树莓派通过java语言通过DHT11读取环境温湿度

树莓派-java-物联网 2022-05-16 4944

描述

注：本文提前搭建运行环境（需要python3的环境）

试验目标：

1.使用树莓派4b对温度湿度传感器的温湿度参数进行读取

2.提供一个java springboot的项目，打包好以后，放到树莓派中，运行，项目提供出restful风格的接口，对读取数据的速率进行控制，并可提供停止读取数据接口。

3.编写事件处理程序，在出现设定的温度或湿度达到阈值的时候，触发相应事件。

4.将数据存入日志，数据库mysql中

定义与范围划分：

1.控制中心：树莓派4b

2.电子部件: dht11模块(温湿度传感器）

3.软件部分：java语言与其操作系统划分为软件部分

4.数据中心：Java程序读取的温湿度传感器最终需要保存历史记录。对历史数据记录的地方，称为数据中心。这里使用mysql，后面结合elasticsearch进行数据分析和展示。

5.载体：无。

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一.准备

思路：通过java web程序，通过接口的方式，控制小车的前进，停止前进功能。由于小车的轮子比较特殊，用的是麦克纳姆轮，所以可以做到直接右直行，左直行等。本文程序只有一个方向的行进，为了方便测试，提供停止运动接口。

1.控制中心

树莓派4b（对树莓派的使用不熟悉或者对java不熟悉的同学请关注专栏，可以提供一些指导）

代码编写与管理平台（方便网页控制）

2.电子设备

dht11模块(温湿度传感器）

电源线若干

3.软件与程序

centos7 64位

java的运行编译环境jdk11

python3

4.数据中心

mysql

5.载体

无

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二.电路连接示意图

1.树莓派引脚示意图，GPIO与物理位序的映射

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2.树莓派与dht11模块连接图

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温湿度传感器

3.物理图

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三.程序部分

项目地址：

项目框架： spring boot,

中间件： maven，git，pi4j，python3.需要在树莓派上提前安装并配置成功，才能部署运行；

数据中心： log4j2,mysql

测试工具： jmeter

 /**
     * 读取温度湿度
     * @author jiao_zg
     * @param BCM_POINT
     * @return
     */
    public String readDTH11Result(int BCM_POINT) {
//        boolean isReady = initEnv();
//        if(!isReady){
//            return "环境未配置，请按照说明书配置环境";
//        }

        String result = "";

        String RUNNING_SHELL_FILE = "python3 " + adafruit_path + "examples/AdafruitDHT.py 11 " + BCM_POINT;
        Process process = null;
        try {
            process = Runtime.getRuntime().exec(RUNNING_SHELL_FILE);
        } catch (IOException e) {
            logger.error("命令执行失败，命令为 :{}", process);
            e.printStackTrace();
        }
        int runningStatus = 0;
        BufferedReader reader = null;

        try {
            int exitValue = process.waitFor();
            if (0 != exitValue) {
                logger.error("命令返回结果失败. 错误码 :{}", exitValue);
            }
            // 返回值
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
            String line = null;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                result = result + line;
                logger.info("读取温湿度值为： " + line);
                TTemperatureHumidity tTemperatureHumidity = new TTemperatureHumidity();
                tTemperatureHumidity.setCreatetime(new Date().toString());
                tTemperatureHumidity.setPosition(BCM_POINT);
                tTemperatureHumidity.setResult(result);
                tTemperatureHumidityMapper.insert(tTemperatureHumidity);
            }
            return result;
        } catch (Exception e) {
            logger.error("读取失败  " + RUNNING_SHELL_FILE);
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

### 软硬件版本
软件和硬件的版本
*  1.树莓派4b
*  2.树莓派官方 64版本
*  3.温湿度传感器：DHT11
*  4.jdk11  
*  5.python3  
*  6.spring boot:2.3.3.RELEASE

### 树莓派针脚和DTH11温湿度传感器接线

* 1.DTH11-VCC接树莓派 物理引脚1（或者其他5V高电平） 
* 2.DTH11-GND接树莓派 物理引脚6（或者其他低电平）
* 3.DTH11-data接树莓派 物理引脚7，BCM4（或者其他digigal针脚，针脚通过接口传递）

* 
### 环境安装
* 1.安装jdk:jdk11
* 2.安装maven:3.3
* 3.安装git
* 4.安装python3
* 5.安装包：AdafruitDHT.py
  sudo git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git
  cd Adafruit_Python_DHT 
  sudo python3 setup.py install
  验证：
  python3 AdafruitDHT.py 11 4

四.测试结果

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或者浏览器：http://192.168.0.102:8101/th_sensor/readth?radio=4

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