樹莓派是一種小型或微型計算機,可用于不同類型的小型到大型嵌入式,物聯(lián)網(wǎng),工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。由于這是一臺可以運行不同操作系統(tǒng)的計算機,因此關(guān)閉這臺小型計算機是一件重要的事情,可以確保保存所有內(nèi)容,操作系統(tǒng)正確結(jié)束所有必需的任務(wù),并且可以安全關(guān)閉設(shè)備。不確定的電源故障可能會損壞Pi,操作系統(tǒng)也可能崩潰。以前我們已經(jīng)構(gòu)建了許多樹莓派項目,其中大多數(shù)需要24x7工作,所以這個項目可以像樹莓派UPS帽子一樣,可以用來在電源故障時保持我們的樹莓派。
我們已經(jīng)使用樹莓派很長一段時間來創(chuàng)建許多令人興奮的項目。但是,我們經(jīng)常面臨為我們的項目選擇最佳電源的問題,有時當(dāng)電源關(guān)閉時,我們的樹莓派突然關(guān)閉,這可能會損壞操作系統(tǒng),或者在最壞的情況下?lián)p壞板本身。所以,今天我們正在構(gòu)建我們自己的樹莓派零帽,可以直接安裝在Pi零板(或任何其他Pi板)的頂部。這個樹莓UPS HAT將有一個TP4056為基礎(chǔ)的單18650電池充電器,一個18650單電池支架,和一個MT3608為基礎(chǔ)的助推器。MT3608將把輸入電壓提升到5V,為Pi供電。
基于樹莓派的系統(tǒng)需要互聯(lián)網(wǎng)連接才能充分發(fā)揮其潛力,這對于物聯(lián)網(wǎng)、圖像處理、遙感和其他基于云的應(yīng)用程序等應(yīng)用尤其如此。考慮下面的情況:您需要在距離控制單元200米遠的農(nóng)田中獲取濕度傳感器數(shù)據(jù),但現(xiàn)場沒有互聯(lián)網(wǎng)接入或電源插座。由于這些偏遠地區(qū)缺乏電源插座,遠程部署現(xiàn)在受到阻礙。
在之前的項目中,我們學(xué)習(xí)了如何使用樹莓派向物聯(lián)網(wǎng)平臺ThingSpeak發(fā)送數(shù)據(jù)。在這個DIY教程中,我們將把LM35溫度傳感器數(shù)據(jù)發(fā)送到ThingSpeak云來構(gòu)建一個溫度監(jiān)測系統(tǒng)。使用ThingSpeak,我們可以記錄和監(jiān)控世界上任何地方的溫度。這個基于物聯(lián)網(wǎng)的溫度監(jiān)測器是使用樹莓派,ADC0804和LM35溫度傳感器構(gòu)建的。樹莓派使用ADC從LM35讀取當(dāng)前溫度,并將其發(fā)送到ThingSpeak服務(wù)器,以便從世界任何地方進行實時監(jiān)控。
Blynk是一個物聯(lián)網(wǎng)平臺,通過互聯(lián)網(wǎng)控制Arduino,樹莓派,NodeMCU和其他微控制器。Blynk應(yīng)用程序是一個數(shù)字儀表板,您可以通過簡單的拖放小部件來為任何基于物聯(lián)網(wǎng)的項目構(gòu)建圖形界面。使用該物聯(lián)網(wǎng)平臺構(gòu)建復(fù)雜應(yīng)用程序簡單易行。Blynk不局限于某些特定的板或平臺,但它可以與任何微控制器一起使用,只要微控制器連接到互聯(lián)網(wǎng)。樹莓派內(nèi)置Wi-Fi和其他微控制器,如Arduino,可以使用一些Wi-Fi模塊,如ESP8266等連接到互聯(lián)網(wǎng)。
IFTTT (If This Then That)是一項免費的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù),允許您從一個設(shè)備發(fā)送觸發(fā)器,并允許該觸發(fā)器在其他地方發(fā)生某些事情。通過使用IFTTT,你可以創(chuàng)建與任何可以發(fā)出或接收web請求的設(shè)備或應(yīng)用程序一起工作的applet。
Blynk應(yīng)用程序是一個易于使用的基于Android和IOS的應(yīng)用程序,有助于控制Arduino,樹莓派和其他物聯(lián)網(wǎng)的目的。Blynk應(yīng)用程序是一個數(shù)字儀表盤,你可以通過簡單的拖放小部件來為你的項目建立一個圖形界面。Blynk應(yīng)用最好的部分是,它不局限于某些特定的棋盤或平臺。
ARTIK是一個允許物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)共享的物聯(lián)網(wǎng)平臺。在本次會議中,我們將使用ARTIK云服務(wù)與樹莓派一起制作一個演示物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。樹莓派具有板載GPIO引腳連接其他外設(shè)和傳感器,內(nèi)置Wi-Fi連接網(wǎng)絡(luò),無需使用任何外部組件即可將傳感器數(shù)據(jù)直接上傳到任何物聯(lián)網(wǎng)云平臺。在我們之前的一些教程中,我們使用樹莓派與各種其他流行的云平臺連接:
在我們之前的文章中,我們使用樹莓派用Adafruit IO控制LED。在這里,我們將解釋如何控制家用電器與Adafruit IO儀表板和樹莓派。Adafruit IO是一項云服務(wù),您可以使用它在互聯(lián)網(wǎng)上上傳,顯示和監(jiān)控您的數(shù)據(jù),并使您的項目物聯(lián)網(wǎng)啟用。您可以使用Adafruit IO控制電機,讀取傳感器數(shù)據(jù),并通過互聯(lián)網(wǎng)制作酷的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。為了測試和嘗試,有一些限制,Adafruit IO是免費使用的。
在本教程中,我們將在樹莓派中安裝Apache web服務(wù)器,以從可以通過互聯(lián)網(wǎng)從任何地方訪問的網(wǎng)頁控制LED。這是一個具有最低功能的基本教程,可以進一步修改以在基于物聯(lián)網(wǎng)的家庭自動化,遠程控制自動化,機器人等中使用此方法。
在之前的教程中,我們了解了如何在樹莓派中安裝操作系統(tǒng),現(xiàn)在讓我們繼續(xù)使用樹莓派構(gòu)建任何物聯(lián)網(wǎng)項目的第一步,即使用樹莓派將數(shù)據(jù)上傳到任何云服務(wù)器。在這個最簡單的樹莓派物聯(lián)網(wǎng)項目中,我們將使用ThingSpeak作為云服務(wù)器來存儲數(shù)據(jù)。在這里,樹莓派將讀取CPU溫度并將其發(fā)送給ThingSpeak,并且可以通過互聯(lián)網(wǎng)從世界任何地方監(jiān)控它。這將是有用的,如果你長時間運行的一些應(yīng)用程序在一些遠程的地方,需要監(jiān)控其CPU溫度。
樹莓派是一種小型口袋大小的計算機,具有板載GPIO引腳,用于連接其他外圍設(shè)備和傳感器。它內(nèi)置Wi-Fi連接網(wǎng)絡(luò),無需使用任何外部組件即可將傳感器數(shù)據(jù)直接上傳到任何物聯(lián)網(wǎng)云平臺。我們之前使用樹莓派連接各種云平臺:
粒子云是最受歡迎和制造商友好的物聯(lián)網(wǎng)平臺。它處理創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的許多復(fù)雜選項。在粒子云,你可以控制你的設(shè)備使用Android或IOS應(yīng)用程序和使用粒子云控制臺。
如今,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)幾乎被集成到所有設(shè)備中。市場上有許多硬件和軟件物聯(lián)網(wǎng)平臺可用于構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序。我們已經(jīng)使用了一些硬件物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,如ESP32,樹莓派和ESP8266來構(gòu)建簡單的LED項目到復(fù)雜的應(yīng)用程序。此外,物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺,如Adafruit, IFTTT, Blynk App, Artik cloud,谷歌Firebase等。
伺服電機是常用的電機在DIY和工業(yè)項目,因為他們的快速運行和精度。此外,很容易將伺服器與Arduino、樹莓派等控制器連接起來。之前我們已經(jīng)使用Arduino和Esp8266控制了一個LED。在這里,在這個項目中,我們使用Arduino和ESP8266的幫助下使用web瀏覽器控制伺服電機。ESP8266 Wi-Fi模塊是一個便宜而強大的設(shè)備,有助于與任何微控制器通信,如這里的Arduino UNO。
MQTT是一種專門用于物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備通信的消息傳遞協(xié)議。整個MQTT系統(tǒng)由許多客戶機和一個代理組成。我們的設(shè)備就像客戶一樣。大多數(shù)微控制器和系統(tǒng)都支持MQTT。在這個項目中,我們將把樹莓派與MQTT連接起來。有幾個應(yīng)用程序可用于通過MQTT發(fā)送和接收,但在本項目中,使用mosquito來建立兩個樹莓派之間的通信平臺。前面我們已經(jīng)將MQTT代理與ESP8266連接起來。
粒子云是世界上最流行的物聯(lián)網(wǎng)平臺。粒子云有一切為您快速移動和成功。在我們之前的項目中,我們使用了各種IoI平臺,如Adafruit IO, Blynk, Artik Cloud, Firebase, ThingSpeak和IFTTT。在這個項目中,我們將使用樹莓派使用粒子云來控制led。
照相機用于以照片、膠片或視頻信號的形式記錄視覺圖像。在這里,我們也要做同樣的接口相機與樹莓派。在這個項目中,我們將使用Pi在互聯(lián)網(wǎng)上直播我們的Pi相機視頻。
If This Then That,也被稱為IFTTT,是一個免費的基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù),用于創(chuàng)建簡單條件語句鏈,稱為applet。IFTTT提供了一個平臺,可以連接來自不同開發(fā)者的應(yīng)用、設(shè)備和服務(wù),從而觸發(fā)涉及這些應(yīng)用、設(shè)備和服務(wù)的一些操作。所以在這個項目中,我們將把Particle Cloud與IFTTT集成在一起,這樣IFTTT就可以從Particle中讀取溫度數(shù)據(jù),并觸發(fā)警告消息給用戶。為了觸發(fā)消息,我們將為一個特定變量創(chuàng)建一個IFTTT applet。以前,我們使用粒子應(yīng)用程序,粒子云控制臺和粒子使用樹莓派控制LED。
推特是一個流行的在線新聞和社交媒體平臺,人們通過“推特”進行互動。不僅是互動,還可以使用Twitter進行促銷。而且,為了推廣,我們需要每分鐘、每小時、每一天或相應(yīng)的時間安排一條tweet。這個發(fā)微博的過程可以通過使用Twitter機器人自動完成。