./《嵌入式綜合實踐》設(shè)計報告目錄一、樹莓派簡介3二、配置樹莓派31.樹莓派供電32.手動對SD存儲卡進(jìn)行寫操作〔windows33.連接筆記本電腦顯示器3三、硬件電路連接7四、DHT11簡介7五、獲取DHT11傳感器溫濕度8六、安裝本地MYSQL10七、連接阿里云RDS數(shù)據(jù)庫11八、上傳數(shù)據(jù)到傳感云13九、Cron實現(xiàn)定時功能14樹莓派簡介RaspberryPi<中文名為"樹莓派",簡寫為RPi,或者RasPi/RPi>是為學(xué)生計算機(jī)編程教育而設(shè)計,只有信用卡大小的卡片式電腦,其系統(tǒng)基于Linux。隨著Windows10IoT的發(fā)布,我們也將可以用上運(yùn)行Windows的樹莓派。自問世以來,受眾多計算機(jī)發(fā)燒友和創(chuàng)客的追捧,曾經(jīng)一"派"難求。別看其外表"嬌小",內(nèi)"心"卻很強(qiáng)大,視頻、音頻等功能通通皆有,可謂是"麻雀雖小,五臟俱全"。配置樹莓派樹莓派供電樹莓派的供電裝置與智能手機(jī)的充電器是一樣的?；疽?guī)格為DC5V<直流電>,至少達(dá)到700mA的輸出電流,樹莓派2的輸出電流應(yīng)該更大,比如1.5A或2A。手動對SD存儲卡進(jìn)行寫操作〔windows選擇一張4GB以上的SD存儲卡,SD卡插入筆記本電腦卡槽<或者需要一個讀卡器>。下載官方發(fā)行的樹莓派操作系統(tǒng)發(fā)行包<>,并解壓到本地。用管理員權(quán)限打開FedoraARMInstaller〔http://bit.ly/ISLPc4下載,將下載的鏡像寫入SD存儲卡。如下圖：連接筆記本電腦顯示器網(wǎng)絡(luò)設(shè)置：SD卡插入樹莓派的SD卡插槽,把樹莓派和路由器用網(wǎng)線連接。打開電腦"網(wǎng)絡(luò)和共享中心",點擊"WLAN〔***"點擊"屬性",點擊"共享",在"允許其他網(wǎng)絡(luò)用戶通過此計算機(jī)的Internet來連接"前打勾。查找樹莓派IP地址：打開"運(yùn)行"〔win+R鍵,輸入cmd",輸入"arp-a",在下圖中的0x4接口下的動態(tài)地址就為樹莓派的IP地址。下載PuTTy,在HostName中輸入樹莓派IP,登入樹莓派：在下圖頁面中l(wèi)ogin處輸入樹莓派賬號〔pi,在password處輸入密碼〔raspberry?；剀囘M(jìn)入下圖頁面樹莓派的桌面環(huán)境配置：在上putty中輸入sudoapt-getupdate；sudoapt-getinstalltightvncserver。安裝完成vnc服務(wù)后,在上圖中繼續(xù)輸入以下命令：vncserver:1〔一定要創(chuàng)建連接端口。在第一次運(yùn)行時,會提示你創(chuàng)建密碼。在連接時就需要此密碼。下載RealVNC〔,在下圖中輸入樹莓派IP:1<如13:1。在下圖中輸入上面創(chuàng)建的密碼進(jìn)入樹莓派桌面硬件電路連接DHT11與樹莓派引腳圖如下：具體電路連接如下DHT11的VDD連接樹莓派17號管腳,GND連接20號管腳,DATA連接18號管腳。實物圖如下：DHT11簡介數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù),確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。DATA用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于"8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)"所得結(jié)果的末8位。DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù).從模式下,DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號,DHT11不會主動進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。通訊過程如圖所示獲取DHT11傳感器溫濕度采用Python語言實現(xiàn)溫濕度的獲取,每執(zhí)行一次程序讀取一次溫濕度的值。采用putty中的nano編輯器完成匯編。步驟如下：登入樹莓派,獲取root權(quán)限進(jìn)入nano編輯器,編輯Python程序,程序如下：#!/usr/bin/envpython.importRPi.GPIOasGPIOimporttimechannel=12data=[]j=0GPIO.setmode<GPIO.BCM>time.sleep<1>GPIO.setup<channel,GPIO.OUT>GPIO.output<channel,GPIO.LOW>time.sleep<0.02>GPIO.output<channel,GPIO.HIGH>GPIO.setup<channel,GPIO.IN>whileGPIO.input<channel>==GPIO.LOW:continuewhileGPIO.input<channel>==GPIO.HIGH:continuewhilej<40:k=0whileGPIO.input<channel>==GPIO.LOW:continuewhileGPIO.input<channel>==GPIO.HIGH:k+=1ifk>100:breakifk<8:data.append<0>else:data.append<1>j+=1print"sensorisworking."printdatahumidity_bit=data[0:8]humidity_point_bit=data[8:16]temperature_bit=data[16:24]temperature_point_bit=data[24:32]check_bit=data[32:40]humidity=0humidity_point=0temperature=0temperature_point=0check=0foriinrange<8>:humidity+=humidity_bit[i]*2**<7-i>humidity_point+=humidity_point_bit[i]*2**<7-i>temperature+=temperature_bit[i]*2**<7-i>temperature_point+=temperature_point_bit[i]*2**<7-i>check+=check_bit[i]*2**<7-i>tmp=humidity+humidity_point+temperature+temperature_pointifcheck==tmp:print"temperature:",temperature,",humidity:",humidityelse:print"wrong"print"temperature:",temperature,",humidity:",humidity,"check:",check,"tmp:",tmpGPIO.cleanup<>.保存〔Ctrl+O并退出〔Ctrl+X執(zhí)行此程序〔dht11.py:pythondht11.py安裝本地MYSQL使用管理員權(quán)限運(yùn)行apt-get獲取最新的MySQL及Python編程接口〔之后用于數(shù)據(jù)庫編程：sudoapt-getinstallmysql-serverpython-mysqldb安裝過程中需要輸入root管理員的密碼,該密碼之后用于訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在本地MYSQL創(chuàng)建庫"test",表"dht"和三個列"dht_tem","dht_hum","dht_time"。mysql-uroot–p；登入本地MySQLcreatedatabasetest;創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫"test"USEtest;選擇數(shù)據(jù)庫"test"createtabledht;創(chuàng)建表"dht"CREATETABLEdht<dht_temDECIMAL<4,1>,dht_humDECIMAL<4,1>,dht_timechar<25>>；創(chuàng)建列"dht_tem","dht_hum","dht_time"完成后查看建好的表"dht",如下圖所示：在之前的dht11.py中添加如下幾段語句：importMySQLdbconn=MySQLdb.connect<host='localhost', port=3306, user='root', passwd='QAZQAZ', db='test'>cur=conn.cursor<>value=[temperature,humidity,str<time.strftime<'%A%X%Z',time.localtime<time.time<>>>>]cur.execute<"insertintodht<dht_tem,dht_hum,dht_time>values<%s,%s,%s>",value>mit<>conn.rollback<>執(zhí)行dht11.py：pythondht11.py按照之前數(shù)據(jù)庫的操作方法,可在本地數(shù)據(jù)庫MySQL查看到新插入的溫濕度數(shù)據(jù)。如下圖所示〔已執(zhí)行多次程序：連接阿里云RDS數(shù)據(jù)庫云服務(wù)器和云數(shù)據(jù)庫RDS：云服務(wù)上安裝了下mysql,在云盾里開放3306端口,遠(yuǎn)程同樣能夠正常連接數(shù)據(jù)庫,但云服務(wù)器里搭建數(shù)據(jù)庫可能不如云數(shù)據(jù)庫來的穩(wěn)定,云數(shù)據(jù)庫更易維護(hù)。利用實名賬戶在阿里云試用一個月的免費(fèi)云數(shù)據(jù)庫。具體操作如下：申請阿里云試用一個月的免費(fèi)云數(shù)據(jù)庫登入阿里云RDS,創(chuàng)建賬號"dht_zzx"和創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫"dht"登入自己創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫"dht",創(chuàng)建表"dht11"和三個列"dht_tem","dht_hum","dht_time"。結(jié)果如下：設(shè)置白名單：/0即不設(shè)置訪問限制；連接信息改為切換外網(wǎng)模式,并將外網(wǎng)地址保存好。在dht11.py中添加如下程序：importrequestsimportjsondb=MySQLdb.connect<host='', port=3306, user='dht_zzx', passwd='qaz123', db='dht'>cur_db=db.cursor<>cur_db.execute<"insertintotb_dht<dht_tem,dht_hum,dht_time>values<%s,%s,%s>",value>mit<>運(yùn)行程序,打開阿里云數(shù)據(jù)庫,觀察結(jié)果,如下：上傳數(shù)據(jù)到傳感云申請傳感云賬號添加一個設(shè)備"dht11溫濕度采集",添加兩傳感器"dht11溫度","dht11濕度",得到傳感器ID分別為：565274c