收集數(shù)據(jù)并將其顯示到Web服務(wù)器

描述

介紹

你好，我是通過創(chuàng)建這個(gè)項(xiàng)目來介紹樹莓派平臺(tái)的，所以我盡可能地簡單。在任何可以用作 HTTP 客戶端的設(shè)備上檢查室溫對(duì)我來說似乎非常有用，因此我決定將這個(gè)項(xiàng)目想法作為起點(diǎn)。

我將嘗試對(duì)本項(xiàng)目中使用的每個(gè)電子元件進(jìn)行介紹，但仍保持簡單描述。太多不必要的信息對(duì)讀者沒有吸引力。

有一些用于捕獲溫度和濕度的電子部件，在上面的硬件組件列表中進(jìn)行了說明。我選擇使用 LED 作為溫度低于某個(gè)閾值的警告信號(hào)。

此應(yīng)用程序在 Raspberry Pi Zero W 和面包板上運(yùn)行。傳感器數(shù)據(jù)顯示在由 Django 和 Celery 提供支持的網(wǎng)站上。

如果需要，可以將此項(xiàng)目移植到具有更多硬件資源的其他 Raspberry Pi 機(jī)器上。

Django 框架有助于創(chuàng)建一個(gè)快速的 Web 服務(wù)器。正如開發(fā)者自己所描述的，celery 是一個(gè)分布式任務(wù)隊(duì)列，它可以幫助服務(wù)端任務(wù)異步，同時(shí)提升它的響應(yīng)時(shí)間

每次 Web 客戶端訪問應(yīng)用程序時(shí)，它都會(huì)更新數(shù)據(jù)，我發(fā)現(xiàn)控制 LED 很有用。

設(shè)置面包板和 I/O 引腳

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這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)置很簡單。如上所示，您需要的電子部件是：

• 樹莓派（任何版本）
• 一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)
• 一個(gè) DHT11 模塊
• 2 個(gè)電阻器（1k 和 10k 歐姆）
• 4公/母線
• 用于面包板連接的 4 根公/公線。

安裝

下面 Github 鏈接中顯示的代碼使用了一些特定的 I/O 引腳，因此必須使用相同的引腳才能使其在家中工作。

本項(xiàng)目使用的語言是python3。樹莓派機(jī)器需要安裝 Django 和 Celery。

首先，您需要確保機(jī)器已更新。在終端中運(yùn)行以下命令來更新機(jī)器：

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade

通過在命令行中運(yùn)行來檢查您是否安裝了 python3：

$ python3
>>>quit()

這個(gè)命令應(yīng)該運(yùn)行 python3 解釋器，如果它存在，那么 quit() 方法退出它。

如果找不到，請(qǐng)使用以下命令安裝 python 3：

$ sudo apt-get install python3

溫度傳感器需要一個(gè)模塊來獲取環(huán)境中的溫度。

$ sudo pip3 install Adafruit_DHT

安裝這些之后，繼續(xù)安裝 Django 和 celery：

$ sudo pip3 install django
$ sudo pip3 install celery

我建議安裝具有 sudo 權(quán)限的那些，因?yàn)槲覀冃枰?sudo 在 HTTP 端口 80 上運(yùn)行網(wǎng)站。這里可以選擇重新啟動(dòng)機(jī)器，但通常不需要。

celery 框架需要一個(gè)消息代理：Redis 或 RabbitMQ 就是其中之一。

安裝 Redis：

$ sudo apt-get install redis
$ sudo pip3 install redis

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運(yùn)行應(yīng)用程序

安裝包后，celery worker 就可以運(yùn)行了。進(jìn)入app文件夾，執(zhí)行：

$ sudo celery -A temp_website -l info -n worker

機(jī)器上可能有不止一名工人。為“-n”參數(shù)使用不同的數(shù)字名稱運(yùn)行上一個(gè)命令。工作人員將自動(dòng)同步。

使用以下命令從 app 文件夾運(yùn)行 Django 項(xiàng)目：

$ sudo python3 manage.py runserver ip:80

命令中的 ip 位應(yīng)該是您正在運(yùn)行此應(yīng)用程序的機(jī)器的本地 IPv4。如果很難找到您的本地網(wǎng)絡(luò) IPv4，請(qǐng)運(yùn)行以下命令：

$ python3
>>>import socket
>>>socket.gethostbyname_ex(socket.gethostname())[-1][-1]

在 /etc/hosts 中的主機(jī)名為 127.0.0.1 的機(jī)器上返回 127.0.0.1。

瀏覽到 /temp_website/settings.py 并將您的 IPv4 地址添加到 ALLOWED_HOSTS 列表中。

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更改 I/O 引腳設(shè)置

所有 Raspberry Pi 設(shè)置和功能都包含在 /tempsens/tasks.py 腳本中。

import Adafruit_DHT
import RPi.GPIO as GPIO

# Pin defining and board mode
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
sensor = Adafruit_DHT.DHT11
pin = 4
led = 13
GPIO.setup(led, GPIO.OUT)

此代碼部分設(shè)置應(yīng)用程序的所有 Raspberry Pi 端口。

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更改溫度閾值

由于你們中的一些人想要更改溫度閾值，這是可能的。該值被硬編碼到 Celery 任務(wù)之一中。轉(zhuǎn)到 /tempsens/tasks.py 并編輯以下任務(wù)：

# This function checks the threshold temperature and lights up an led
@shared_task
def checkTemperature(temperature, humidity, led):
    if(temperature < 21):
        GPIO.output(led, 0)
    else:
        GPIO.output(led, 1)

該功能根據(jù)溫度做出決定，如果溫度低于 21，則 LED 亮起。否則 LED 將關(guān)閉。

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承認(rèn)的問題

• 使用此構(gòu)建需要資源，在 Raspberry Pi 零 W 上運(yùn)行可能不是最佳選擇，因?yàn)轫憫?yīng)時(shí)間可能很長。
• 在單線程計(jì)算機(jī)上使用多處理工具不會(huì)帶來最好的結(jié)果。
• 該傳感器是一個(gè)便宜的版本，即使它顯示一個(gè)（一位十進(jìn)制數(shù)字）的精度，測(cè)量也不精確。

演示

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