raspberry-solar-controller-client-to-api

Proyecto para utilizar una raspberry pi como cliente para rs232/ttl/rs485 de un controlador de carga solar desde el que obtener información para subirla a una API REST

Hardware

Para este proyecto solo es necesario una raspberry aunque según el tipo de controlador de carga y requisitos de la conexión es posible necesitar elementos para la conectividad SERIAL o adaptar la transmisión.

Por ejemplo, en mi caso usando un Renogy Rover LI de 20A RS232 he necesitado para un correcto funcionamiento un conversor de RS232 a UART TTL. He optado por usar un puerto UART TTL por USB ya que en mi caso con la raspberry pi 4 me ha sido más fácil de conectar sin perder funcionalidades o velocidad al obtener los datos.

Estos son los elementos

Raspberry pi 4 (2 GB RAM)
Puerto Serial USB UART TTL (3,3V o 5v según conversor)
Conversor RS232 a UART TTL (MAX23232)
Cable RJ11

Software

Raspbian (Debian 12)
Python 3.10
Postgresql

Módulos python

python3-serial
python3-requests
python3-sql
python3-postgresql
python3-sqlalchemy
python3-dotenv
python3-smbus
python3-rpi.gpio
python3-pip
python3-psycopg2

Para instalarlos todos en raspbian sería esta línea:

sudo apt install python3-dotenv python3-serial python3-requests \
python3-sql python3-postgresql python3-sqlalchemy python3-dotenv python3-smbus \
python3-rpi.gpio python3-pip python3-psycopg2

De todas formas, tener en cuenta que los nombres y origen de los paquetes pueden cambiar. Tal vez en futuras versiones se necesite algunos instalar desde pip.

En la versión actual, recomiendo instalar pymodbus desde pip en la versión "2.1.0" ya que al actualizar hay algunos problemas que aún no he solucionado (En lista de correcciones futuras creando virtualenv)

sudo pip install pymodbus==2.1.0 --break-system-packages

Models

Hasta el momento he utilizado esto con mi propio cargador solar por lo que solo dispone de este modelo:

RenogyRoverLi

Si tienes un controlador distinto, tendrías que crear un modelo para ese heredando los métodos de AbstractModel e instanciarlo en main.py reemplazando el modelo de RenogyRoverLi.

Instalación

A continuación describo los pasos para instalar que he ido usando durante el desarrollo de la aplicación, será necesario adaptar a vuestra situación cada paso.

Para el desarrollo trabajo en el directorio git dentro del home del usuario por defecto: /home/pi/git/raspberry-solar-controller-client-to-api

El SGBD que utilizo es Postgresql, si prefieres otro debería funcionar igualmente ya que para ello utilizo SqlAlchemy intentnado abstraer esa parte.

En mi caso tengo varias aplicaciones que utilizan PostgreSQL, por lo que he decido seguir usándolo también para esta aplicación en lugar de instalar otro.

Crear usuario y base de datos solar_controller

Creo el usuario para postgresql

sudo -u postgres createuser pi

Al crear el usuario así, tal vez necesitemos cambiar la contraseña del usuario recién creado.

Para ello entramos al intérprete de comandos para postgres con psql

sudo -u postgres psql

Una vez dentro le pedimos cambiar la contraseña del usuario pi:

\password pi

Creo la base de datos para almacenar las lecturas hasta que sean subidas:

sudo -u postgres createdb -O pi -T template1 solar_controller

Clonar repositorio

Creamos el directorio git y entramos a él, si deseamos otro directorio no es inconveniente mientras existan permisos adecuados para el usuario.

mkdir /home/pi/git && cd /home/pi/git
git clone https://gitlab.com/raupulus/raspberry-solar-controller-client-to-api.git

Asignar tarea cron para ejecutarse automáticamente al iniciar la raspberry.

Podemos hacer que se inicie automáticamente al iniciar nuestra raspberry y de esta forma asegurarnos que siempre tomará datos aunque sea reiniciada.

En el crontab se añade la línea hacia el script indicando que lo ejecute nuestro usuario.

Adicionalmente guardo toda la salida en un log temporal dentro de /tmp, esto tiene el inconveniente de que se pierde al reiniciar. Lo mantengo así pues solo lo utilizo para depurar la salida y ver errores que pueda ir corrigiendo. Puedes utilizar cualquier directorio para mantener permanente el log.

Nótese que al crontab le asigno un retardo de 50 segundos para dejar tiempo a terminar de cargar el sistema (no era necesario pero así aseguro que se ejecuta correctamente ya que inicio bastantes aplicaciones y servicios).

Añadir la siguiente línea a crontab:

@reboot pi sleep 50 && python3 /home/pi/git/raspberry-solar-controller-client-to-api/main.py >> /tmp/log-raspberry-solar-controller-client-to-api.log 2>> /tmp/log-raspberry-solar-controller-client-to-api.log