用Linux、Python和树莓派酿制啤酒

用Linux、Python和树莓派酿制啤酒

啤酒，作为一种历史悠久的饮品，深受世界各地人们的喜爱。在我国，随着生活水平的节约，人们对啤酒的品质和口感要求也越来越高。近年来，DIY酿制啤酒逐渐成为一种潮流，而利用树莓派等智能设备来辅助酿制啤酒更是科技与生活相结合的体现。本文将介绍怎样利用Linux、Python和树莓派来酿制啤酒，让您在家中也能享受到自酿啤酒的乐趣。

一、准备工作

在起始酿制啤酒之前，我们需要做好以下准备工作：

1. 树莓派：一台树莓派（如树莓派3B+）作为控制系统。
2. 啤酒原料：包括麦芽、啤酒花、酵母、糖等。
3. 发酵设备：一个适合发酵的容器，如玻璃瓶或塑料桶。
4. 温度传感器：用于监测发酵过程中的温度变化。
5. 连接线：用于连接树莓派和温度传感器的线。
6. Python编程环境：用于编写控制代码。

二、树莓派系统安装与配置

1. 安装Raspbian操作系统

首先，我们需要为树莓派安装Raspbian操作系统。Raspbian是一个基于Debian的Linux发行版，专为树莓派设计。您可以从官方网站下载Raspbian镜像，然后将其烧录到SD卡中。

sudo dd if=/path/to/raspbian.img of=/dev/sdX bs=4M status=progress

2. 配置树莓派

插入SD卡，启动树莓派，进入Raspbian系统。执行以下命令配置树莓派：

sudo raspi-config

在配置界面中，依次进行以下操作：

• 选择“Interfacing Options”，开启I2C和SPI接口。
• 选择“Advanced Options”，设置SSH，以便远程连接树莓派。
• 选择“Localisation Options”，设置时区为中国。
• 选择“Finish”保存设置。

三、Python编程环境搭建

1. 安装Python

在树莓派上安装Python。执行以下命令：

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3

2. 安装PyPI库

PyPI是Python的官方包仓库，我们可以通过pip工具安装所需的库。执行以下命令：

sudo apt-get install python3-pip

3. 安装树莓派赞成库

安装树莓派特有的赞成库，用于控制GPIO和I2C接口。执行以下命令：

sudo apt-get install python3-gpiozero
sudo apt-get install python3-smbus

四、温度传感器连接与编程

1. 连接温度传感器

将温度传感器通过I2C接口连接到树莓派。以DS18B20为例，连接方法如下：

• 红色线：VCC（3.3V）
• 黄色线：数据线（与树莓派的SDA线连接）
• 蓝色线：GND（与树莓派的GND线连接）

2. 编写温度读取代码

以下是一个使用Python读取DS18B20温度传感器的示例代码：

from gpiozero import DS18B20
from time import sleep
# 初始化温度传感器
sensor = DS18B20(4)
while True:
    # 读取温度值
    temp = sensor.temperature
    print("当前温度：{:.2f}℃".format(temp))
    sleep(1)

五、发酵控制与监测

1. 编写发酵控制程序

基于啤酒的发酵温度要求，编写发酵控制程序。以下是一个单纯的控制程序示例：

from gpiozero import LED
from time import sleep
# 初始化LED和温度传感器
led = LED(17)
sensor = DS18B20(4)
# 设置目标温度
target_temp = 20.0
while True:
    # 读取当前温度
    current_temp = sensor.temperature
    
    #
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