Raspberry Pi+Python+微信小程序入门物联网

Raspberry Pi 3B+ 实现入门物联网

本章主要讲述简便实现物联网，我们需要使用树莓派作为控制主板,使用python flask实现web服务器挂载，通过驱动板控制电机正反转，微信小程序作为远程控制终端，一起渐入IoT佳境吧！

智能窗帘概念图：

本次实验依赖的产品：

Raspberry Pi 3B+ （既树莓派，含sd卡）
一台拥有HDMI接口的显示器
UNL2003步进电机驱动器配套28BYJ-48步进电机
杜邦线若干
一台健康的电脑

起步

起初，我们需要为购买一张SD卡为树莓派烧录系统，这步操作网上有很多教程，在此不赘述。一般烧录系统后的树莓派是有python环境的，如果没有的话，执行如下代码：

1.下载

wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.0/Python-3.7.0.tgz

2.解压Python-3.7.0.tgz

tar -zxvf Python-3.7.0.tgz

3、建立一个空文件夹，用于存放python3程序

mkdir /usr/local/python3

4、执行配置文件，编译，编译安装

cd Python-3.7.0
./configure --prefix=/usr/local/python3
make && make install
安装完成没有提示错误便安装成功了

5、建立软连接

ln -s /usr/local/python3/bin/python3.7 /usr/bin/python3
ln -s /usr/local/python3/bin/pip3.7 /usr/bin/pip3

6、测试一下python3是否可以用

[root@mini Python-3.7.0]# python3
Python 3.7.0 (default, Jul 28 2018, 22:47:29)
[GCC 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-28)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print("hello world!")
hello world!
>>> exit()
[root@mini Python-3.7.0]# pip3 --version
pip 10.0.1 from /usr/local/python3/lib/python3.7/site-packages/pip (python 3.7)

ok，写一段python小程序，没问题的话python就安装成功了。

硬件介绍

当我进入硬件环节的时候，对电机的了解及选配一筹莫展，得知此消息的同事奋不顾身拆开了自家电扇，囊中取物一般把他的罩极异步电机奉献给我（如下图）
对比我后入手的28BYJ-48电机

显然，这台沙包大小的电机沦为过客，暂时不会和它发生任何故事，随即把它还给了风扇。

连接设备

树莓派、电机、驱动器三端用杜邦线连接。

树莓派引脚图：

驱动器和电机连接很简单，四口线对接即可，这里要注意的是驱动器和树莓派连接：

可以通过上图看出 PIN02是我们要的正极5v电，然后负极接到Groud PIN06

5V (PIN-02)
GND (PIN-06)
in1 (PIN-35)
in2 (PIN-36)
in3 (PIN-38)
in4(PIN-40)

注：PIN对应树莓派的引脚编号，in1~in4为驱动器引脚

编码

思路：（可参考前言模型图）

树莓派：核心主板兼服务提供者，需部署python flask搭建的web服务器，通过内网服务发布api接口，api接口中包含对硬件的一系列指令。
微信小程序：服务消费层，对接微型主板提供的程序操控api接口，以参数形式改变硬件设备的状态。

发布在树莓派上的python服务代码：

from flask import Flask, request
import json
import RPi.GPIO as GPIO
import timeapp = Flask(__name__)#对应引脚
IN1 = 35  # pin11
IN2 = 36
IN3 = 38
IN4 = 40def setStep(w1, w2, w3, w4):GPIO.output(IN1, w1)GPIO.output(IN2, w2)GPIO.output(IN3, w3)GPIO.output(IN4, w4)#停转
def stop():setStep(0, 0, 0, 0)#电机反转
def backward(delay, steps):for i in range(0, steps):setStep(0, 0, 0, 1)time.sleep(delay)setStep(0, 0, 1, 0)time.sleep(delay)setStep(0, 1, 0, 0)time.sleep(delay)setStep(1, 0, 0, 0)time.sleep(delay)#电机正转
def  forward(delay, steps):for i in range(0, steps):setStep(1, 0, 0, 0)time.sleep(delay)setStep(0, 1, 0, 0)time.sleep(delay)setStep(0, 0, 1, 0)time.sleep(delay)setStep(0, 0, 0, 1)time.sleep(delay)def setup():GPIO.setwarnings(False)GPIO.setmode(GPIO.BOARD)  # Numbers GPIOs by physical locationGPIO.setup(IN1, GPIO.OUT)  # Set pin's mode is outputGPIO.setup(IN2, GPIO.OUT)GPIO.setup(IN3, GPIO.OUT)GPIO.setup(IN4, GPIO.OUT)def loop():while True:print("backward...")forward(0.003, 360)  # 512 steps --- 360 angle# print# "stop..."# stop()  # stop# time.sleep(3)  # sleep 3s## print# "forward..."# forward(0.005, 512)## print# "stop..."# stop()# time.sleep(3)def destroy():GPIO.cleanup()  # Release resource#提供服务核心代码
@app.route("/action", methods=["GET"])
def index():setup()if int(request.args.get("state"))==0 :loop()print(request.args.get("state"))return "当前装置状态为开"else :destroy()return "当前装置状态为关"if __name__ == '__main__':app.run(port='80',debug=True,host='0.0.0.0')

发布后即可通过链接 http://192.168.56.1/action (这里是我的内网ip，需要替换成自己的ip) 访问服务。

实现层微信小程序架构图：

只包含两个文件，学过前端的同学一目了然，这里可以理解成HTML和JavaScript

index.html 代码：

<!--index.wxml-->
<view class="container"><view class="userinfo"><button bindtap='changeState'> {{textState}} </button></view><view class="usermotto"><span class="user-motto">当前状态：<text style="color:red">{{oneState}}</text> </span></view>
</view>

index.js 代码：

//index.js
//获取应用实例
const app = getApp()Page({data: {motto: 'Hello World',userInfo: {},hasUserInfo: false,textState:'打开设备',oneState: '关'},//主要函数changeState:function(e){var state =0;let that = this;if (that.data.oneState=='关'){state=0;that.setData({oneState:'开',textState:'关闭设备'})}else{that.setData({oneState: '关',textState: '打开设备'})state=1;}wx.request({url: 'http://192.168.56.1/action?state='+state,success: function(res) {console.log("状态为：" +state)console.log(res)}})}
})

最后

树莓派实现物联网

当它转起来的时候，你能感受到世界是美好的

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