【前言】

一個熱愛技術的人一定向往有一個科技感十足的環境吧，那何不親自實踐一下屬於技術人的座右銘：“技術改變世界”。

就讓我們一步步動手搭建一個屬於自己的“智慧家居平臺”吧（不要對這個名詞抬槓啦，技術在手，怎麼設計實現因人而異），本文只做拋磚引玉，各路大神如果有更好的想法可以各顯神通，當然能在評論區留下更好的想法讓大家共同學習是再好不過啦。

在文章最後附有所有原始碼，有需要的可以自行下載，感謝Star~

【系列目錄】

樹莓派GPIO簡介（Python版）溫溼度資料採集儲存（DHT11，MySql）溫溼度數碼管展示（四位共陽數碼管）構建App展示溫溼度報表（ApiCloud，Python Flask）普通家用排插整合繼電器手工改造App遠端控制“自制智慧”排插使用花生棒內網穿透實現外網訪問App遠端監控（攝像頭模組整合）

【本節概要】

上一節我們介紹了樹莓派以及樹莓派的GPIO的簡單使用，這一節基於上一節的知識點採集屋內的溫度和溼度資料，並且構建python指令碼將採集到的資料寫入到mysql資料庫持久化。

效果圖:

那麼接下來我們就一步步講解這個折騰的過程...

【硬體採購】

”某寶“購買一個DHT11模組，大概￥6，為了方便線路靈活連線，我們購買了麵包板和杜邦線若干。

硬體採購完畢，我們開始搞軟體部分~~~

【DHT11模組獲取溫溼度】

DHT11硬體介面

DHT11有三個IO介面，一個VCC（正極）接3.3v，一個GND接GND，剩下一個DATA接樹莓派的任意一個GPIO。在裝置上有印刷的字型標明了引腳，可以根據指示接到樹莓派上。

使用開源類庫Adafruit_DHT獲取溫溼度

讀取溫度和溼度我們可以使用已經封裝好的開源庫：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 codehumidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(Adafruit_DHT.DHT11, 4)

構建資料儲存部分

為了便於我們讀寫MySql，我們需要一個 MySqlHelper.py，內容如下：

# coding=utf-8import pymysqlfrom Utility.Configs import Cfg_MySqlclass 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()# 用完記得釋放# cur.close()# conn.close()

mysql的連線資訊是通過ini配置檔案儲存的，我們還需要一個 Configs.py 讀寫配置檔案，內容如下：

# coding=utf-8import configparser# 樹莓派的ubuntu系統裡面如果要使用計劃任務，則必須寫成絕對路徑，意味著這裡需要加字首# RASPBERRY_PI_PATH = '/7tniy/SevenTiny.SmartHome'# Windows除錯不需要加絕對路徑RASPBERRY_PI_PATH_ROOT = ''# get configurationconfig = 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)

我們的配置檔案 SmartHome.ini 放在專案根目錄即可。內容如下：

[MySql]connectionstring = 1host = 192.168.0.1port = 3306user = prodpasswd = 123456xxx

資料庫表結構：

/*Navicat MySQL Data TransferSource Server : Source Server Version : 50644Source Host : Source Database : SmartHomeTarget Server Type : MYSQLTarget Server Version : 50644File Encoding : 65001Date: 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;

主監控指令碼 SmartHomeScreen.py 內容

建立mysql連線通過DHT11獲取溫溼度將資料非同步寫入MySql（每小時一次）

# coding=utf-8from Utility.MySqlHelper import MySqlHelperimport _threadimport Adafruit_DHTimport timeimport datetimeimport RPi.GPIO as GPIOimport syssys.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))# 已經寫入資料庫的小時標識，插入資料的同時，修改為下一個小時，用於比較是否需要寫入hasWriteToDbHour = datetime.datetime.now().hourwhile(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)) # 非同步將資料寫入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)

【溫溼度監控】

我們通過SSH遠端連線到樹莓派的終端

通過FTP將我們的專案上傳到樹莓派伺服器

採用後臺程序的方式執行我們的主指令碼(關閉終端程序不會退出）

這樣我們的資訊採集指令碼就一直在工作中了，每小時會採集一次溫溼度，並存儲到資料庫表中。

【注意事項】

樹莓派中預設安裝的python版本是2.7，我們的程式碼是採用python3編寫的，可能有不相容的情況，需要重新安裝python3.6以上版本我們的GPIO類庫是不能在沒有GPIO支援的裝置上除錯的，也就是說在windows本地除錯毫無意義，並且安裝GPIO的包會出現各種問題，建議直接將程式碼複製到樹莓派除錯，無需在本地除錯

【總結】

通過本節內容，我們實現了利用樹莓派的GPIO和DHT11溫溼度採集模組24小時實時採集環境中的溫溼度，並且持久化到了MySql中，作為我們後續監控面板和監控報表的基礎資料。

後續章節我們會介紹利用我們採集的24小時溫溼度資料製作溫溼度報表... 效果預熱：

【原始碼地址】

Github：https://github.com/sevenTiny/SevenTiny.SmartHome

【博主宣告】