Mqtt alapú málna pi otthoni automatizálás: a málna pi gpio vezérlése mqtt felhő használatával

Az előző oktatóanyagban megvitattuk az MQTT protokollt és telepítettünk egy helyi MQTT szervert a Raspberry Pi-re a GPIO helyi vezérléséhez. De a helyi MQTT szerver hátránya, hogy a GPIO-kat a világ bármely pontjáról nem tudjuk irányítani, csak helyben nyújt szolgáltatásokat. De ha ezt az MQTT szervert valamilyen felhőben tárolják, akkor a Raspberry Pi-hez csatlakoztatott eszközök globálisan vezérelhetők.

Itt, ebben az oktatóanyagban, az Adafruit IO-t fogjuk használni MQTT közvetítőként a Raspberry Pi GPIO-hoz csatlakoztatott váltóáramú készülék vezérléséhez. Ellenőrizzen más IoT által vezérelt otthoni automatizálási oktatóanyagokat is:

• IOT alapú hangvezérelt otthoni automatizálás az ESP8266 és az Android App segítségével
• Okos telefon vezérelt otthoni automatizálás az Arduino használatával
• IoT alapú webes vezérlésű otthoni automatizálás PIC mikrokontroller és Adafruit IO segítségével
• IoT alapú, webes vezérlésű otthoni automatizálás Raspberry Pi használatával
• Google asszisztens alapú hangvezérelt otthoni automatizálás a DIY Arduino Wi-Fi Shield használatával

Szükséges alkatrészek

1. Raspberry Pi, benne Raspbian Stretch.
2. Relé modul
3. Izzó
4. Jumper huzalok

Itt az SSH-t fogjuk használni a Raspberry Pi eléréséhez a laptopon. Használhatja a laptopon a VNC vagy a Távoli asztali kapcsolatot, vagy csatlakoztathatja a Raspberry pi monitorhoz. Tudjon meg többet a Raspberry Pi fej nélküli beállításáról itt, monitor nélkül.

Kördiagramm

Az IoT által vezérelt háztartási készülékek kapcsolási rajza az MQTT felhővel és a Raspberry Pi-vel egyszerű, csak csatlakoztasson egy izzómodult tartalmazó izzót a málna Pi GPIO 35-ös tűjéhez.

Az MQTT Cloud Libraries telepítése a Raspberry Pi-re

Itt az Adafruit IO platformot használják a Raspberry Pi-vel, mint MQTT közvetítővel. Mivel korábbi oktatóanyagainkban sokszor használtuk az Adafruit IO platformot, hasonlóan használhatjuk a Raspberry Pi-ben is.

Csak hozzon létre egy fiókot az Adafruit IO platformon, és készítsen hírcsatornát, ha nem tudja, hogyan készítsen hírcsatornát és testre szabhatja az Adafruit irányítópultját, akkor kövesse a linket.

Az irányítópult elkészítése után telepítsen néhány könyvtárat a Raspberry Pi-be az MQTT használatának megkezdéséhez.

1. Először frissítse a Pi és a Python programot a következő parancsok kiadásával

sudo apt-get update sudo apt-get upgrade sudo pip3 install --upgrade setuptools

2. Most telepítse az Rpi.gpio és az Adafruit blink könyvtárakat az alábbi parancsok használatával

sudo pip3 install RPI.GPIO sudo pip3 install adafruit-blinka

3. Telepítse az Adafruit IO könyvtárat az alábbi paranccsal

sudo pip3 telepítse az adafruit-io fájlt

4. Klónozza az adafruit példákat a githubból az alábbi paranccsal

git klón https://github.com/adafruit/Adafruit_IO_Python.git

5. Ezután keresse meg a példák mappát a következő parancs beírásával a terminálba:

cd Adafruit_IO_Python / példák / alapok

Ha nem biztos abban, hogy melyik könyvtárba tartozik, ellenőrizheti ezt a pwd futtatásával.

6. A mappa összes példájához be kell állítania az ADAFRUIT_IO_KEY és az ADAFRUIT_IO_USERNAME nevet, amelyek az Adafruit irányítópultján találhatók. Az alábbiak szerint

Kapcsolja be az Adafruit IO műszerfal gombját, és a következőket kell látnia a Pi termináljában.

7. Most nyissa meg az Subscribe.py fájlt a nano editor segítségével. Írja be a következő parancsot a megnyitásához

sudo nano subscribe.py

Módosítanunk kell ezt a programot, hogy irányítsunk bármilyen GPIO-t az irányítópultról.

Kódolás Magyarázat a Raspberry Pi GPIO MQTT-vel történő vezérléséhez

Először importálja az összes szükséges könyvtárat a GPIO csapok és az Adafruit MQTT kliens használatához.

importálja az RPi.GPIO-t GPIO-ként, importálja a rendszereket az Adafruit_IO import MQTTClient-ből

Most állítsa be a GPIO módot, és határozza meg a LED csapszeg számát, és állítsa be kimenetként.

GPIO.setmode (GPIO.BOARD) GPIO.setwarnings (False) ledPin = 12 GPIO.setup (ledPin, GPIO.OUT)

Ezután be kell állítanunk az AIO kulcsot és a felhasználónévet, amelyet az irányítópult létrehozása során találtunk.

ADAFRUIT_IO_KEY = 'YOUR_AIO_KEY' ADAFRUIT_IO_USERNAME = 'YOUR_AIO_USERNAME'

Írja be a hírcsatorna nevét, amelyet a fény be- és kikapcsolásához adott. Itt „könnyű”.

FEED_ID = 'fény'

Most adjon meg egy függvényt, amelyet akkor hívnak meg, amikor esemény történik. Tehát feliratkozunk a hírcsatornára a client.subscribe (FEED_ID) használatával

def csatlakoztatva (kliens): client.subscribe (FEED_ID) print ('Feed adatokra vár…')

A hírcsatorna feliratkozása után meg kell vizsgálnunk az új értéket, és egy hasznos terhelés változóba kell tárolnunk. Erre az üzenetre hívjuk meg a függvényt. Tehát, amikor a hasznos terhelés változóban „1” van, akkor a led csapot HIGH-ra állítsa, „0” esetén pedig LOW-ra.

def üzenet (kliens, feed_id, hasznos terhelés): print ('Feed {0} kapott új értéket: {1}'. format (feed_id, hasznos teher)), ha hasznos teher == 1: GPIO.output (ledPin, GPIO.HIGH) else: GPIO.output (ledPin, GPIO.LOW)

Most hozzon létre egy MQTT klienst, hogy csatlakozzon az Adafruit IO platformhoz, és küldje el az üzeneteket ide-oda.

kliens = MQTTClient (ADAFRUIT_IO_USERNAME, ADAFRUIT_IO_KEY) kliens.on_connect = csatlakoztatott kliens.on_disconnect = leválasztva

Vigyázzon a kód megfelelő behúzására is, különben hibát fog mutatni. A teljes python kód az oktatóanyag végén található.

Végül mentse el a programot a ctrl + x gombbal, és nyomja meg az Enter billentyűt. Most futtatnunk kell a szkriptet az üzenetek feliratkozásához. Tehát a terminálban írja be a python Subscribe.py elemet, és nyomja meg az Enter billentyűt.

python subscribe.py

Megjelenik a Várakozás a híradatokra … üzenet, amint az a pillanatképen látható.

Most ellenőrizze, hogy a relé modul csatlakozik-e a Raspberry Pi GPIO tűjéhez, majd lépjen az Adafruit IO műszerfalához és változtassa meg a fénytáplálást. Az izzónak be kell kapcsolnia, amikor az „1” jelet kapja, és ki kell kapcsolnia, amikor a „0” jelet kapja, az alábbiak szerint.

Így a Raspberry Pi és az MQTT felhő használatával bármely készüléket a világ bármely pontjáról irányíthatunk