.py script started adding data from the 162th line of the spreadsheet.)

First I find the device with SDHC card mounted:

pi@raspberrypi ~ $ sudo fdisk -l 

  Disk /dev/mmcblk0: 7969 MB, 7969177600 bytes
  4 heads, 16 sectors/track, 243200 cylinders, total 15564800 sectors
  Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
  Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
  I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
  Disk identifier: 0x000108cb

  Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
  /dev/mmcblk0p1     8192      122879      57344    c  W95 FAT32 (LBA)
  /dev/mmcblk0p2   122880    15564799    7720960   83  Linux

Now I mount a USB stick for storing a copy of the system:

pi@raspberrypi ~ $ mkdir /media/sda1
## Assume USB stick is /dev/sda1
pi@raspberrypi ~ $ mount /dev/sda1 /media/sda1

Raw copy with dd

pi@raspberrypi ~ $ sudo dd if=/dev/mmcblk0 | gzip -1 > /media/sda1/sd_backup.img.gz
## w/o compression:
pi@raspberrypi ~ $ sudo dd if=/dev/mmcblk0 of=/media/sda1/sd_backup.img
## over ssh in case there is no USB stick at hand:
user@othercomputer ~ $ sudo ssh root@raspberrystar dd if=/dev/mmcblk0 | gzip -1 | dd of=sd_backup.img.gz

Note: raspberrystar is the name of my system---change it to appropriate IP address or name.

Restoring system image:

pi@raspberrypi ~ $ zcat sd_backup.img.gz > /dev/sdX

Where /dev/sdX denotes the device with blank SDHC card mounted.

More details can be found here.

Copying over sshfs:

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install sshfs fuse-utils

pi@raspberrypi ~ $ mkdir -p ~/Dist/jupiter

## mounting (as user tomek) remote directory /public/raspberry at jupiter; 
## mounting point is: ~/Dist/jupiter
pi@raspberrypi ~ $ sshfs tomek@jupiter:/public/raspberry/ ~/Dist/jupiter
failed to open /dev/fuse: Permission denied

On first try failure (as usual). Only fuse group members can read/write from/to /dev/fuse. User pi should be added to group "fuse":

pi@raspberrypi ~ $ sudo usermod -a -G fuse pi

To activate the modifications made in /etc/group one should log out/log in now.

pi@raspberrypi ~ $ sshfs tomek@jupiter:/public/raspberry/ ~/Dist/jupiter
pi@raspberrypi ~ $ ls -l /home/pi/Dist/jupiter
total 0

## Raw copy with dd (with compression):
sudo dd if=/dev/mmcblk0 | gzip -1 >  /home/pi/Dist/jupiter/raspberrystar.iso

Added 3 Oct 2012:

15564800+0 przeczytanych recordów
15564800+0 zapisanych recordów
skopiowane 7969177600 bajtów (8,0 GB), 3504,04 s, 2,3 MB/s

Raw copying of 8Gb SDHC card with compression over sshfs took about 1 hr. The resulting image size is about 1,6 Gb.

It is said to overclock Raspberry Pi one has to upgrade the system:

sudo apt-get update && sudo apt-get install raspberrypi* raspi-config

Then configure it with raspi-config utility:

sudo raspi-config

It is good anyhow to check the system version first:

uname -a
Linux raspberrystar.pinkaccordions.org 3.2.27+ #174 PREEMPT Wed Sep 26 14:09:47 BST 2012 armv6l GNU/Linux

The kernel is up to date. Inspecting raspi-config I have discovered it is not updated, but I prefer to configure the system via CLI (command line or console) interface rather than GUI one (no need to connect the RPi to a TV set which is in another room:-). So I decided not to upgrade the system but rather manually configure it. To achieve overclocking one has to add the following lines to /boot/config.txt file:

pi@raspberrystar ~ $ sudo vim /boot/config.txt
## add the following:
temp_limit=80
arm_freq=900
sdram_freq=500

Now reboot:

pi@raspberrystar ~ $ sudo reboot

Check the dmesg:

pi@raspberrystar ~ $ dmesg  | grep 7000
[    1.956412] bcm2835-cpufreq: min=700000 max=900000 cur=700000

CPU frequency is still 700Mhz. To increase it one has to edit scaling_governor file:

pi@raspberrystar ~ $ sudo bash
root@raspberrystar:/home/pi# 
echo "performance" > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
## check if the above works:-)
pi@raspberrystar ~ $ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
performance
# display available options:
pi@raspberrystar ~ $ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors
conservative ondemand userspace powersave performance

The ondemand option allows for adjusting CPU frequency depending on CPU utilization.

Without any further reboot the new settings work:

# check current CPU frequency
pi@raspberrystar ~ $ cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq
900000

There is even a temperature sensor available so one can check if the CPU is not overheated:

# check processor temperature:
pi@raspberrystar ~ $ /opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp
temp=46.5'C

To boot the system with scaling_governor set to appropriate value one has to edit /etc/rc.local:

pi@raspberrystar ~ $ sudo vim  /etc/rc.local
# Add the following line
# echo performance > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

I have performed a simple test:

#!/bin/bash
#
N=5
START=$(date +%s)

for ((i=1;i<=$N;i++ )) ; do

echo "**** Iteration $i ****"

STARTI=$(date +%s)
perl -e 'for ($i=0;$i<=10000000;$i++) { $s .= "xx"; }'
ENDI=$(date +%s) ; TOTALI=$(( $ENDI - $STARTI ))
echo "*** $TOTALI s."

done

END=$(date +%s)
TOTAL=$(( $END - $START ))
MEAN=`awk -v m=$TOTAL -v n=$N 'BEGIN { print m/n }'`

echo "total: " $TOTAL  "mean: " $MEAN
##

The test uses the following perl program:

perl -e 'for ($i=0;$i<=10000000;$i++) { $s .= "xx"; }'

Because computing time can vary, the program has to be run N times and the mean time is reported.

My Rpi runs 28--29s at 700 Mhz, 25,8s at 800 Mhz and 21s at 900 Mhz.

So running at 900 Mhz results in almost 30% reduction of computing time.

Rys. #1: DHT-22

Rys. #2: Testowanie DHT-22

Rys. #3: Okablowanie

Do wykonania instalacji potrzebne są:

Czujnik DHT-22 temperatury/wilgotności (ok. 30 zł za sztukę). Droga sprawa...

REZYSTOR 0,25W 10K OHM węglowy (1,00 zł za 100 sztuk na Allegro).

Do tego: przewody połączeniowe żeńskie, przewód telefoniczny czterożyłowy lub inny podobny, kostka elektryczna oraz rurka termokurczliwa do izolacji i wzmocnienia połączeń. (Por. Raspberry Pi: magistrala 1-Wire i rejestracja temperatury.)

UWAGA: tańszą wersja DHT-22 jest DHT-11 (aka SHT-11). Połasiłem się nawet na takowy, bo taniej ale nie polecam. Przede wszystkim mierzy temperaturę w przedziale od 0C do 50C (z kiepską dokładnością +/- 2C) więc nie nadaje się do pomiaru temperatury zewnętrznej. Do tego odczyt wilgotności jest zaniżony i nie działa podłączony do niektórych pinów GPIO (być może jest to problem oprogramowania, którego używam). Dla porównania DHT-22 mierzy temperaturę w przedziale od -40C do +80C z dokładnością +/- 0,5C.

Na stronie learn.adafruit.com znajduje się tutorial, z którego korzystałem...

Hardware

Sensor DHT-22 ma cztery piny (por. rys #1). Podłączyłem linie danych (DQ) do pinów P22, P24 i P25 (każdy sensor musi mieć oddzielną linię danych). Vdd każdego sensora do pina P1 (zasilanie 3,3V). GND (masa) każdego czujnika do pina P6. Ponadto każde DQ należało połączyć za pomocą rezystora z linią zasilania Vdd.

Pin Null nie jest wykorzystywany.

Lutowanie i łączenie wszystkiego do kupy wykonałem w sposób identyczny (kostka elektryczna, rurka termokurczliwa itp.) z opisanym bardziej szczegółowo we wpisie Raspberry Pi: magistrala 1-Wire i rejestracja temperatury.

Software

Pobieram, kompiluję i instaluję niezbędną bibliotekę:

pi@raspberrystar $ wget http://www.open.com.au/mikem/bcm2835/bcm2835-1.8.tar.gz
pi@raspberrystar $ tar -zxvf bcm2835-1.8.tar.gz
pi@raspberrystar $ cd bcm2835-1.8
pi@raspberrystar $ ./configure && make && sudo make install

Pobieram program do obsługi czujników:

pi@raspberrystar $ git clone https://github.com/adafruit/Adafruit-Raspberry-Pi-Python-Code.git
pi@raspberrystar $ cd Adafruit-Raspberry-Pi-Python-Code
pi@raspberrystar $ cd Adafruit_DHT_Driver

W pliku Makefile należy dopisać -l rt na końcu wiersza zaczynającego się od CFLAGS:

CFLAGS =  -std=c99 -I. -lbcm2835 -l rt

teraz:

## w katalogu Adafruit_DHT_Driver
pi@raspberrystar $ make

Jeżeli wszystko działa, to:

# Uruchomienie ./Adafruit_DHT typ-czujnika nr-pina-DQ
pi@raspberrystar $ sudo ./Adafruit_DHT 22 25
Using pin #25
Data (40): 0x3 0xe7 0x0 0x17 0x1
Temp =  2.3 *C, Hum = 99.9 %

W katalogu Adafruit_DHT_Driver znajduje się też skrypt Pythona pn. Adafruit_DHT_googledocs.ex.py służący do wysyłania odczytanych danych do arkusza google.docs. Skrypt Adafruit_DHT_googledocs.ex.py do działania potrzebuje modułu gspread:

pi@raspberrystar $ wget http://pypi.python.org/packages/source/g/gspread/gspread-0.0.13.tar.gz
pi@raspberrystar $ tar -zxvf gspread-0.0.13.tar.gz
pi@raspberrystar $ cd gspread
pi@raspberrystar $ sudo python setup.py install

Skrypt Pythona Adafruit_DHT_googledocs.ex.py: 1) w nieskończonej pętli uruchamia co 30 sekund program Adafruit_DHT, 2) wyłuskuje z wydruku wartości temperatury/wilgotności, 3) wysyła co trzeba na google.docs. Fragment skryptu wygląda następująco:

while(True):
 output = subprocess.check_output(["./Adafruit_DHT", "2302", "4"]);
 print output
 # search for humidity printout
  matches = re.search("Hum =\s+([0-9.]+)", output)
  if (not matches):
        time.sleep(3)
        continue
  humidity = float(matches.group(1))
  ## pominięty kod ...

 time.sleep(30)

Ponieważ ja chcę oprócz wysłania na google.docs coś tam jeszcze zrobić z danymi, to miałem do wyboru albo rozbudować Adafruit_DHT_googledocs.ex.py o dodatkową funkcjonalność albo go uprościć. Wybrałem to drugie: moja wersja Adafruit_DHT_googledocs.ex.py ogranicza się wyłącznie do wysłania na google.docs wartości przekazanych jako argumenty wywołania:

temp = float(sys.argv[1])
humidity = float(sys.argv[2])
## pominięty kod ...

Resztą zajmie się poniższy skrypt basha:

#!/bin/bash
#
LOG_DIR=/home/pi/Logs/DHT
BIN_DIR=/home/pi/bin
SENSTYPE=22
SLEEP_TIME=5

function ReadSensor() {
   local sensorType="$1"
   local sensorId="$2"
   local WYNIK=""
   local SUCCESS=""

   ## zwiększyłem powtórzenia do 5 (sleep zmniejszony do 5s/było 10)
   for i in 1 2 3 4 5; do
      WYNIK=`sudo $BIN_DIR/Adafruit_DHT $sensorType $sensorId | tr '\n' ' '`
      SUCCESS=`echo $WYNIK | awk ' { if (NF > 10) {print "YES"} else { print "NO"}}'`

      if [ "$SUCCESS" = "YES" ] ; then
         echo "$sensorId=$i $WYNIK" >> $LOG_DIR/DHT22.log
         DHT_CURR_TEMP=`echo $WYNIK | awk '{print $13}'`
         DHT_CURR_HUM=`echo $WYNIK | awk '{print $17}'`
         break
      fi
      sleep $SLEEP_TIME;
      done

      ## Wszystkie próby okazały się nieudane
      if [ $SUCCESS = "NO" ] ; then
         echo "$sensorId=? $WYNIK" >> $LOG_DIR/DHT22.log
         DHT_CURR_TEMP="999.9"
         DHT_CURR_HUM="999.9"
      fi
}
echo "@`date "+%Y%m%d%H%M%S"`" >> $LOG_DIR/DHT22.log

## Czujnik w pokoju:
ReadSensor $SENSTYPE "24"
READINGS="$DHT_CURR_TEMP $DHT_CURR_HUM"
sleep 12

## Czujnik na zewnątrz:
ReadSensor $SENSTYPE "25"
READINGS="$READINGS $DHT_CURR_TEMP $DHT_CURR_HUM"
sleep 12

## Czujnik weranda:
ReadSensor $SENSTYPE "22"
READINGS="$READINGS $DHT_CURR_TEMP $DHT_CURR_HUM"

## zamiana na HTML + wykres
/usr/bin/perl /home/pi/bin/dht2ht.pl > /var/www/stats/DHT22.html

# Wyslanie na google
/home/pi/bin/DHT_googledocs.ex.py $READINGS

Podobnie jak w przypadku magistrali 1-Wire zdarzają się problemy z odczytaniem wartości czujnika. Na tą okoliczność funkcja ReadSensor próbuje odczytu kilkukrotnie. Maksymalna nieudana liczba prób, którą zaobserwowałem w ciągu kilkudniowej eksploatacji to 3.

Skrypt jest uruchamiany co 30 min przez crona:

1,31 * * * * /home/pi/bin/dht2ht.sh

Plik LOG wygląda jakoś tak:

@20121113230101
24=1 Using pin #24 Data (40): 0x2 0x22 0x0 0xc9 0xed Temp =  20.1 *C, Hum = 54.6 %
25=1 Using pin #25 Data (40): 0x3 0xe7 0x0 0x1c 0x6 Temp =  2.8 *C, Hum = 99.9 %
22=4 Using pin #22 Data (40): 0x2 0x73 0x0 0xb0 0x25 Temp =  17.6 *C, Hum = 62.7 %

Wiersz zaczynający się od @ zawiera datę i czas odczytu. Wiersze zaczynające się od nn=m zawierają odczytane dane (nn to numer czujnika, m numer próby w której odczytano wartości lub ? jeżeli wszystkie próby były nieudane)

Uwaga: zauważyłem, że przy intensywnych operacjach I/O są duże problemy z odczytaniem wskazań czujników.

Skrypt dht2ht.pl

Perlowy skrypt dht2ht.pl tworzy tabelę oraz wykresy prezentujące odczytane wartości plus obliczoną na ich podstawie temperaturę punktu rosy. Rezultat działania można oglądać tutaj. Omawiane w tym wpisie skrypty są zaś tutaj.

Arkusz google.docs zawierający odczyty z moich trzech czujników jest dostępny tutaj. (Uwaga: z jakiś ważnych powodów skrypt Adafruit_DHT_googledocs.ex.py zaczął dopisywanie danych od 162 wiersza arkusza.)

W temacie kopii zapasowej na stronach poświęconych Raspberry Pi znaleźć można wyłącznie(?) opisy jak to zrobić za pomocą dd. Ten sposób nie podoba mi się na dłużą metę z uwagi na czas -- kopiowanie karty 8Gb z kompresją przez sshfs zajęło około 1 godziny. Tworzenie kopii przyrostowych (za pomocą rsync) wydaje się lepszym pomysłem...

Wariant #1: dysk USB podłączony do RPi

Załóżmy, że do /etc/fstab wpisano:

/dev/disk/by-id/usb-WD_5000AAV_External_57442D574341535535303634313031-0:0-part1 \
   /mnt/external-disk ext4 noauto,user,rw 0 0

Utworzenie kopii systemu sprowadza się wykonania:

rsync -av --exclude=/proc/ --exclude=/sys/ --exclude=/tmp/ \
    --exclude=/mnt/ --exclude=/home/pi/Dist/ --delete / /mnt/external-disk/backup/rpi

Opcja --exclude pomija wymienione pliki/katalogi. W szczególności należy koniecznie umieścić tam katalogi, w których są/mogą być montowane inne systemy plików, np. /mnt/ (uniknięcie pętli, bo przecież /mnt/ zawiera zamontowany dysk USB) oraz /home/pi/Dist/ (moje zwyczajowe miejsce montowania systemów plików przez sshfs)

Wariant #2: kopia systemu tworzona na innym komputerze

Kopia systemu z raspberry będzie tworzona na innym komputerze dostępnym poprzez sieć.

Konfigurowanie rsynca należy rozpocząć od jego zainstalowania na obu komputerach (źródłowym i odbiorcy):

apt-get install rsync

Zawartość pliku /etc/rsyncd.conf po stronie źródła (czyli raspberry):

uid = 0
gid = 0
hosts allow = 192.168.1.***
transfer logging = no
read only = yes

[wholefs]
path = /
comment whole root fs

W pliku /etc/default/rsync (także po stronie źródła, tj. raspberry) należy wpisać lub ,,odhaszować'':

RSYNC_ENABLE=true

Teraz trzeba wystartować rsync (po ustawnieniu RSYNC_ENABLE, rsync będzie już uruchamiany w momencie startu systemu -- nie potrzeba do tego żadnych dodatkowych zabiegów w konfiguracji)

# /etc/init.d/rsync restart

Można sprawdzić czy działa podając polecenie (moje raspberry nazywa się raspberrystar) na komputerze odbiorcy (jako root):

rsync raspberrystar::wholefs/

Jeżeli wszystko jest OK to wyświetlona zostanie zawartość katalogu / na raspberrystar (czyli źródle).

Utworzenie kopii systemu sprowadza się wykonania:

rsync -av --exclude=/proc/ --exclude=/sys/ --exclude=/tmp/ \
    --exclude=/mnt/ --exclude=/home/pi/Dist/ --delete \
    raspberrystar::wholefs/ /public/sheeva/backup/raspberrystar/rootfs

Przywracanie systemu z kopii zapasowej

W razie potrzeby kopia może być szybko przeniesiona na inną kartę SDHC.

# uwaga: nazwy katalogów odpowiadają wariantowi #2 tworzenia kopii:
rsync -av --log-file=rsync_`date +%Y%m%d%H`.log --delete \
    /public/sheeva/backup/raspberrystar/rootfs/ /public/sdX

Gdzie /public/sdX oznacza miejsce zamontowania karty SDHC. Karta musi być wcześniej sklonowana z ,,pierwszej'' kopii systemu wykonanej za pomocą dd, tj.:

zcat sd_backup.img.gz > /dev/sdX

Teraz można gdybać czy użycie samego dd nie będzie prostsze. Być może -- ja wolę korzystać na co dzień z rsynca.

Zauważyłem, że przy intensywnych operacjach I/O są problemy z odczytem danych przez GPIO (temperatura/wilgotność). Problem nie jest duży, ponieważ tworzenie pierwszej kopii systemu zajęło mi jakieś 20 min (można się spodziewać, że kolejne będą tworzone w ciągu kilku minut), ale dla większej pewności dodałem ionice i --bwlimit (specjalnie tego nie testując, oprócz sprawdzenia, że działa)

ionice -c3 rsync -av --bwlimit=500 --exclude=/proc/ --exclude=/sys/ --exclude=/tmp/ \
    --exclude=/mnt/ --exclude=/home/pi/Dist/ --delete \
    raspberrystar::wholefs/ /public/sheeva/backup/raspberrystar/rootfs

Jeżeli powyższe zapisane zostanie do skryptu, np. o nazwie backup_raspberry.sh, to teraz aby ten skrypt był uruchamiany raz na tydzień, np. w niedzielę o 4:00 należy wpisac do pliku crontab (na komputerze odbiorcy) coś takiego:

0 4 * * 7 /root/bin/backup_raspberry.sh >> /root/logs/RSync/RSync.log 2>&1

Rys. #1: Układ DS18B20

Rys. #2

Rys. #3

Rys. #4

Rys. #5: Kostka

Schemat #6: 2 czujniki

Poniższy opis w dużym stopniu jest oparty na tekście Raspberry Pi odczyt temperatury przez nodejs.

Podłączenie czujników DS18B20 do Raspberry Pi

Czujniki temperatury DS18B20 firmy Dallas należy dołączyć do portu GPIO (styki P1, P4 oraz P7)

Do wykonania instalacji potrzeba:

Tzw. przewody połączeniowe żeńskie (4 zł za 10 sztuk); w oryginale to się nazywa jumper wire.

REZYSTOR 0,25W 4,7K OHM węglowy (1,50 zł za 100 sztuk).

DS18B20 termometr 1-wire (4,00--5,00 zł za sztukę).

Kostka elektryczna (około 3 zł za 10 sztuk).

Rurka termokurczliwa do izolacji i wzmocnienia połączeń.

Przewód telefoniczny czterożyłowy lub inny podobny.

Trzy wyprowadzenia układu DS18B20 to: masa (GND), linia danych (DQ) i zasilanie (Vdd). Jeżeli położymy układ ,,napisem do góry''/,,stykami do dołu'' (por. rys. #1), to pierwszy styk od lewj (#1) to GND, środkowy (#2) to DQ a prawy (#3) to Vdd.

Styki DQ oraz Vdd należy złączyć za pomocą rezystora 4K7 (4k7 ohm resistor).

Ja to zrobiłem w ten sposób, że obciąłem złącza żeńskie po jednej stronie przewodów połączeniowych i wsadziłem je do kostki elektrycznej. Następnie dolutowałem dwa kilkucentymetrowe przewody po obu stronach rezystora i końce tych przewodów wsadziłem do odpowiednich styków w kostce elektrycznej. W ten sposób połączyłem DQ oraz Vdd za pomocą rezystora (rys. #5).

Styki czujnika DS18B20 dolutowuję do poszczególnych żył przewodu telefonicznego (jedna żyła jest zbędna). Ponieważ DS18B20 jest bardzo mały, to żeby piny się nie stykały izoluję każdą żyłę cienką rurką termokurczliwą (por. zdjęcie #2, umieszczone obok). Żeby ładniej wyglądało, ale przede wszystkim żeby połączenie czujnik-kabel było mocniejsze (żyły są bardzo cienkie) to na cały przewód naciągam szerszą rurkę (por. zdjęcie #3) i też zgrzewam (por. zdjęcie #4). Zgrzewam zapalniczką....

Odpowiednie żyły przewodu telefonicznego z dolutowanym na końcu układem DS18B20 łączę z kostką. Wydaje mi się, że tak jest lepiej--można łatwiej dodać kolejny termometr lub wydłużyć przewód. Układ jest gotowy i można go podłączyć: Vdd do pina P1, GND do pina P4 a DQ do pina P7. Który pin jest P1 jest jasno oznaczone na płytce.

Moja instalacja ma dwa układy DS18B20: jeden do mierzenia temperatury w pokoju a drugi do mierzenia temperatury na zewnątrz (por. rysunek #5/schemat #6).

Aktualizacja systemu (czyli po co robiłem kopię zapasową)

Aby Raspberry obsługiwał 1-Wire należy dokonać aktualizacji systemu, co można wykonać na kilka sposobów. Zgodnie z sugestią ze strony Raspberry Pi odczyt temperatury przez nodejs zdecydowałem się na Hexxeh's easy updater tool:

wget http://goo.gl/1BOfJ -O rpi-update
sudo mv rpi-update /usr/bin/rpi-update
sudo chmod +x /usr/bin/rpi-update

# Na wszelki wypadek:
sudo apt-get install ca-certificates

# rpi-update wymaga zainstalowania gita
sudo apt-get install git-core

Teraz można wykonać aktualizację (zabieg zawsze potencjalnie ryzykowny dlatego lepiej się zabezpieczyć wykonaniem kopii systemu, co opisano tutaj.)

pi@raspberrystar ~ $ sudo rpi-update
Raspberry Pi firmware updater by Hexxeh, enhanced by AndrewS
Performing self-update
Autodetecting memory split
Using ARM/GPU memory split of 192MB/64MB
We're running for the first time
Setting up firmware (this will take a few minutes)
Using HardFP libraries
If no errors appeared, your firmware was successfully setup
A reboot is needed to activate the new firmware

Teraz należy dodać do jądra moduły niezbędne do obsługi instalacji pomiaru temperatury:

sudo modprobe w1-gpio
sudo modprobe w1-therm

Uwaga: aby moduły były dodawana automatycznie, przy starcie systemu należy dodać w1-gpio oraz w1-therm do pliku /etc/modules. Mój plik /etc/modules wygląda następująco:

pi@raspberrystar ~ $ less /etc/modules
snd-bcm2835
w1-gpio
w1-therm

Odczyt temperatury

Po podłączeniu ,,magistrali 1-Wire'' (czytaj kabelków z czujnikami DS18B20 w opisany wyżej sposób) wykonanie polecenia ls w katalogu /sys/bus/w1/devices/ powinno ujawnić urządzenia dołączone do magistrali:

pi@raspberrystar ~ $ ls -l /sys/bus/w1/devices/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 paź  3 13:45 w1_bus_master1 -> ../../../devices/w1_bus_master1
lrwxrwxrwx 1 root root 0 paź  3 13:58 28-0000032562aa -> ../../../devices/w1_bus_master1/28-0000032562aa
lrwxrwxrwx 1 root root 0 paź  3 19:27 10-000802012743 -> ../../../devices/w1_bus_master1/10-000802012743

W przypadku mojej ,,magistrali'' są to dwa termometry: 28-0000032562aa oraz 10-000802012743.

Do odczytania temperatury korzystamy z pliku w1_slave:

pi@raspberrystar ~ $ cat /sys/bus/w1/devices/28-0000032562aa/w1_slave
60 01 4b 46 7f ff 10 10 b5 : crc=b5 YES
60 01 4b 46 7f ff 10 10 b5 t=22000

Wielkość temperatury to 22,000 stopnie Celsjusza (t=22000).

Aby odczytać dwa termometry na raz, dodać datę i czas odczytu, a następnie zapisać wszystko do pliku LOG można zastosować następujący skrypt (,,prywatne'' skrypty umieszczam w katalogu ~/bin/):

#!/bin/bash
LOG_DIR=/home/pi/Logs/Digitemp
## Data/czas odczytu
echo "@`date "+%Y%m%d%H%M%S"`" >> $LOG_DIR/digitemp.log
## Czujnik nr1
echo "28-0000032562aa `cat /sys/bus/w1/devices/28-0000032562aa/w1_slave | tr '\n' ' '`" >> $LOG_DIR/digitemp.log
## Czujnik nr2
echo "10-000802012743 `cat /sys/bus/w1/devices/10-000802012743/w1_slave | tr '\n' ' '`" >> $LOG_DIR/digitemp.log

Zapis wygląda jakoś tak (przy założeniu, że powyższy skrypt znajduje się w pliku ~/bin/dt2ht.sh):

pi@raspberrystar ~ $ ~/bin/dt2ht.sh
@20121004100001
28-0000032562aa 5f 01 4b 46 7f ff 01 10 9b : crc=9b YES 5f 01 4b 46 7f ff 01 10 9b t=21937 
10-000802012743 1e 00 4b 46 ff ff 0d 10 38 : crc=38 YES 1e 00 4b 46 ff ff 0d 10 38 t=14937 

Gdzie: @20121004100001 oznacza datę i czas, 28-0000032562aa/10-000802012743 to identyfikatory czujników a zapis w stylu t=21937, to temperatura (21,937 stopni Celsjusza).

Teraz wystarczy dodać odpowiedni wpis do pliku crontab użytkownika pi, aby, przykładowo temperatura była rejestrowana co godzinę (dt2ht.sh to nazwa opisanego wyżej skryptu służącego odczytu temperatury i zapisania wyników do pliku LOG):

pi@raspberrystar ~ $ mkdir ~/Crontab
pi@raspberrystar ~ $ vi ~/Crontab/crontab
# do pliku ~/Crontab/crontab wpisuję jeden wiersz:
# 0 * * * * /home/pi/bin/dt2ht.sh
# zapisuję/kończę pracę vi

# dodanie zawartości ~/Crontab/crontab do zadań crona
pi@raspberrystar ~ $ crontab ~/Crontab/crontab

# sprawdzenie czy wszystko jest OK:
pi@raspberrystar ~ $ crontab -l 
0 * * * * /home/pi/bin/dt2ht.sh

Pozostaje tylko wykonanie (np. za pomocą prostego skryptu PeHaPe) jakiś bardziej efektownego sposobu wyświetlania zawartości pliku LOG.

Dopisane 14 października 2012: W zasadzie działa, ale nie do końca. Czasami nie odczytuje temperatury wypisując CRC error, co wygląda następująco:

62 01 4b 46 7f ff 0e 10 03 : crc=03 NO 62 01 4b 46 7f ff 0e 10 03 t=-1250 

Nie mam pojęcia czemu tak się dzieje. Jako workaround wymyśliłem kilkukrotny odczyt:

#!/bin/bash

LOG_DIR=/home/pi/Logs/Digitemp

function ReadSensor() {
   local sensorId=$1
   local WYNIK=""
   local SUCCESS=""

   ## próbuj odczytać max 3 razy
   for i in 1 2 3; do
      WYNIK=`cat /sys/bus/w1/devices/$sensorId/w1_slave | tr '\n' ' '`
      ## pole 12 ($12) to wynik odczytu (YES albo NO):
      SUCCESS=`echo $WYNIK | awk '{ print $12}'`

      if [ "$SUCCESS" = "YES" ] ; then
         ## zapisuje numer próby  oraz odczytaną informację :
         echo "$sensorId=$i $WYNIK" >> $LOG_DIR/digitemp.log
	 ## przerwij pętlę odczytano temperaturę:
         break
      fi
      sleep 3;
      done

      ## Trzy próby okazały się nieudane:
      if [ $SUCCESS = "NO" ] ; then
         echo "$sensorId=? $WYNIK" >> $LOG_DIR/digitemp.log
      fi 
}

echo "@`date "+%Y%m%d%H%M%S"`" >> $LOG_DIR/digitemp.log

## Czujnik w pokoju:
ReadSensor "28-0000032562aa"

## Czujnik na zewnątrz:
ReadSensor "10-000802012743"

Plik LOG wygląda jakoś tak:

@20121014220001
28-0000032562aa=1 62 01 4b 46 7f ff 0e 10 03 : crc=03 YES 62 01 4b 46 7f ff 0e 10 03 t=22125 
10-000802012743=1 0e 00 4b 46 ff ff 0f 10 fd : crc=fd YES 0e 00 4b 46 ff ff 0f 10 fd t=6812

gdzie pierwszy wyraz to numer sensora, znak równości, numer próby w której odczytano temperaturę lub ?, jeżeli temperatury nie odczytano.

Ustalamy jak nazywa się urządzenie, w którym jest zamontowana karta SDHC:

pi@raspberrypi ~ $ sudo fdisk -l 

  Disk /dev/mmcblk0: 7969 MB, 7969177600 bytes
  4 heads, 16 sectors/track, 243200 cylinders, total 15564800 sectors
  Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
  Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
  I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
  Disk identifier: 0x000108cb

  Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
  /dev/mmcblk0p1     8192      122879      57344    c  W95 FAT32 (LBA)
  /dev/mmcblk0p2   122880    15564799    7720960   83  Linux

Teraz można zamontować pendrive'a, na którym zostanie zapisana kopia:

pi@raspberrypi ~ $ mkdir /media/sda1
## zakładamy że pendrive jest oznaczony jako /dev/sda1
pi@raspberrypi ~ $ mount /dev/sda1 /media/sda1

Kopiowanie za pomocą dd

pi@raspberrypi ~ $ sudo dd if=/dev/mmcblk0 | gzip -1 > /media/sda1/sd_backup.img.gz
## bez kompresji będzie szybciej:
pi@raspberrypi ~ $ sudo dd if=/dev/mmcblk0 of=/media/sda1/sd_backup.img
## po sieci, w przypadku gdy nie mamy wolnego pendrive'a
ktos@inny-komputer ~ $ sudo ssh root@raspberrystar dd if=/dev/mmcblk0 | gzip -1 | dd of=sd_backup.img.gz

Uwaga: raspberrystar powinno być zamienione na odpowieni adres IP (lub nazwę).

Przywracanie systemu z kopii zapasowej:

pi@raspberrypi ~ $ zcat sd_backup.img.gz > /dev/sdX

Gdzie /dev/sdX to nazwa urządzenia z zamontowaną czystą kartą SDHC.

Więcej szczegółów i bardziej detalicznie jest tutaj.

Kopiowanie do pliku zamontowanego za pomocą sshfs:

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install sshfs fuse-utils

pi@raspberrypi ~ $ mkdir -p ~/Dist/jupiter

## montuję (jako użytkownik tomek) zdalny katalog /public/raspberry na 
## komputerze jupiter; punkt montowania to ~/Dist/jupiter
pi@raspberrypi ~ $ sshfs tomek@jupiter:/public/raspberry/ ~/Dist/jupiter
failed to open /dev/fuse: Permission denied

# Za pierwszym strzałem (jak zwykle) nie wyszło, a to dlatego, że
# wyłącznie członkowie grupy "fuse" mogą czytać/pisać do/na /dev/fuse.
# Należy zatem dodać użytkownika pi do grupy "fuse":

pi@raspberrypi ~ $ sudo usermod -a -G fuse pi
## Teraz trzeba się wy/zalogować żeby zadziałały modyfikacje w /etc/group

pi@raspberrypi ~ $ sshfs tomek@jupiter:/public/raspberry/ ~/Dist/jupiter
pi@raspberrypi ~ $ ls -l /home/pi/Dist/jupiter
razem 0

## kopiowanie za pomocą dd (z kompresją `w locie'):
sudo dd if=/dev/mmcblk0 | gzip -1 >  /home/pi/Dist/jupiter/raspberrystar.iso

Dopisane 3 października 2012: 15564800+0 przeczytanych recordów 15564800+0 zapisanych recordów skopiowane 7969177600 bajtów (8,0 GB), 3504,04 s, 2,3 MB/s

Kopiowanie karty 8Gb z kompresją przez sshfs zajęło około 1 godziny. Plik z kopią systemu zajmuje około 1,6Gb

Urządzenie kupiłem w firmie Farnell. Z dostawą z UK wyszło 180 PLN. Do tego obudowa za ca 30 PLN (do kupienia np. na ebay.pl na aukcjach firmy A1 Items Ltd. Akrylowe obudowy oferowane na allegro.pl nie podobają mi się) i ładowarka z wyjściem mikroUSB, też za 30 PLN. No i karta 8GB Toshiba (do kupienia np. na Allegro.pl), przetestowana w Sheevaplugza -- 43 PLN.

Razem jak widać około 300 PLN. Dla porównania, Sheevaplug (plus karta) = 600 PLN.

Zainstalowanie systemu jest tak proste jak:

1. Ściągnięcie obrazu karty:

[tomek@darkstar ~]$ wget http://downloads.raspberrypi.org/images/raspbian/2012-08-16-wheezy-raspbian/2012-08-16-wheezy-raspbian.zip
[tomek@darkstar ~]$ sha1sum 2012-08-16-wheezy-raspbian.zip
[tomek@darkstar ~]$ unzip 2012-08-16-wheezy-raspbian.zip

2. Nagranie obrazu:

[root@darkstar]# df -h
## wsadzamy kartę do czytnika kart
## w moim przypadku się okazało że system `widzi' kartę jako /dev/sdc1
[root@darkstar]# umount /dev/sdc1
## w poniższym, koniecznie of=/dev/sdc a nie of=/dev/sdc1
[root@darkstar]# dd  bs=1M if=2012-08-16-wheezy-raspbian.img of=/dev/sdc
1850+0 przeczytanych recordów
1850+0 zapisanych recordów
skopiowane 1939865600 bajtów (1,9 GB), 499,495 s, 3,9 MB/s

[root@darkstar]# sync

3. Powiększenie wielkości partycji w programie gparted (dla kart o pojemności większej od 2Gb):

[root@darkstar]# gparted

Rysunek #1

Rysunek #2

Rysunek #3


Rysunek #4

Za pierwszym razem nie poszło -- nie wiem czemu. Gparted odmawiał stanowczo powiększenia partycji. Zamontowałem kartę niepowiększoną, uruchomiłem RPi, żeby sprawdzić czy w ogóle działa (Rysunek 1). Potem wyłączyłem urządzenie. Dla świętego spokoju spróbowałem drugi raz z gparted i tym razem poszło (Rysunek 2).

Połączyć się z RPi można przez ssh, ponieważ raspbian jest tak skonfigurowany, że demon ssh jest uruchamiany przy starcie systemu.

[tomek@darkstar ~]$ ssh -l pi 192.168.1.115

Aby dokończyć konfigurację zalecane jest uruchomienie raspi-config:

pi@raspberrypi ~ $ sudo raspi-config

Narzędzie to pozwala na (por. rys. 3): 1) powiększenie partycji, 2) ustawienie klawiatury, 3) zmianę hasła użytkownika o nazwie pi, 4) zmianę locale, 5) zmianę strefy czasu, 6) zmianę podziału pamięci (domyślnie 64Mb z dostępnych 256 Mb jest wykorzystywane przez GPU), 7) włączanie/wyłączanie serwera ssh, 8) start systemu w trybie graficznym lub tekstowym (domyślne).

Z powyższych interesowało mnie jedynie 2--5, reszta jest albo wykonana (punkt jeden wykonałem za pomocą gparted) albo domyślne nastawy mnie satysfakcjonują (serwer ssh chcę mieć włączony, start systemu ma być w trybie tekstowym). Narzędzie raspi-config można uruchomić zresztą w każdej chwili.

Ponieważ wiem jak ustawić klawiaturę, locale, zmienić strefę czasu oraz hasło w Debianie ,,tak w ogóle'', bez uciekania się do konfiguratorów, ostatecznie nie uruchamiałem raspi-config, tylko wykonałem następujące polecenia:

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get update
pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install debconf

## zmiana stefy czasowej
pi@raspberrypi ~ $ sudo dpkg-reconfigure tzdata
 
## zmiana locale na pl_PL.UTF-8
pi@raspberrypi ~ $ sudo dpkg-reconfigure locales

## zmiana hasła:
pi@raspberrypi ~ $ sudo passwd pi

## klawiatura (nie przewiduję na razie podłączenia klawiatury)
pi@raspberrypi ~ $ sudo vi /etc/default/keyboard

Instalowanie serwera apache

pi@raspberrypi ~ $ sudo groupadd www-data
groupadd: group 'www-data' already exists
pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install apache2

Instalowanie serwera MySQL

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install mysql-server mysql-client php5-mysql

Instalowanie PHP

pi@raspberrypi ~ $ sudo sudo apt-get install php5-cgi php5-mysql \
     php5-curl php5-gd php5-idn php-pear php5-imagick php5-imap \
     php5-mcrypt php5-memcache php5-mhash php5-ming php5-pspell \
     php5-recode php5-snmp php5-sqlite php5-tidy php5-xmlrpc \
     php5-xsl php5-fpm php5-cgi php5-cli php5-common

Instalowanie różnych przydatnych rzeczy:

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install fuse-utils 
pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install make zip unzip 
## digitemp -- program do obsługi sensorów temperatury DS18B20
pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install digitemp 
pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install vim

pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-cache search emacs | grep 23
pi@raspberrypi ~ $ sudo apt-get install emacs23-nox

Apache działa o czym świadczy rysunek 4.

Sprawdzam też czy demon ntpd (synchronizacja czasu) jest uruchomiony:

ps aux | grep ntpd
ntp       1840  0.0  0.8   5424  1544 ?   \
   Ss   20:04   0:03 /usr/sbin/ntpd -p /var/run/ntpd.pid -g -u 102:104

Okazuje się, że jest...

Dopisane 18 września 2012: Zainstalowałem TeXa i zrobiłem test pt. jak szybki jest RPI. Otóż kompilacja dokumentu o objętości 150 stron zajmuje na RPi (real) 0m36.751s. Ten sam dokument na moim PC 0m2.541s, czyli 14,4 raza szybciej:-)