基于樹莓派的數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)0001

1、百度文庫嵌入式綜合實(shí)踐設(shè)計(jì)報(bào)告目錄一、樹莓派簡(jiǎn)介 2二、配置樹莓派 31. 樹莓派供電 32. 手動(dòng)對(duì)SD存儲(chǔ)卡進(jìn)行寫操作（windows） 33. 連接筆記本電腦顯示器 3三、硬件電路連接 6四、DHT11簡(jiǎn)介 7五、獲取DHT11傳感器溫濕度 7六、安裝本地MYSQL 9七、連接阿里云RDS數(shù)據(jù)庫11八、上傳數(shù)據(jù)到傳感云 13九、Cron實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能 14樹莓派簡(jiǎn)介Raspberry Pi（中文名為“樹莓派”，簡(jiǎn)寫為 RPi，或者RasPi/RPi）是為學(xué)生計(jì)算機(jī)編程教育而設(shè)計(jì)，只有信用卡大小的卡片式電腦，其系統(tǒng)基于Linux。隨著Windows10 IoT的發(fā)布，我們也將可以用上運(yùn)行Wi

2、ndows的樹莓派。自問世以來，受眾多計(jì)算機(jī)發(fā)燒友和創(chuàng)客的追捧，曾經(jīng)一“派”難求。別看其外表“嬌小”，內(nèi)“心”卻很強(qiáng)大，視頻、音頻等功能通通皆有，可謂是“麻雀雖小，五臟俱全”。3百度文庫配置樹莓派1.樹莓派供電樹莓派的供電裝置與智能手機(jī)的充電器是一樣的。基本規(guī)格為DC 5V（直流電）,至少達(dá)到700mA的輸出電流，樹莓派 2的輸出電流應(yīng)該更大，比如或2A。2.手動(dòng)對(duì)SD存儲(chǔ)卡進(jìn)行寫操作（windows）選擇一張4GB以上的SD存儲(chǔ)卡，SD卡插入筆記本電腦卡槽（或者需要一個(gè)讀卡器）。下載官方發(fā)行的樹莓派操作系統(tǒng)發(fā)行包（，并解壓到本地。用管理員權(quán)限打開Fedora ARMIn staller （下

3、載），將下載的鏡像寫入SD存儲(chǔ)卡。如下圖：Installer63.連接筆記本電腦顯示器網(wǎng)絡(luò)設(shè)置：SD卡插入樹莓派的 SD卡插槽，把樹莓派和路由器用網(wǎng)線連接。打開電腦“網(wǎng)絡(luò)和共享中心”，點(diǎn)擊“WLAN（ *）”點(diǎn)擊“屬性”，點(diǎn)擊“共享”，在“允許其他網(wǎng)絡(luò)用戶通過此計(jì)算機(jī)的In ternet 來連接”前打勾。查找樹莓派IP地址：打開"運(yùn)行”（win+R鍵），輸入cmd',輸入"arp -a "，在 下圖中的0x4接口下的動(dòng)態(tài)地址就為樹莓派的IP地址。biXUsapo t0M10>arphft 27 eb a8?朋PuTTy,在Host Name中輸入樹莓

4、派IP，PuTTY C on tig u rat ionC-atencry:曰 3»alcri-j Lgg唧 -I- TfNrn-iinal keyboard 如尋 V/rdcwWrl l*¥Ou| Trarsiartkan S«lec±lo«-CsrriMtienDates尸中阿; T*lrwt申55 H_ ni«4AtsoiJ:E«a3l匚 Qpllans for our PuTTY scrsalonSbecrty Ihc cfefitlmftB *>u warfl to conned Ic 電伽 IB心日出日貝）

5、 Pmn '»< _ - -dVrf c_> Teifiet < _:- RJogin « SSH : ” 8&心L-3EKi, 3ewe as at aneiJ sesa &nSa>ed Ses&ionB登入樹莓派：在下圖頁面中l(wèi)ogin處輸入樹莓派賬號(hào)（pi ），在password處輸入密碼（raspberry ）?；剀囘M(jìn)入下圖頁面樹莓派的桌面環(huán)境配置：在上putty 中輸入 sudo apt-get update ; sudo apt-getin stall tightvncserver。安裝完成vnc服務(wù)后，在

6、上圖中繼續(xù)輸入以下命令：vncserver :1（一定要?jiǎng)?chuàng)建連接端口）。在第一次運(yùn)行時(shí)，會(huì)提示你創(chuàng)建密碼。在連接時(shí)就需要此密碼。下載RealVNC（），在下圖中輸入樹莓派IP:1（女口。百度文庫VNC Server: 192,160,0.113:1Username：Password:Cancel進(jìn)入樹莓派桌面Api's X diklop (<Mpbnypk ) * VMC Viwr喚D 燈即-I -三、硬件電路連接DHT11與樹莓派引腳圖如下:-*2.64mm正直背面?zhèn)软? -一9、DHRBlWi?itih *1v5n供電 3 a. a'/M-.6DATA甲啟找寸NDGO

7、)在下圖中輸入上面創(chuàng)建的密碼VNC Viewer - Authentication百度文庫具體電路連接如下 DHT11的VDD連接樹莓派17號(hào)管腳，GND連接20號(hào)管腳，DATA!接 18號(hào)管腳。|/實(shí)物圖如下：四、DHT11簡(jiǎn)介數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用 專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng) 期穩(wěn)定性。|DATA用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時(shí) 間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，具體格式在下面說明，當(dāng)前小數(shù)部分用于以后 擴(kuò)展，現(xiàn)讀出為零操作流程如下：一次完整的數(shù)據(jù)

8、傳輸為 40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度 小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù) 據(jù)等于“ 8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù) 據(jù)”所得結(jié)果的末 8位。 DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，送出40bit的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號(hào)采集，用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)從模式下QHT11接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集，如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)QHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。通訊過程如 圖所示五、獲取DHT11傳感器溫濕度采用Python語言實(shí)現(xiàn)溫濕度的獲取，

9、每執(zhí)行一次程序讀取一次溫濕度的值。采用 putty中的nano編輯器完成匯編。步驟如下：登入樹莓派，獲取root權(quán)限進(jìn)入nano編輯器，編輯 Python程序，程序如下：#! /usr/bin/env pythonimport as GPIOimport time channel = 12data =j = 0(channel,(channel,(channel,(channel,while (channel)=:continuewhile (channel)=:continuewhile j < 40:k = 0while (channel)=:continuewhile (chann

10、el)=:k += 1if k > 100:breakif k < 8:(0)else:(1)j += 1print "sensor is working."11print data humidity_bit = data0:8humidity_point_bit = data8:16temperature_bit = data16:24temperature_point_bit = data24:32check_bit = data32:40humidity = 0humidity_point = 0temperature = 0temperature_poi

11、nt = 0check = 0for i in range(8):humidity += humidity_biti * 2 * (7 - i)humidity_point += humidity_point_biti * 2 * (7 - i)temperature += temperature_biti * 2 * (7 - i)temperature_point += temperature_point_biti * 2 * (7 - i)check += check_biti * 2 * (7 - i)tmp = humidity + humidity_point + temperat

12、ure + temperature_pointif check = tmp:print "temperature : ", temperature, ", humidity : " , humidityelse:print "wrong"print "temperature : ", temperature, ", humidity : " , humidity, " check : ", check, " tmp : ", tmp()保存(Ctrl+O

13、)并退出(Ctrl+X )執(zhí)行此程序():pyth on六、安裝本地MY SQL使用管理員權(quán)限運(yùn)行apt-get獲取最新的MySQL及Python編程接口(之后用于數(shù)據(jù)庫編程)：|sudo apt-get in stall mysql-server pyth on-m ysqldb安裝過程中需要輸入 root管理員的密碼，該密碼之后用于訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在本地 MYSQ創(chuàng)建庫"test ” ,表"dht ”和三個(gè)列"dht_tem ”，“ dht_hum” "dht_time ”。mysql -u root - p;登入本地 MySQLcreate dat

14、abase test;創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫” testUSE test;選擇數(shù)據(jù)庫” test ”create table dht;創(chuàng)建表"dht ”CREATE TABLE dht(dht_tem DECIMAL(4,1), dht_hum DECIMAL(4,1),dht_timechar(25);創(chuàng)建列 “ dht_tem ” , “ dht_hum” , “ dht_time元成后查看建好的表"dht ” ,如下圖所示:Tables_in_test卜 Database changed mysql> SHOW TABLES,dht+11 工屮 in set (0. 00

15、secnrysql> USE testReading table inforination for coirpletion of table and column names You can turn off this feature to get quicker start up mth A4T11，121hI Field|1 Type1Null11 Key |I Default 1Extra 11dht_temdecimalL)YESI NULL'dht_humdecimal (4, L)YESNULLchar (25)YESNULL1HDE SCRIBE dht;3 tow

16、s in. set (0. 01 sec)在之前的中添加如下幾段語句: import MySQLdbconn = (host='localhost',port=3306,user='root',passwd='QAZQAZ',db='test')cur =()value = temperature,humidity,str('%A %X %Z',()("insert into dht (dht_tem,dht_hum,dht_time) values(%s,%s,%s)",value)() ()

17、執(zhí)行：pyth on按照之前數(shù)據(jù)庫的操作方法，可在本地?cái)?shù)據(jù)庫MySQL查看到新插入的溫濕度數(shù)據(jù)。如下圖所示(已執(zhí)行多次程序)：dh-r；irysql> SELECT +4hdht 1 ime日ht| dht.humccccccccccccccc 5UTUTUT町UTUTUTUTnTUT町UTUT町UT O2 6140 7 147050340 20312554524442 1- 4 « H 4« «- H 4«« n« V B « n s - n « V B :7 8 99O1589 9 913O5 93333

18、44444445011 ov SB is 1 Bl - i - H ”： 4444444444445 5 5-000000000000000ooooo-o-ooooooooooooooo 5.L2.2.1.1.7.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.8. 555 5554555555555555 54n- o o &Z.7.1J-11 1-OOOOOOOOOOOOOA-OOOO 7.7-8B6-6.6.6.6.6.&&6.&&6.6.6.6. 1X 1X_ 1X IX 1X- IX 1X IX IX 1L- 1X IX 1X 1X 1X IX

19、 IX 1-七、連接阿里云RDS數(shù)據(jù)庫云服務(wù)器和云數(shù)據(jù)庫 RDS云服務(wù)上安裝了下 mysql，在云盾里開放 3306端口， 遠(yuǎn)程同樣能夠正常連接數(shù)據(jù)庫，但云服務(wù)器里搭建數(shù)據(jù)庫可能不如云數(shù)據(jù)庫來的穩(wěn) 定，云數(shù)據(jù)庫更易維護(hù)。利用實(shí)名賬戶在阿里云試用一個(gè)月的免費(fèi)云數(shù)據(jù)庫。具體操 作如下：申請(qǐng)阿里云試用一個(gè)月的免費(fèi)云數(shù)據(jù)庫登入阿里云RDS創(chuàng)建賬號(hào)” dht_zzx ”和創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫” dht ”登入自己創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫"dht” ,創(chuàng)建表"dht11 ”和三個(gè)列"dht_tem ”，“ dht_hum ” “ dht time ”。結(jié)果如下：設(shè)置白名單：即不設(shè)置訪問限制；連接信

20、息改為切換外網(wǎng)模式，并將外網(wǎng)地址保存好。在中添加如下程序：import requestsimport jsondb = (host=",port=3306,user='dht_zzx', passwd='qaz123', db='dht')cur_db =()("insert into tb_dht (dht_tem,dht_hum,dht_time) values (%s,%s,%s)",value)()運(yùn)行程序，打開阿里云數(shù)據(jù)庫，觀察結(jié)果，如下：20甘頁 SQL fin * Mtifb令陽t 3 席式憂 3 n/

21、ntca 克辭 j dht” C ffifisQL 1 SELECT * FFtDfl JltllidhthumHh 忙time卜1 1fIdWTC2怩皿如1 10VTC扌18wwkj 曲.22：me4俐皿如 10.23;CO VTC5聃聞CO 別;£0 U1C6IE禮山孑池倚inc7狛Vcaulay 如立出口 IflC呂642聘皿氈F -0 37:03 UTCg310 2-8:03 UTC10a和皤 1>O.1B；O3 m八、上傳數(shù)據(jù)到傳感云申請(qǐng)傳感云賬號(hào)添加一個(gè)設(shè)備“ dhtll溫濕度采集”，添加兩傳感器“dhtll溫度”，“ dhtll濕度”，得到傳感器 ID 分別為：565274cce4b0932584ded623，5652756ee4b0932584ded624 ；在個(gè)人中心查看自己的密鑰：C0b419675b8955d2866e224e448b06e1 ;在API文檔的插入數(shù)值