树莓派数据上传阿里云

前言

之前用的都是华为云，最近有个朋友需要将树莓派采集的 dht11、BH1750 数据上传到阿里云，所以边学边做吧。

阿里云设置

创建产品和设备

参考阿里官方教程

创建产品和对应设备并获取设备证书_物联网应用开发-阿里云帮助中心 (aliyun.com)

1.2 定义产品物模型

参考阿里官方教程

物联网应用开发如何为产品定义物模型_物联网应用开发-阿里云帮助中心 (aliyun.com)

树莓派设置

镜像烧录（开启 SSH、设置 wifi 名称和密码）

阿里云有教程，但是没说连接 wifi 和 ssh 的问题

• 建议先参考微雪的教程（点击跳转），烧录系统（同时开启 SSH 和 WiFi）

• 然后参考阿里云的教程更新源

  安装和更新树莓派系统_物联网应用开发-阿里云帮助中心 (aliyun.com)

注意：记得按照教程，开启 SSH 并配置 wifi，待会有用

使用树莓派(以下方案任选，只要能控制树莓派就行)

• 最简单的方案：给树莓派外接键盘、鼠标、显示器；把树莓派当成一台电脑使用

• 用 VScode 的 remote ssh

  VSCODE 远程开发树莓派_vscode ssh orangepi-CSDN 博客

  连接后，直接将文件拖进 VScode 中树莓派的文件夹即可

• 其它（mobaxterm、putty 等等）

传感器及代码

温湿度传感器

参考阿里教程

将树莓派设备接入物联网平台实现数据上报_物联网应用开发-阿里云帮助中心 (aliyun.com)

如何通过温湿度传感器搜集环境数据_物联网应用开发-阿里云帮助中心 (aliyun.com)

前提条件

已完成本文上述工作

硬件连接

1. 准备 DHT11 传感器设备。

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2. 将传感器接入到树莓派的主板。

   传感器拥有四个引脚，从左往右依次是 VCC 供电、数据、空、GND 负极。由于数据脚需要上拉电平支持，所以我们需要使用一个额外的 10 KΩ 电阻连接 VCC 与数据管脚，具体连接如下图。

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   注意：有些 dht11 只有三个引脚，这和四个引脚的 dht11 没有区别！因为四引脚的 dht11，有个脚是 NC（没有用，不用接） ，三个引脚的图片如下：

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安装依赖程序

传感器的数据传递功能需要安装依赖程序开启。

1. 在 bash 执行以下命令，完成程序安装。

cd /home/pi/Desktop
sudo apt update
sudo apt install git
git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git
cd Adafruit_Python_DHT
sudo python3 setup.py install
cd /
sudo python3 -m pip install --force-reinstall paho-mqtt -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/
#备注（只是解释一下）：
#cd /home/pi/Desktop进入目录/home/pi/Desktop，这是进入树莓派的桌面；
#pi指的是用户名，要看你自己的用户名
#sudo apt update是更新系统
#sudo apt install git安装git
#git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git从国外仓库下载代码，下载好一次就行了
#cd Adafruit_Python_DHT进入目录，这个目录就是刚才从国外下载的仓库代码
#sudo python3 setup.py install执行仓库里的setup.py程序
#cd /回到顶层目录

2. 继续 bash 执行以下命令，测试传感器是否已经工作正常。

python3
import Adafruit_DHT
humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(11, 4)
humidity,temperature

如果传感器连接并且工作正常，会返回正确的温度与湿度数据。

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程序解读（run.py）

完整程序（直接放到树莓派即可使用）：code_xianyu.zip

• 导入库（run.py）

#!/usr/bin/python3
import aliLink,mqttd,rpi
import time,json
import Adafruit_DHT

• 三元素（iot 后台获取）（run.py）

ProductKey = '***'

DeviceName = 'raspberrypi4-******'

DeviceSecret = "assef***"

• topic (iot 后台获取)（run.py）

POST = '/sys/***/raspberrypi4-***/thing/event/property/post'  # 上报消息到云

POST_REPLY = '/sys/***/raspberrypi4-***/thing/event/property/post_reply'

SET = '/sys/***/raspberrypi4-***/thing/service/property/set'  # 订阅云端指令

• 消息回调（云端下发消息的回调函数）（run.py）

def on_message(client, userdata, msg):

  # print(msg.payload)

  Msg = json.loads(msg.payload)

  switch = Msg['params']['PowerLed']

  rpi.powerLed(switch)

  print(msg.payload)  # 开关值

• 连接回调（与阿里云建立链接后的回调函数）（run.py）

def on_connect(client, userdata, flags, rc):

  pass

• 链接信息（run.py）

Server, ClientId, userNmae, Password = aliLink.linkiot(DeviceName, ProductKey, DeviceSecret)

• mqtt 链接（run.py）

mqtt = mqttd.MQTT(Server, ClientId, userNmae, Password)

mqtt.subscribe(SET)   # 订阅服务器下发消息topic

mqtt.begin(on_message, on_connect)

• 信息获取上报，每 10 秒钟上报一次系统参数（run.py）

while True:

  time.sleep(10)
  # 获取传感器信息
  humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(11, 4)
  # 构建与云端模型一致的消息结构

  updateMsn = {
    'temperature': temperature,
    'humidity': humidity
  }
  JsonUpdataMsn = aliLink.Alink(updateMsn)
  print(JsonUpdataMsn)
  mqtt.push(POST, JsonUpdataMsn)   # 定时向阿里云IOT推送我们构建好的Alink协议数据

运行程序

在 bash 执行以下命令。

cd /home/pi/Desktop/code/
python3 run.py

• 数据结果如图所示。

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• 在 IoT 平台查询上报的数据。

  前往设备详情页，单击物模型数据 > 运行状态，查看新增的机房温度和湿度数据。

  接入后的效果图如下所示。

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光照传感器

基本设置

• 连接硬件

  请按照下图连接

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• 开启 IIC

  在 bash 执行（（会出现一个界面，需要手动选择）选择​******Interfacing Options​高级设置将​****I2C​设置为​****Enable**​然后重启系统）

  sudo raspi-config
  

• 重启后对 IIC 进行测试，在 bash 执行

  sudo i2cdetect -y 1
  

• 应该得到下图所示

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• 安装依赖

  在 bash 执行（PS：注意看是否看装成功）

  sudo apt-get install python-smbus
  pip install smbus
  

• 上传代码

  将代码文件，上传到树莓派

  code_xianyu.zip

程序解读

（记得去阿里云，新增物模型-光照强度， 参考前面的新建温湿度物模型）

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和之前的温湿度代码差不多，新增了 BH1750 函数（已封装），可以直接读取光照强度并上传，执行

cd code_xiyan#进入代码文件夹，路径要自己确认一下
python run.py

程序部分大同小异，就不细讲了

结果如下：

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