我的物联网综合知识之创建硬件端

上一节，我们把服务端搭建了起来。并通过curl命令对温度数据的上传与存储、Led灯的开关状态改变进行了测试。本节，我们将使用Arduino UNO开发板和树莓派作为控制器，连接传感器（以温度传感器DS18B20为例）和执行器（以Led灯为例）。

• 控制器1树莓派作为协调层，负责网络连接，并通过串口接收来自Arduino开发板发来的传感器数据，通过Python代码将数据上传给服务端
• 控制器2 Arduino UNO开发板作为硬件层，直接连接硬件，负责硬件控制，包括收集数据和控制状态。

硬件连接

硬件连接示意图

硬件连接实物图

连接说明：

• 对于Led灯，要正确区分正负极，长脚为正极，短脚为负极，或者大的PN结对应负极，小的PN结对应正极，Led的正极接Arduino开发板的13端口，负极接GND即可。
• 对于DS18B20，面对平的一面，从左至右，依次接Arduino开发板的负极、２端口、正极5v。

Arduino代码:读取连接在Arduino上的温度传感器数据，发给串口，并且通过串口读取来自python代码的led状态，控制灯的开与关。

#include 
#include 
#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
int ledPort=13;//Led灯的正极连接到13端口
int serialData;
void setup(void)
{
  Serial.begin(9600);
  sensors.begin();
  pinMode(ledPort,OUTPUT);
}

void loop(void)
{
  String inString="";
  while (Serial.available()>0) {
      int inChar=Serial.read();
      if (isDigit(inChar)){
          inString+=(char)inChar;
        }
      serialData=inString.toInt();
    }
    if (serialData==1){
        digitalWrite(ledPort,HIGH);
    }else{
      digitalWrite(ledPort,LOW);      
    }
  sensors.requestTemperatures(); // Send the command to get temperature
  Serial.print("{\"temperature\":");
  Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));
  Serial.println("}");
  delay(1000);//每隔1秒获得一次传感器的数据
}

Python代码：与服务端交互，将传感器数据上传，并将led状态下发。

import json
import urllib2
import serial
import time
import requests

url_led="http://localhost:3000/led"
ser=serial.Serial("/dev/ttyUSB0",9600)

while 1:
   sensor=ser.readline()
   sensor=json.loads(sensor)
   r=requests.post("http://localhost:3000/sensor",data=sensor)
   r.text
   data=urllib2.urlopen(url_led)
   status=json.load(data)[0]['status']
   if status:
      ser.write('1')
   else:
      ser.write('0')

   time.sleep(1)