weather_wow.jpg

 

 

 

用這個例子來練習Raspberry Pi在物聯網(IoT)的應用應該是簡單又恰當的。實做上可分成兩部

 

份分別完成後再做整合,分別是1. Raspberry Pi 取得溫溼度資料, 2. 將溫溼度資料上傳至氣象

 

網站。

 

 

整個練習用到的零件清單如下:

 

Raspberry Pi 2 B

 

USB電源

 

WiFi dongle

 

DHT12 溫溼度感測器

 

母對母杜邦線

 

作業系統: NOOBS version 1.9.3

 

Linux 核心版本: 4.4.21-v7+

 

Python 3.4.2

 

 

接線說明:

 

DHT12採用I2C介面

  

21615469486417_360.jpg

 

圖片來源http://goods.ruten.com.tw/item/show?21615469486417

 

 

 

接線圖如下:

 

weather_bb.jpg

 

1. Raspberry Pi 取得溫溼度資料

 

 

1.1 作業系統設定並安裝I2C函式庫和工具

 

 

啟動Raspberry Pi並在LX Terminal完成以下項目(亦可使用Putty遠端登入

 

Raspberry Pi)

 

(1) 啟動I2C

 

鍵入 sudo raspi-config 進入raspi-config

 

選擇 “ 9 Advanced Options ”

 

選擇 “ A7 I2C“ 啟動I2C

 

鍵入 sudo reboot重新開機

 

 

(2) 執行系統update upgrade

 

sudo apt-get update

 

sudo apt-get upgrade

 

sudo apt-get dist-upgrade

 

 

(3) 安裝SMBus

 

sudo apt-get install python-smbus python3-smbus python-dev python3-dev

 

安裝時發現系統已經有SMBus, 不過還是繼續安裝

 

 

(4) 安裝i2c-tools

 

sudo apt-get install i2c-tools

 

 

(5) 查詢I2C裝置位址

 

sudo i2cdetect -y 1

 

=> 得到0x5c , 這是這顆DHT12當作I2C slave 時的address

 

(6) 檢查是否有資料進來

 

i2cdump -y 1 0x5c

 

 

 

1.2 讀取DHT12的資料

 

 

DHT12I2C slaveDHT12每次送出5bytesI2C,我們可以呼叫SMBus的函式

 

read_i2c_block_data()一次讀進來,這5bytes存放的資料如下:

 

 

byte 0: 存放濕度值的整數部分

 

byte 1: 存放濕度值的小數部分

 

byte 2: 存放溫度值(攝氏)的整數部分

 

byte 3: 存放溫度值(攝氏)的小數部分

 

byte 4: 存放檢查碼(checksum),它的值等於前4bytes所存放值的加總,在程式碼

 

            中把前面4bytes的值加總,如果等於這byte的內容,表示資料是可用的,

 

                      否則該次的資料是有問題的,應丟棄 不用

 

 

 

 

2. 將溫溼度資料上傳至氣象網站

 

WOW(Weather Observations Website, http://wow.metoffice.gov.uk/) 是英國國家氣象服務

 

Met Office的網站,可以在上面申請一個免費帳號,然後建立一個氣象觀測站,把我

 

們從DHT12 得到的溫度和濕度資料上傳至該網站。

 

 

至於如何上傳資料到該氣象網站,詳細請參考以下連結:

 

http://wow.metoffice.gov.uk/support/dataformats

 

以下謹說明這裡會用到的部分。

 

 

使用HTTP GET將資料上傳至WOW,這部分其實可以先在瀏覽器送出類似以下的字串

 

來做實驗(全部在一行,不換行)

 

http://wow.metoffice.gov.uk/automaticreading?

 

siteid=xxx&siteAuthenticationKey=yyy&dateutc=2016-10-

 

01+04%3A16%3A55&humidity=68&tempf=84.2&softwaretype=Python3.x

 

 

以上字串是一個HTTPGET request,問號 ( ? ) 後面是要傳送到網站上的資料,其中:

 

 

siteid:這是在所建的觀測站名子旁邊(或下面)顯示的一個識別碼

 

siteAuthenticationKey:這是建觀測站時所輸入的AuthenticationKey,可以使用網站

 

                                       的'Edit Site'功能來更改

 

dateutcUTC 的日期和時間 (台灣的時間是UTC+8小時), %3A 代表 ' : '

 

humidity:濕度值(0 - 100 %)

 

tempf溫度值使用華氏(Fahrenheit )溫度

 

softwaretype : 應該只是一個字串,我使用 'Python3.x'

 

 

程式碼 

 

 

注意:若要使用這程式碼,需使用自己的siteid siteAuthenticationKey )

 

 

# This application posts weather information from DHT12 to Met Office website

 

# Weather information: humidity, temperature

 

# Met Office website: http://wow.metoffice.gov.uk/

 

# Format: http://wow.metoffice.gov.uk/automaticreading?siteid=ZZZZZZ&siteAuthenticationKey=XXXXXXXXX&dateutc=2016-10-

#01+04%3A16%3A55&humidity=68&tempf=84.2&softwaretype=Python3.x

 

# Python 3.4.2

 

# Author: Viiresh Yang

 

import smbus

 

import time

 

import http.client

 

from datetime import datetime

 

 

gotData = 0

 

I2C = smbus.SMBus(1)

 

address = 0x5c

 

register = 0x00

 

length = 5

 

data = I2C.read_i2c_block_data(address, register, length)

 

print(data[0],data[1],data[2],data[3],data[4])

 

 

if data[0]+data[1]+data[2]+data[3] == data[4]:

 

humidity = data[0] + data[1]/10.0

 

tempC = data[2] + data[3]/10.0

 

print('Humidity: ' + str(humidity) + ' % '+ 'Temperature: '+ str(tempC) + ' Centigrade')

 

gotData = 1

 

else:

 

print('No data')

 

gotData = 0

 

 

if gotData == 1:

 

tempF = tempC*(9.0/5.0) + 32.0

 

#make a HTTP connection to the website that you want to post weather information to

 

conn = http.client.HTTPSConnection("wow.metoffice.gov.uk")

 

 

#Use your own siteAuthenticationKey

 

siteStr = "/automaticreading?siteid=ZZZZZZ&siteAuthenticationKey=XXXXXXXX"

 

utcdatetime = datetime.utcnow()

 

today = utcdatetime.date()

 

current = utcdatetime.time()

 

datetimeStr = "dateutc=" + str(today) + "+" + str(current)

 

humidityStr = "humidity=" + str(humidity)

 

temperatureStr = "tempf=" + str(tempF)

 

softwaretypeStr = "softwaretype=Python3.x"

 

 

# make a request string according to requirement from Met Office

 

requestString = siteStr + "&" + datetimeStr + "&" + humidityStr + "&" + temperatureStr + "&" + softwaretypeStr

 

 

# show requestString on screen for checking

 

#print(requestString)

 

 

 

# make a HTTP GET requst

 

conn.request("GET", requestString)

 

# get HTTP response from the website

 

response = conn.getresponse()

 

#print HTTP response on screen

 

print(response.status, response.reason)

 

 

#close HTTP connection

 

conn.close()

 

 

 

資料上傳至WOW後,可用瀏覽器連至該網站看上傳結果

 

 

weather_wow.jpg

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