树莓派+DHT11传感器(温度，湿度检测)实验Python实验

为了测试树莓派的GPIO接口，并尝试发出数据，做此实验并记录。

实验实现了以下内容： 

1. 通过树莓派GPIO来连接并控制DHT11传感器，获得温度，湿度数据；
2. 使用MQTT将树莓派所获取的温度与湿度数据广播；
3. PC端通过订阅MQTT服务器的广播获取湿度与温度数据，并存入数据库。

1.树莓派连接控制DHT11传感器，获得温度，湿度数据并用MQTT广播

1. 在树莓派未通电情况下连接GPIO引脚与DHT11;

启动树莓派，并根据所连接引脚进行编码。

1.  
   # 此代码块在树莓派端运行
2.  
   import time
3.  
   import board
4.  
   import adafruit_dht # 读取DHT11数据使用的库，该库由官方提供下载
5.  
   from datetime import datetime
6.  
   import paho.mqtt.client as mqtt # mqtt库
7.  
   import json
8.  
    
9.  
   # mqtt 服务器地址/端口
10.  
    broker = "192.168.137.57"
11.  
    port = 1883
12.  
    keepalive = 60
13.  
    # 需要发布的主题
14.  
    topic = "DHT11_message"
15.  
     
16.  
    # 实例化并连接
17.  
    client = mqtt.Client()
18.  
    client.connect(broker, port)
19.  
     
20.  
    Pin = board.D4 # 使用GPIO(BCM),注意根据官方提供的GPIO引脚图进行连接
21.  
    dhtDevice = adafruit_dht.DHT11(Pin)
22.  
     
23.  
    while True:
24.  
    try:
25.  
    # 获取时间
26.  
    recDate = datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
27.  
    # 获取传感器数值
28.  
    temperature_c = dhtDevice.temperature
29.  
    humidity = dhtDevice.humidity
30.  
    # mqtt 传输
31.  
    msg = json.dumps({
32.  
    'Tem':temperature_c,
33.  
    'Hum':humidity,
34.  
    'Date':recDate
35.  
    })
36.  
    result = client.publish(topic, msg)
37.  
    status = result[0]
38.  
    if status == 0:
39.  
    print(f"Send `{msg}` to topic `{topic}`")
40.  
    else:
41.  
    print(f"Failed to send message to topic {topic}")
42.  
    print(msg)
43.  
     
44.  
    except RuntimeError as error:
45.  
    # Errors happen fairly often, DHT's are hard to read, just keep going
46.  
    print(error.args[0])
47.  
    time.sleep(2.0)
48.  
    continue
49.  
    except Exception as error:
50.  
    dhtDevice.exit()
51.  
    raise error
52.  
    time.sleep(2.0)

2.订阅MQTT服务器的广播获取湿度与温度数据，并存入数据库

本实验中我将MQTT服务器搭建在树莓派上，所以MQTT服务器的地址就是树莓派目前的IP。当然也可以在PC端搭建MQTT服务器

1.  
   '''
2.  
   PC端DHT11数据接收，并写入数据库中
3.  
   '''
4.  
   import paho.mqtt.client as mqtt
5.  
   import time
6.  
   import json
7.  
   import pymysql
8.  
    
9.  
   # 连接数据库用参数
10.  
    DBHOST = 'localhost'
11.  
    DBUSER = 'root'
12.  
    DBPASS = '123456' # 数据库登录密码
13.  
    DBNAME = 'DHT11' # 数据库 库名
14.  
     
15.  
    # 连接数据库并创建实例
16.  
    try:
17.  
    # 连接数据库，所需参数(主机名，用户名，密码，数据库名)
18.  
    db = pymysql.connect(host=DBHOST, user=DBUSER, password=DBPASS, database=DBNAME,charset='utf8')
19.  
    print('连接成功')
20.  
    except pymysql.Error as e:
21.  
    print('连接数据库失败' str(e))
22.  
     
23.  
    cur = db.cursor()
24.  
     
25.  
    # MQTT服务器地址及端口
26.  
    HOST = "192.168.000.000" # 服务器ip地址
27.  
    MQTT_PORT = 1883 # 服务器端口（基本默认为1883）
28.  
     
29.  
    # 访问mqtt数据部分
30.  
    def on_connect(client, userdata, flags, rc):
31.  
    rc_status = ["连接成功", "协议版本错误", "无效的客户端标识", "服务器无法使用", "用户密码错误", "无授权"]
32.  
    print("connect：", rc_status[rc])
33.  
     
34.  
    def on_message(client, userdata, msg):
35.  
    print("主题：", msg.topic)
36.  
    res = msg.payload.decode("UTF-8")
37.  
    data = json.loads(res)
38.  
    print("消息：", data)
39.  
    write_mysql(data)
40.  
     
41.  
    #写入数据库
42.  
    def write_mysql(data):
43.  
    sql ="insert into sensordata (nowtime,tem,hum) values (%s,%s,%s)"
44.  
    params = (data['Date'],data['Tem'],data['Hum'])
45.  
    db.ping(reconnect=True)
46.  
    cur.execute(sql,params)
47.  
    db.commit()
48.  
    print("数据库插入成功")
49.  
     
50.  
    def main():
51.  
    client = mqtt.Client()
52.  
    client.on_connect = on_connect # 返回连接状态的回调函数
53.  
    client.connect(HOST, MQTT_PORT, keepalive=600) # 连接服务器
54.  
    client.on_message = on_message # 定义回调函数
55.  
    client.subscribe('DHT11_message', qos=0) # 订阅主题
56.  
    client.loop_forever()
57.  
     
58.  
    # 执行
59.  
    main()
60.  
     
61.  
     

这篇好文章是转载于：学新通技术网