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我的物联网综合知识之创建硬件端

我的物联网综合知识之创建硬件端

作者: 西山侠客 | 来源:发表于2017-03-07 13:42 被阅读93次

    上一节,我们把服务端搭建了起来。并通过curl命令对温度数据的上传与存储、Led灯的开关状态改变进行了测试。本节,我们将使用Arduino UNO开发板和树莓派作为控制器,连接传感器(以温度传感器DS18B20为例)和执行器(以Led灯为例)。

    • 控制器1树莓派作为协调层,负责网络连接,并通过串口接收来自Arduino开发板发来的传感器数据,通过Python代码将数据上传给服务端
    • 控制器2 Arduino UNO开发板作为硬件层,直接连接硬件,负责硬件控制,包括收集数据和控制状态。

    硬件连接

    硬件连接示意图
    硬件连接实物图

    连接说明:

    • 对于Led灯,要正确区分正负极,长脚为正极,短脚为负极,或者大的PN结对应负极,小的PN结对应正极,Led的正极接Arduino开发板的13端口,负极接GND即可。
    • 对于DS18B20,面对平的一面,从左至右,依次接Arduino开发板的负极、2端口、正极5v。

    Arduino代码:读取连接在Arduino上的温度传感器数据,发给串口,并且通过串口读取来自python代码的led状态,控制灯的开与关。

    #include <OneWire.h>
    #include <DallasTemperature.h>
    #define ONE_WIRE_BUS 2
    OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
    DallasTemperature sensors(&oneWire);
    int ledPort=13;//Led灯的正极连接到13端口
    int serialData;
    void setup(void)
    {
      Serial.begin(9600);
      sensors.begin();
      pinMode(ledPort,OUTPUT);
    }
    
    void loop(void)
    {
      String inString="";
      while (Serial.available()>0) {
          int inChar=Serial.read();
          if (isDigit(inChar)){
              inString+=(char)inChar;
            }
          serialData=inString.toInt();
        }
        if (serialData==1){
            digitalWrite(ledPort,HIGH);
        }else{
          digitalWrite(ledPort,LOW);      
        }
      sensors.requestTemperatures(); // Send the command to get temperature
      Serial.print("{\"temperature\":");
      Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));
      Serial.println("}");
      delay(1000);//每隔1秒获得一次传感器的数据
    }
    

    Python代码:与服务端交互,将传感器数据上传,并将led状态下发。

    import json
    import urllib2
    import serial
    import time
    import requests
    
    url_led="http://localhost:3000/led"
    ser=serial.Serial("/dev/ttyUSB0",9600)
    
    while 1:
       sensor=ser.readline()
       sensor=json.loads(sensor)
       r=requests.post("http://localhost:3000/sensor",data=sensor)
       r.text
       data=urllib2.urlopen(url_led)
       status=json.load(data)[0]['status']
       if status:
          ser.write('1')
       else:
          ser.write('0')
    
       time.sleep(1)
    
    

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