温湿度监控系统

基于 Rasperry Pi 3B and Arduino

公司为了防止夏天机房温度过高,需要一个温度监测工具,其实市面上的小米温度监测只要35块,但是想着可自定义扩展的需要,就做了一个从硬件到软件的温湿度监测系统,好在用了一个周末做出来了,考虑到之后还要增加电压警告等功能,选型如下:


  • 开发板:(来自万能的大淘宝)
    • Rasberry Pi 3B:中央控制服务器,负责与互联网的通信、采样存储 Arduino 上报的状态数据、提供/调用API以方便用其他终端控制。
    • Arduino UNO:负责传感器采样,和 RPi 进行通信。
  • 温度传感器:DHT22
  • 语言:Python3,Java8
  • 存储:Mysql,Redis

Arduino

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#include "DHT.h"
DHT dht(2, DHT22);

void setup()
{
Serial.begin(9600);
dht.begin();
}

void loop()
{
float humidity = dht.readHumidity();
float temperature = dht.readTemperature();
Serial.print("Humidity: ");
Serial.print(humidity);
Serial.print(" ");
Serial.print("Temperature: ");
Serial.println(temperature);
delay(2000);
}

RasberryPi 3B

安装系统

镜像:raspbian-stretch-lite
microSD卡:16G,推荐8G以上

  • 将SD卡格式化:(Mac)磁盘工具–>抹掉–>MS-DOS(FAT)–>抹掉
  • 终端df-h查看挂载,SD 卡假设为 /dev/disk2s1
  • 卸载 SD 卡diskutil unmount /dev/disk2s1
  • diskutil list 确认 /dev/disk2 下的 disk2
  • 官网下载镜像,写入 SD 卡sudo dd bs=4m if=本机镜像路径 of=/dev/disk2查看进度可以另起终端 sudo kill -INFO $(pgrep ^dd)
  • 由于树莓派默认不开启 ssh,写入成功后在 /boot/ 创建无后缀的文件名为 ssh 的文件
  • 设置自动连接 Wi-Fi:在 /boot/ 下创建 wpa_supplicant.conf

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    country=CN
    ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
    update_config=1
    network={
    scan_ssid=1#SSID被隐藏时设置
    ssid="TaiGe"#Wi-Fi名
    psk="HaoyunHu888"#Wi-Fi密码
    }
  • 弹出SD卡diskutil unmountDisk /dev/disk2

以上,RasberryPi的系统安装完成,可以将SD卡插入开发版上电开机了

登录系统

SSH
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ssh [email protected]
default password: raspberry

通过路由器查看树莓派的当前ip:

  • 打开网页192.168.1.1,登录系统
  • 状态/用户侧信息/以太网接口信息/,找到客户端名称为raspberrypi的IP地址
    关机sudo shutdown -h now,重新上电后会自动开机

  • 系统安装参考

  • 查看rpiIP参考

RaspberryPi读取Arduino数据

安装Python3

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sudo aptitude install python-dev

安装Python的GPIO模块

用于控制LED、电机等

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sudo apt-get install rpi.gpio

安装Serial

用于串口通信及USB通信sudo apt-get install python-serial

安装串口调试程序

minicom是linux平台串口调试工具,可以用它来读取Arduino通过USB串口发送的传感器数值。

  • 在RaspberryPi上安装minicom:sudo apt-get install minicom
  • 配置minicom:
  • minicom启动:minicom -b 9600 -D /dev/ttyACM0

    • -b代表波特率
    • -D代表端口
    • /dev/ttyACM0 代表打开与Arduino相连的端口

Python打印数据

show.py

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import serial
ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0',9600)
info = ser.readline()
while info:
print(info)
info = ser.readline()

Python调用http API
安装requests
sudo pip install requests

后台运行py脚本
nohup python api.py &

Joyce Lau wechat
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