物聯網Python編程實戰(zhàn) 課件 單元9　Python物聯網綜合實戰(zhàn)

pyecharts圖表操作Python物聯網綜合實戰(zhàn)江蘇電子信息職業(yè)學院提綱1.pyecharts圖表操作1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計pyecharts簡介ApacheECharts(incubating)

是一個由百度開源的數據可視化，憑借著良好的交互性，精巧的圖表設計，得到了眾多開發(fā)者的認可。而Python是一門富有表達力的語言，很適合用于數據處理。當數據分析遇上數據可視化時，pyecharts

誕生了。pyecharts官網：/#/zh-cn/intro安裝：pipinstallpyecharts

或pip3installpyecharts

1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯pyecharts的繪圖邏輯分為以下幾步。①選擇圖表類型；②聲明圖形類并添加數據；③選擇全局變量；④顯示及保存圖表；1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯---選擇圖表類型1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯—選擇圖表類型例如：from

pyecharts.charts

import

Scatter

#

導入散點圖

from

pyecharts.charts

import

Line

#

導入折線圖

from

pyecharts.charts

import

Pie

#

導入餅圖

from

pyecharts.charts

import

Geo

#

導入地圖基于自己的數據特點選擇要繪制的圖表。frompyecharts.chartsimport函數名1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯—添加數據像散點圖、折線圖等二維數據圖形，它既有X軸，又有Y軸，所以我們不僅要為X軸添加數據，還要為Y軸添加數據。.add_xaxis(xaxis_data=x)為X軸添加數據；.add_yaxis(series_name='',y_axis=y)為Y軸添加數據；像餅圖、地圖這樣沒有X軸、Y軸區(qū)分的圖形，我們直接使用add()方法添加即可。.add(series_name='',data_pair=[(i,j)fori,jinzip(lab,num)])；1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯—添加數據series_name參數：這個參數必須有，必須寫，哪怕你傳遞一個空字符串，也要寫，因為不寫這個參數，會報錯1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯—選擇全局變量我們學會了如何使用pyecharts繪圖，并且已經繪制出來了某個圖形，此時這個圖形并不一定好看。這就需要我們學會使用全局配置項，進行圖形參數的調節(jié)與設置。所有的全局配置項的使用，都是在options這個子模塊下，我們在設置全局配置項的時候，記得導入這個模塊。importpyecharts.optionsasopts使用options配置項，在pyecharts中，一切皆Options。全局配置項可通過調用set_global_options()方法進行設置1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯—選擇全局變量全局配置項有以下16小項：系列配置項有以下14小項：1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯—選擇全局變量1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯--顯示及保存圖表生成HTML1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯--顯示及保存圖表1.pyecharts圖表操作Python語言程序設計Pyecharts繪圖邏輯—實例之散點圖謝謝物聯網后臺Web開發(fā)Python物聯網綜合實戰(zhàn)江蘇電子信息職業(yè)學院提綱1.Django簡介2.Django項目創(chuàng)建3.Django與Pyecharts結合4.Django與MySQL結合1.Django簡介Python語言程序設計Django簡介Django是一個高級的Python網絡框架，可以快速開發(fā)安全和可維護的網站。Django采用了MVT的軟件設計模式，即模型（Model），視圖（View）和模板（Template）2.Django項目創(chuàng)建Python語言程序設計（1）創(chuàng)建工程打開Python編譯器，選擇“file”—“NewProject”—“Django”—“MoreSettings”—“Applicationname”（輸入app名字）—Create2.Django項目創(chuàng)建Python語言程序設計（2）配置運行參數在Parames選項中輸入參數“:8000”“8000”是端口號，注意不要和已經占用的端口沖突。2.Django項目創(chuàng)建Python語言程序設計（3）運行按鈕控制臺輸出

可以訪問測試的鏈接

2.Django項目創(chuàng)建Python語言程序設計（4）訪問測試鏈接打開默認界面2.Django項目創(chuàng)建Python語言程序設計（5）視圖和URL配置新建視圖，并在視圖中顯示“你好，物聯網Python！”。dataVisual項目中的dataVisual目錄下，新建一個views.py文件fromdjango.httpimportHttpResponsedefhello(request):

returnHttpResponse("你好，物聯網Python！")dataVisual/dataVisual/views.py文件代碼dataVisual/dataVisual/urls.py文件代碼fromdjango.urlsimport

re_pathasurlfrom.importviewsurlpatterns=[url(r'^$',views.hello),]3.Django與Pyecharts結合Python語言程序設計（1）配置data的urlsfromdjango.urlsimportpathfrom.importviewsurlpatterns=[ path('get_temp_humid/',views.get_temp_humid,name='get_temp_humid'),]data目錄下新建一個urls.py（data/urls.py）文件dataVisual/urls.py中新增剛剛編寫的“data.urls”path('data/',include('data.urls'))3.Django與Pyecharts結合Python語言程序設計（2）使用pyecharts模板創(chuàng)建視圖文件在data文件夾下新建templates文件夾，用于存放pyecharts視圖模板按照“site-packages—>

pyecharts—>

render—>

templates”路徑找到模板文件，將該目錄下的所有文件拷貝到剛新建的data/templates文件夾下。3.Django與Pyecharts結合Python語言程序設計（3）渲染圖表編寫溫濕度數據展示的視圖代碼并保存到data/views.py中3.Django與Pyecharts結合Python語言程序設計（4）運行項目url請求的映射參數為：“data/get_temp_humid”4.Django與MySQL結合Python語言程序設計（1）MySQL安裝與配置

pipinstallpymysql修改dataVisual項目中的settings.py文件DATABASES={

'default':{

'ENGINE':'django.db.backends.mysql',

'NAME':'greenhousesdata',

#連接的數據庫

'HOST':'',

#mysql的ip地址

'PORT':3306,

#mysql的端口

'USER':'root',

#mysql的用戶名

'PASSWORD':'123456'

#mysql的密碼

}}安裝4.Django與MySQL結合Python語言程序設計（2）測試Mysql加載情況

在Pycharm編譯器中找到“Database”工具欄，展開后點擊“+”—>“DataSource”—>“MySQL。進入測試連接頁。4.Django與MySQL結合Python語言程序設計（2）測試Mysql加載情況

在Database測試連接界面中填寫數據庫地址、用戶名、密碼、及數據庫名稱等信息，點擊“TestConnection”按鈕進行測試。4.Django與MySQL結合Python語言程序設計（3）修改項目文件夾下的__init.py文件由于接入了Mysql，所以要替換默認

在項目文件夾下的__init__py，添加以下內容importpymysqlpymysql.version_info=(1,4,13,"final",0)pymysql.install_as_MySQLdb()運行manage.py文件，正常啟動，說明Mysql版本、django版本等環(huán)境兼容謝謝Python物聯網綜合實戰(zhàn)氣象數據采集系統(tǒng)硬件設計江蘇電子信息職業(yè)學院提綱1.無線通信節(jié)點設計2.空氣溫濕度傳感器3.氣壓傳感器無線通信節(jié)點設計11.無線通信節(jié)點設計物聯網Python編程實戰(zhàn)ESP8266根據氣象數據監(jiān)控系統(tǒng)的設計要求，無線通信節(jié)點需要實現數據采集、信息傳輸等功能，根據要實現的功能，選擇ESP8266作為無線通信節(jié)點模塊。ESP8266是一款超低功耗的UART-WiFi透傳模塊，擁有業(yè)內極富競爭力的封裝尺寸和超低能耗技術，專為移動設備和物聯網應用設計，可將用戶的物理設備連接到Wi-Fi無線網絡上，進行互聯網或局域網通信，實現聯網功能。1.無線通信節(jié)點設計物聯網Python編程實戰(zhàn)ESP8266ESP8266模塊支持三種工作模式：·STA—Station模式（可連接到其他熱點）?！P—AP模式（默認模式ESP8266模塊作為熱點，實現手機或電腦直接與模塊通信，實現局域網無線控制）?！TA+AP—兩種模式的共存模式，（STA模式）即可以通過路由器連接到互聯網，并通過互聯網控制設備；（AP模式）也可作為WIFI熱點，其他WIFI設備連接到模塊，這樣實現局域網和廣域網的無縫切換，方便操作。1.無線通信節(jié)點設計物聯網Python編程實戰(zhàn)ESP8266模塊具有豐富的AT指令，通過AT指令集配置模塊的網絡參數。指令結構每條指令可以細分為四種命令測試命令AT+<CMD>=?該命令用于查詢設置命令或內部程序設置的參數以及其取值范圍。查詢命令AT+<CMD>?該命令用于返回參數的當前值。設置命令AT+<CMD>=<…>該命令用于設置用戶自定義的參數值。執(zhí)行命令AT+<CMD>該命令用于執(zhí)行受模塊內部程序控制的變參數不可變的功能。1.無線通信節(jié)點設計物聯網Python編程實戰(zhàn)ESP8266ESP8266模塊支持三種工作模式：·STA—Station模式（可連接到其他熱點）?！P—AP模式（默認模式ESP8266模塊作為熱點，實現手機或電腦直接與模塊通信，實現局域網無線控制）?！TA+AP—兩種模式的共存模式，（STA模式）即可以通過路由器連接到互聯網，并通過互聯網控制設備；（AP模式）也可作為WIFI熱點，其他WIFI設備連接到模塊，這樣實現局域網和廣域網的無縫切換，方便操作。模塊與USB-TTL接線ESP8266模塊USB-TTLGNDGNDVCC3.3VRXDTXDTXDRXDCH_PD3.3V空氣溫濕度傳感器22.空氣溫濕度傳感器物聯網Python編程實戰(zhàn)DHT11DHT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。應用領域：暖通空調、測試及檢測設備、汽車、數據記錄器、消費品、自動控制、氣象站、家電、濕度調節(jié)器以及醫(yī)療等。2.空氣溫濕度傳感器物聯網Python編程實戰(zhàn)DHT11DHT11器件采用簡化的單總線通信。單總線即只有一根數據線，系統(tǒng)中的數據交換、控制均由單總線完成。單總線通常要求外接一個約5.1kΩ的上拉電阻，這樣，當總線閑置時，其狀態(tài)為高電平。由于它們是主從結極，只有主機呼叫從機時，從機才能應答，因此主機訪問器件都必須嚴格遵循單總線序列。單個數據引腳端口完成輸入輸出雙向傳輸。其數據包由5Byte（40Bit）組成。數據分小數部分和整數部分，一次完整的數據傳輸為40bit，高位先出。DHT11的數據格式為：8bit濕度整數數據+8bit濕度小數數據+8bit溫度整數數據+8bit溫度小數數據+8bit校驗和。其中校驗和數據為前四個字節(jié)相加。氣壓傳感器33.氣壓傳感器物聯網Python編程實戰(zhàn)BMP180BMP180是BoschSensortec的一種高精度數字氣壓和溫度傳感器，使用BMP180可以測量環(huán)境溫度、壓力和高度。它由壓阻傳感器、模數轉換器，帶E2PROM和串行I2C接口的控制單元組成。3.氣壓傳感器物聯網Python編程實戰(zhàn)BMP180BMP180是BoschSensortec的一種高精度數字氣壓和溫度傳感器，使用BMP180可以測量環(huán)境溫度、壓力和高度。它由壓阻傳感器、模數轉換器，帶E2PROM和串行I2C接口的控制單元組成。序號Pin腳名稱功能說明1VCC3.3V2GND地線3SCLI2C通信模式時鐘信號4SDAI2C通信模式數據信號謝謝Python物聯網綜合實戰(zhàn)氣象數據采集系統(tǒng)軟件設計江蘇電子信息職業(yè)學院提綱1.無線通信實現2.溫濕度數據采集軟件實現3.氣壓數據采集軟件實現4.數據采集存儲5.溫濕度采集數據可視化顯示項目選擇STM32F103C8T6最小系統(tǒng)作為核心處理器（MCU），如圖所示。DHT11與BMP180傳感器分別采集溫濕度和氣壓數據，單片機（STM32）將采集到的數據處理后通過串口發(fā)給ESP8266無線模塊，無線模塊將數據通過WIFI發(fā)送至遠程終端存入數據庫（MySQL），終端將通過實時訪問數據庫實現數據提取實時顯示。模塊（ESP8266）STM32GND電源地VCC接3.3v電源URXDPA9（USART1_TX）UTXDPA10（USART1_RX）CH_PD接3.3v電源模塊（溫濕度）STM32GND電源地VCC接5v電源DATAPB8模塊（壓力傳感器）STM32GND電源地VCC接3.3v電源SCLPB6SDAPB7無線通信實現11.無線通信實現物聯網Python編程實戰(zhàn)無線通信模塊ESP8266支持AT指令實現WIFI通信功能，本項目將模塊設置成客戶端，電腦作為服務端，實現氣象數據遠程傳輸、存儲與顯示。AT命令功能AT+CWMODE=3模塊設置AP+Station模式（電腦串口助手）AT+RST重啟模塊（電腦串口助手）AT+CWSAP="WANTIN","123456",1,0,4,0設置AP模式下的WiFi名稱、密碼等（電腦串口助手）AT+CIPMODE=1透傳模式（電腦串口助手）AT+CIPMUX=1多路連接模式（電腦串口助手）手機連接模塊手機端口號設置成8080（手機端調試助手）AT+CIPSTART="TCP","",8080建立TCP連接（電腦串口助手）AT+CIPSEND發(fā)送數據（該指令必須在開啟透傳模式下使用）（電腦串口助手）注：單片機上電時需要通過串口將表中前5個AT命令發(fā)送至ESP8266實現模式配置溫濕度數據采集軟件實現22.溫濕度數據采集軟件實現物聯網Python編程實戰(zhàn)DHT11溫濕度傳感器模塊是單總線數據格式，即單個數據引腳端口完成輸入輸出雙向傳輸。其數據包由5Byte（40Bit）組成。數據分小數部分和整數部分，一次完整的數據傳輸為40bit，高位先出。DHT11的數據格式為：8bit濕度整數數據+8bit濕度小數數據+8bit溫度整數數據+8bit溫度小數數據+8bit校驗和。其中校驗和數據為前四個字節(jié)相加。2.溫濕度數據采集軟件實現物聯網Python編程實戰(zhàn)由以上數據就可得到濕度和溫度的值，計算方法：·濕度=byte4.byte3=45.0(％RH)·溫度=byte2.byte1=28.0(℃)·校驗=byte4+byte3+byte2+byte1=73(=濕度+溫度)(校驗正確)氣壓數據采集軟件實現33.氣壓數據采集軟件實現物聯網Python編程實戰(zhàn)氣壓傳感器模塊采用的是IIC通信，本項目采用的是模擬IIC通信，實現氣壓數據的讀取。如表所示，要想測量壓力，需要往0xF4寄存器，寫入值0x34（oss值不同，此值不同），即開啟壓力測量過程，延時之后，讀取0xF6寄存器的值即可求得壓力值。Meas