收集数据并将其显示到Web服务器

描述

介绍

你好，我是通过创建这个项目来介绍树莓派平台的，所以我尽可能地简单。在任何可以用作 HTTP 客户端的设备上检查室温对我来说似乎非常有用，因此我决定将这个项目想法作为起点。

我将尝试对本项目中使用的每个电子元件进行介绍，但仍保持简单描述。太多不必要的信息对读者没有吸引力。

有一些用于捕获温度和湿度的电子部件，在上面的硬件组件列表中进行了说明。我选择使用 LED 作为温度低于某个阈值的警告信号。

此应用程序在 Raspberry Pi Zero W 和面包板上运行。传感器数据显示在由 Django 和 Celery 提供支持的网站上。

如果需要，可以将此项目移植到具有更多硬件资源的其他 Raspberry Pi 机器上。

Django 框架有助于创建一个快速的 Web 服务器。正如开发者自己所描述的，celery 是一个分布式任务队列，它可以帮助服务端任务异步，同时提升它的响应时间

每次 Web 客户端访问应用程序时，它都会更新数据，我发现控制 LED 很有用。

设置面包板和 I/O 引脚

 

这个项目的设置很简单。如上所示，您需要的电子部件是：

• 树莓派（任何版本）
• 一个领导
• 一个 DHT11 模块
• 2 个电阻器（1k 和 10k 欧姆）
• 4公/母线
• 用于面包板连接的 4 根公/公线。

安装

下面 Github 链接中显示的代码使用了一些特定的 I/O 引脚，因此必须使用相同的引脚才能使其在家中工作。

本项目使用的语言是python3。树莓派机器需要安装 Django 和 Celery。

首先，您需要确保机器已更新。在终端中运行以下命令来更新机器：

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

通过在命令行中运行来检查您是否安装了 python3：

$ python3
>>>quit()

这个命令应该运行 python3 解释器，如果它存在，那么 quit() 方法退出它。

如果找不到，请使用以下命令安装 python 3：

$ sudo apt-get install python3

温度传感器需要一个模块来获取环境中的温度。

$ sudo pip3 install Adafruit_DHT

安装这些之后，继续安装 Django 和 celery：

$ sudo pip3 install django
$ sudo pip3 install celery

我建议安装具有 sudo 权限的那些，因为我们需要 sudo 在 HTTP 端口 80 上运行网站。这里可以选择重新启动机器，但通常不需要。

celery 框架需要一个消息代理：Redis 或 RabbitMQ 就是其中之一。

安装 Redis：

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

运行应用程序

安装包后，celery worker 就可以运行了。进入app文件夹，执行：

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

机器上可能有不止一名工人。为“-n”参数使用不同的数字名称运行上一个命令。工作人员将自动同步。

使用以下命令从 app 文件夹运行 Django 项目：

$ sudo python3 manage.py runserver ip:80

命令中的 ip 位应该是您正在运行此应用程序的机器的本地 IPv4。如果很难找到您的本地网络 IPv4，请运行以下命令：

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

在 /etc/hosts 中的主机名为 127.0.0.1 的机器上返回 127.0.0.1。

浏览到 /temp_website/settings.py 并将您的 IPv4 地址添加到 ALLOWED_HOSTS 列表中。

更改 I/O 引脚设置

所有 Raspberry Pi 设置和功能都包含在 /tempsens/tasks.py 脚本中。

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)

此代码部分设置应用程序的所有 Raspberry Pi 端口。

更改温度阈值

由于你们中的一些人想要更改温度阈值，这是可能的。该值被硬编码到 Celery 任务之一中。转到 /tempsens/tasks.py 并编辑以下任务：

# 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)

该功能根据温度做出决定，如果温度低于 21，则 LED 亮起。否则 LED 将关闭。

承认的问题

• 使用此构建需要资源，在 Raspberry Pi 零 W 上运行可能不是最佳选择，因为响应时间可能很长。
• 在单线程计算机上使用多处理工具不会带来最好的结果。
• 该传感器是一个便宜的版本，即使它显示一个（一位十进制数字）的精度，测量也不精确。

演示