【前言】
一个热爱技术的人一定向往有一个科技感十足的环境吧，那何不亲自实践一下属于技术人的座右铭：“技术改变世界”。
就让我们一步步动手搭建一个属于自己的“智能家居平台”吧（不要对这个名词抬杠啦，技术在手，怎么设计实现因人而异），本文只做抛砖引玉，各路大神如果有更好的想法可以各显神通，当然能在评论区留下更好的想法让大家共同学习是再好不过啦。
在文章最后附有所有源代码，有需要的可以自行下载，感谢Star~
【系列目录】
- 树莓派GPIO简介（Python版）
- 温湿度数据采集存储（DHT11，MySql）
- 温湿度数码管展示（四位共阳数码管）
- 构建App展示温湿度报表（ApiCloud，Python Flask）
- 普通家用排插集成继电器手工改造
- App远程控制“自制智能”排插
- 使用花生棒内网穿透实现外网访问
- App远程监控（摄像头模块集成）
【本节概要】
上一节我们介绍了树莓派以及树莓派的GPIO的简单使用，这一节基于上一节的知识点采集屋内的温度和湿度数据，并且构建python脚本将采集到的数据写入到mysql数据库持久化。
效果图:
image
那么接下来我们就一步步讲解这个折腾的过程...
【硬件采购】
”某宝“购买一个DHT11模块，大概￥6，为了方便线路灵活连接，我们购买了面包板和杜邦线若干。
DHT11
面包板
杜邦线
硬件采购完毕，我们开始搞软件部分~~~
【DHT11模块获取温湿度】
DHT11硬件接口
DHT11有三个IO接口，一个VCC（正极）接3.3v，一个GND接GND，剩下一个DATA接树莓派的任意一个GPIO。在设备上有印刷的字体标明了引脚，可以根据指示接到树莓派上。
使用开源类库Adafruit_DHT获取温湿度
读取温度和湿度我们可以使用已经封装好的开源库：Adafruit_DHT
import Adafruit_DHT
# Use read_retry method. This will retry up to 15 times to
# get a sensor reading (waiting 2 seconds between each retry).
# this is bcm code
humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(Adafruit_DHT.DHT11, 4)
构建数据存储部分
为了便于我们读写MySql，我们需要一个 MySqlHelper.py，内容如下：
# coding=utf-8
import pymysql
from Utility.Configs import Cfg_MySql
class MySqlHelper:
conn = None
def __init__(self, db):
cfg_mysql = Cfg_MySql()
self.conn = pymysql.connect(host=cfg_mysql.get('host'), port=int(cfg_mysql.get('port')), user=cfg_mysql.get('user'), passwd=cfg_mysql.get('passwd'), db=db)
def getConnAndCur(self):
return self.conn,self.conn.cursor()
def executeSql(self,sql):
conn,cur = self.getConnAndCur()
cur.execute(sql)
conn.commit()
cur.close()
conn.close()
# 用完记得释放
# cur.close()
# conn.close()
mysql的连接信息是通过ini配置文件存储的，我们还需要一个 Configs.py 读写配置文件，内容如下：
# coding=utf-8
import configparser
# 树莓派的ubuntu系统里面如果要使用计划任务，则必须写成绝对路径，意味着这里需要加前缀
# RASPBERRY_PI_PATH = '/7tniy/SevenTiny.SmartHome'
# Windows调试不需要加绝对路径
RASPBERRY_PI_PATH_ROOT = ''
# get configuration
config = configparser.ConfigParser()
config.read(RASPBERRY_PI_PATH_ROOT + 'SmartHome.ini',encoding='UTF-8')
class Cfg_MySql:
__tag = 'MySql'
def __init__(self):
pass
def get(self, name):
return config.get(self.__tag, name)
我们的配置文件 SmartHome.ini 放在项目根目录即可。内容如下：
[MySql]
connectionstring = 1
host = 192.168.0.1
port = 3306
user = prod
passwd = 123456xxx
数据库表结构：
/*
Navicat MySQL Data Transfer
Source Server :
Source Server Version : 50644
Source Host :
Source Database : SmartHome
Target Server Type : MYSQL
Target Server Version : 50644
File Encoding : 65001
Date: 2019-10-08 21:38:09
*/
SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0;
-- ----------------------------
-- Table structure for DailyMonitor
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `DailyMonitor`;
CREATE TABLE `DailyMonitor` (
`Id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`DateTime` datetime NOT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
`Year` int(11) DEFAULT NULL,
`Month` int(11) DEFAULT NULL,
`Day` int(11) DEFAULT NULL,
`Hour` int(11) DEFAULT NULL,
`Temperature` double(255,0) DEFAULT NULL,
`Humidity` double(255,0) DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`Id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1211 DEFAULT CHARSET=utf8;
主监控脚本 SmartHomeScreen.py 内容
- 创建mysql连接
- 通过DHT11获取温湿度
- 将数据异步写入MySql（每小时一次）
# coding=utf-8
from Utility.MySqlHelper import MySqlHelper
import _thread
import Adafruit_DHT
import time
import datetime
import RPi.GPIO as GPIO
import sys
sys.path.append('..')
def WriteToDb(timenow, year, month, day, hour, temp, humi):
smartHomeDb = MySqlHelper("SmartHome")
smartHomeDb.executeSql("INSERT INTO DailyMonitor (DateTime,Year,Month,Day,Hour,Temperature,Humidity) VALUES ('{0}',{1},{2},{3},{4},{5},{6})".format(
timenow, year, month, day, hour, temp, humi))
# 已经写入数据库的小时标识，插入数据的同时，修改为下一个小时，用于比较是否需要写入
hasWriteToDbHour = datetime.datetime.now().hour
while(True):
# time
timenow = datetime.datetime.now()
# Use read_retry method. This will retry up to 15 times to
# get a sensor reading (waiting 2 seconds between each retry).
# this is bcm code
humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(Adafruit_DHT.DHT11, 4)
print('time:{0},humidity:{1}%,temperature:{2}*C'.format(
datetime.datetime.now(), humidity, temperature))
# 异步将数据写入mysql
if hasWriteToDbHour == timenow.hour:
_thread.start_new_thread(WriteToDb, (timenow, timenow.year,
timenow.month, timenow.day, timenow.hour, temperature, humidity))
if hasWriteToDbHour == 23:
hasWriteToDbHour = 0
else:
hasWriteToDbHour = hasWriteToDbHour + 1
time.sleep(2)
【温湿度监控】
我们通过SSH远程连接到树莓派的终端
PI
通过FTP将我们的项目上传到树莓派服务器
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采用后台进程的方式运行我们的主脚本(关闭终端进程不会退出）
nohup python SmartHomeScreen.py
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这样我们的信息采集脚本就一直在工作中了，每小时会采集一次温湿度，并存储到数据库表中。
【注意事项】
- 树莓派中默认安装的python版本是2.7，我们的代码是采用python3编写的，可能有不兼容的情况，需要重新安装python3.6以上版本
- 我们的GPIO类库是不能在没有GPIO支持的设备上调试的，也就是说在windows本地调试毫无意义，并且安装GPIO的包会出现各种问题，建议直接将代码复制到树莓派调试，无需在本地调试
【总结】
通过本节内容，我们实现了利用树莓派的GPIO和DHT11温湿度采集模块24小时实时采集环境中的温湿度，并且持久化到了MySql中，作为我们后续监控面板和监控报表的基础数据。
后续章节我们会介绍利用我们采集的24小时温湿度数据制作温湿度报表... 效果预热：
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