使用 TinyGo 與 Raspberry pi pico 實現溫濕度感測器

raiven.kao@gmail.com (Raiven Kao) — Wed, 02 Oct 2024 00:00:00 +0000

前言

作為嵌入式系統學習的微小專案，我決定使用 TinyGo 來實現一個簡單的溫濕度感測器。過去我大多使用 Arduino 作為微控制器（MCU）開發平台，但這次想嘗試使用 TinyGo 來進行單片機的學習。 TinyGo 是 Go 語言的一個子集，專門針對小型設備和微控制器進行了優化，使得我們可以在資源受限的硬體上運行 Go 程式。

全部的程式碼都可以到 omegaatt36/pico-bme280 中找到。

硬體選擇

Raspberry Pi Pico

我選擇了 Raspberry Pi Pico 作為本專案的主控板。Pico 是一款基於 RP2040 晶片的微控制器開發板，具有以下特點：

雙核 ARM Cortex-M0+ 處理器，時脈可達 133 MHz
264KB 的 SRAM 和 2MB 的板載閃存
支援 USB 1.1 主機和設備功能
低功耗睡眠和休眠模式
可編程 I/O（PIO）狀態機
30 個 GPIO 引腳
便宜

價格僅需要 5 美元，後繼款的 Pico 2 仍然維持 5 美元，還額外增加了 RISC-V 架構的支援，可以一次玩到兩種處理器架構。 Pico 的這些特性使其非常適合用於各種嵌入式專案，包括我們的溫濕度感測器。

BME280 感測器

最初我購買了 BMP280 感測器，但後來發現它只能測量溫度和氣壓，無法測量濕度。因此，我轉而選擇了 BME280 感測器，它可以同時測量溫度、濕度和氣壓。

BME280 是一款精確度高、體積小、待機功耗低的環境感測器。但當連續偵測時，通過的電流會導致 sensor 功耗上升，進而導致測量到過高的溫度。

Prometheus 學習筆記 - 基本架構與資料結構

raiven.kao@gmail.com (Raiven Kao) — Sat, 18 Sep 2021 00:00:00 +0000

Prometheus Overview

架構

Exporter: 要被採集的目標 job 中曝露 metrics 的組件，負責轉換資訊成 prometheus 可解讀的格式。由於某些早於 prometheus 的 service 因為某些原因，不想主動在服務中曝露 metrics，故可以用一些額外的 exporter 將這些 service 中的 metrics 轉成 prometheus 格式，並曝露埠。
- node exporter
- mysql exporter
Push Gateway: 由於有些任務時間太短，可能不到 prometheus pull 的週期，可讓這些 jobs 主動把 metrics push 到這個 push gateway，好讓 premetheus server 可以 pull。

Prometheus Server

Retrieval(retrieval system): 主要負責 pull 指定的 target

# /etc/prometheus/prometheus.yml
scrape_configs:
  - job_name: "prometheus"
    static_configs:
      - targets: ["localhost:9090"]
  - job_name: "node_exporter"
    static_configs:
      - targets: ["localhost:9100"]

TSDB: 時間序列資料庫，存放 pull 到的 metrics
HTTP Server: 為 PromeQL 查詢提供接口

Service Discovery:
- kubernetes: 自動發現 k8s 中 pod 增加減少以及 probe 異動等等
- file_sd: 通過 config 實現服務的自動發現
Alert Manager: 當 prometheus server 發現某某某 job 已經達到設定好的通知閾值進行通知的 service。
PromeQL: 無論是自帶 web UI 或是串接 Grafana，都是通過 http 進行 PromeQL 查詢後做視覺化處理 TSDB 中的時間序列資料。

資料結構

下面範例中會有更詳細說明

Prometheus on omegaatt