MicroPython TPYBoard v201 簡易家庭氣象站的實現過程

小五義發表於2019-07-29
Python

轉載請註明文章來源，更多教程可自助參考docs.tpyboard.com，QQ技術交流群：157816561，公眾號：MicroPython玩家匯

前言

上一篇教程中我們實現了一個簡單網頁的顯示。本篇呢，增加上溫溼、時間等資訊的展示，實現一個簡單的家庭氣象站。

TPYBoard v201實物圖：

準備工作

硬體&工具

- TPYBoard v201 開發板 1塊
- TPYBoard v201 網路引數配置的工具
- 路由器、電腦、網線等
- DHT11溫溼度模組 1個
- DS3231時鐘模組 1個

知識儲備

- 瞭解基本的TCP、HTTP通訊協議等相關的知識。不知道的可自行去百度，相關教程很多。
- 掌握DHT11溫溼度模組的使用方法。
- 掌握DS3231時鐘模組的使用方法。

TPYBoard v201網路引數配置

USR-K2資料和工具下載: <https://github.com/TPYBoard/Documentation/blob/master/tpyboard_docs/tpyboard/tutorial/doc/USR-
K2%E8%B5%84%E6%96%99.rar>
下載地址是在GitHub上，如果下載速度很慢的話，你也可以加TPYBoard技術交流群:157816561 檔案裡下載。

首先，將TPYBoard v201開發板通過網線與你使用的電腦接入同一個區域網內。雙擊執行<USR-M0_V2.2.1.272.exe>，點選搜尋裝置，成功的情況下會在
上面的列表中顯示搜尋到的裝置。

點選搜素到的裝置，可以讀取到該裝置的相關引數。同時也可以進行修改並儲存。接下來，我們要進行IP地址、埠等設定。IP地址我這裡設定了靜態
IP<192.168.0.99>，防止每次重新啟動時會改變IP。

接下來埠設定，模組工作方式選擇TCP Server。大家可以注意到基礎設定中有一個HTTP服務埠的設定，是因為USR-K2中本身就有一個內嵌的網頁用
於引數的設定，預設是啟用了80埠，那我們下面開啟的TCP Server的服務埠就使用81埠吧。

設定完畢後，點選軟體最下方的儲存設定。左側的操作日誌顯示框會顯示儲存的進度和狀態。

這時再重新搜尋裝置，驗證下模組的IP地址是否和我們設定的一致。

接線說明

*進行器件接線時，請先斷開開發板的電源，防止接錯導致器件燒壞。*

 

程式實現

TPYBoard v201通過板子上的串列埠6與USR-K2模組之間通訊。我們不用去管TCP連結等問題，只需要將想要傳送的資料通過串列埠6傳送給K2模組即可。其
實我們的程式主要就是讀取和寫入串列埠的工作，當我們從串列埠讀取到HTTP請求報文時，開始採集DHT11和DS3231的資料，採集完成後組成一個完整的響
應報文寫入到串列埠傳送回去就可以了。

這裡只展示main.py檔案，其中裡面還需要DHT11和DS3231的驅動檔案，文章末有下載連結大家可自行下載參考。

main.py 原始碼：

 1 import pyb
 2 from pyb import Timer,UART
 3 from ds3231 import DS3231
 4 from dht11 import DHT11
 5 
 6 #串列埠6初始化
 7 uart = UART(6,115200,timeout = 100)
 8 #響應報文
 9 header = """
10 HTTP/1.1 200 OK
11 Content-Type:text/html
12 Content-Length:{0}
13 
14 {1}
15 """
16 #HTML頁面
17 html = """
18 <html>
19     <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
20     <head> <title>TPYBoard v201</title> </head>
21     <body>
22         <h1>TPYBaord 家庭氣象站</h1><br />
23         <p>時間:{}</p>
24         <p>溫度:{}</p>
25         <p>溼度:{}</p>
26     </body>
27 </html>
28 """
29 
30 #------------------------DS3231----------------------------------#
31 ds=DS3231(2) #設定DS3231為I2C2介面,對應SCL-Y9,SDA-Y10
32 #初始日期和時間，設定一次即可
33 #ds.DATE([19,7,27])   #設定初始日期年、月、日
34 #ds.TIME([14,50,0])   #設定初始時間時、分、秒
35 #------------------------DHT11----------------------------------#
36 d = DHT11('X12')
37 
38 def updateDisplay():
39 
40     DATE = [str(i) for i in ds.DATE()] #將返回的時間資料int轉str
41     TIME = [str(i) for i in ds.TIME()]
42     time = '-'.join(DATE) + ' ' + ':'.join(TIME) #讀取日期和時間，拼接成正常的時間格式
43     data = d.read_data()             #讀取溫溼度的值
44     return time,data
45 
46 while True:
47     if uart.any() > 0:
48         request = uart.read().decode()
49         print('request:',request)
50         #當接收到GET請求頭時，進行響應.同時把favicon.ico請求過濾掉
51         if request.find('GET') > -1 and request.find('favicon.ico') < 0:
52             time,data = updateDisplay()
53             print(data)
54             HTML = html.format(time,data[0],data[1])
55             #print(HTML)
56             uart.write(header.format(len(HTML),HTML))

 

儲存程式碼。開啟瀏覽器，輸入URL進行訪問。URL=ip:81，例如我的URL就是192.168.0.99:81。


如果訪問時頁面出現了亂碼，主要有以下地方需要注意下：

- 1.main.py檔案的編碼格式修改為UTF-8 無BOM格式；
- 2.程式碼中的HTML字串中需要新增<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
- 3.通過瀏覽器開發者工具檢視，接收到的Response體是否完整。


大家可以依照本實驗的基礎加上自己喜歡的螢幕，然後用紙盒等包裝起來，DIY一個超棒的家庭氣象站。同時也可以做一個路由器對映，這樣就可以
隨時隨地檢視家裡的環境資訊了。


下載原始碼：https://github.com/TPYBoard/TPYBoard-v201

 

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