Irrigações Automatizadas Com Web Service Utilizando Python: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Neste projeto iremos desenvolver um system of de monitoramento para plantações, que irá obter dados de umidade relativa do ar, pressão atmosférica, temperatura do ar, incidência UV, velocidade do vento e condição da planta (seca/molhada). Dette kan også gjøres på en lokal måte, og det kan også gjøres for en webtjeneste som kan brukes til å bygge en meteorológica (ingen caso, estamos utilizando a da Faculdade de Engenharia de Sorocaba). Vi kan gi deg informasjon om hvordan du kan bruke webområdet til ThingSpeak.

Trinn 1: Maskinvareutnyttelse

Foi utilizado para a construção deste projeto:

1x Qualcomm Dragonboard 410c

1x Grove Seeed Sensor Mezzanine

1x vannsensor

1x IMU 10OF Grove Sensor v1.0

1x Sunlight Grove Sensor v1.0

1x USB -mus

1x Teclado USB

1x skjerm

1x Cabo HDMI

1x adapter-HDMI-VGA

Acesso à dados da estação meteorológica FACENS

Trinn 2: Montagem Do Hardware

Após conectar a placa Sensor Mezzanine à dragonboard, execute a ligação de acordo com o esquemático anterior, sendo:

1: Conexão direta entre o sensor Groove Sunlight v1.0.

2: +5V tilkobling til Vcc til IMU-10DOF.

3: +5V e Gnd conectados aos pinos correspondentes do Vannsensor.

4: GND IMU-10DOF.

5: SDA/SCL conectado ao pino correspondente do IMU-10.

6: Pino Sig do Water sensor conectado ao pino 2.

Trinn 3: Firmware Atmega328

Através da Sensors Mezzanine, eventuell tilgang til mikrokontrollator Atmega328, eller bruk av platformater Arduíno, og program-lo diretamente, use and IDE Arduíno installation on DragonBoard. Vale ressaltar que a Mezzanine e a DragonBoard em conjunto possoem todo os periféricos needsários para a programação and gravação do firmware no microcontrolador.

O fastvareembargering og respons på realisar som ledninger for sensorer, operasjonelle kommunikasjonsprotokoller og operasjonelle doser, og vi kan også få hjelp med å koble oss til seriell for DragonBoard.

*Viser nødvendig informasjon om bibliotecas som ikke bruker fastvare. Elas podem ser encontradas em:

imu-10DOF

Sollys sensor

O firmware utilizado pode ser encontrado aqui ou aqui:

Trinn 4: Programação Em Python

Para o programa criado, foram needsários os seguintes imports: 'urllib2', 'json', 'time', 'serial', 'paho.mqtt.publish', 'psutil' e 'desimal'. Foram definidos duas funções ('comJSON' e 'semJSON') que serão explicadas mais tarde.

import urllib2, json #para pegar os dados da estacaoimport time #para o time.sleep () import serial #para o Arduino import paho.mqtt.publish as publish #par publicar import psutil #para konfigurer ol import desimal #parakonverterer

O primeiro passo é gravar em uma variável o endereço de onde serão obtidos os dados da Estação Meteorológica (no caso estamos gravando na variável 'url'). Em seguida, inicializamos duas variáveis ('i' e 'j'), utilizando 'i' para pegar os dados mais atuais do Array que iremos receber via JSON (como a posição mais recente da Array será a 49, inicializamos 'i' como 49) e 'j' para contar quantas vezes o código já rodou.

url = "https://www.fieldclimate.com/api/CIDIStationData/GetLast?user_name=facens&user_passw=clima&station_name=002035C0" #Define o URL da estação

i = 49 #Para pegar os dados mais atuais da estação

j = 0 #Passo do programa

Entrando no 'while (1)', inicializamos a variável 'jsonurl' como 'None'. Esta variável irá abrir a URL JSON, portanto ao inicializarmos ela no início do 'while', estamos então resetando ela toda vez que repetirmos o loop. Du kan også bruke en URL -adresse til en funksjonell 'urllib2.urlopen (url)', og du kan også legge inn en argumentasjon om 'timeout = X', og vi kan kvantifisere dem på en begrenset måte for en URL -adresse. Se en programvare for å få en URL -adresse for å gjøre tempoet timeout, eller for å realisere en funksjon av "comJSON" mencionada anteriormente. Caso não consiga abrir a URL no tempo estipulado, realiza-se a função 'semJSON'. Ambos as funções são muito parecidas, tendo como diferença os dados da estação ('comJSON' irá mostrar e enviar os dados da estação, enquanto 'semJSON' não). Como 'semJSON' é uma função derivada de 'comJSON'. Iremos forklarer somente en 'comJSON'

while (1): jsonurl = None #Inicializa a varivavel como None print 'Passo:', j print 'Atualizando dados' try: jsonurl = urllib2.urlopen (url, timeout = 5) #tenta abrir o url em no máximo 5 segundos hvis jsonurl ikke er Ingen: skriv ut 'Dados atualizados' comJSON (jsonurl) #Se conseguiu abrir o URL, mostra todos os dados unntatt: hvis jsonurl er None: print 'Erro ao atualizar dados' semJSON () #Se não abriu o URL, mostra os dados obtidos localmente (do Arduino) pass j += 1 print '---------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------- / n 'gang. sover (1)

Na primeira linha da função 'comJSON', kan du lese mer om URL -adressen já abertos numa variável 'dados'. Esta irá receber um objeto com duas Arrays, das quais iremos somente usar uma ('ReturnDataSet'). Realizada esta operação, iremos então inicializar o Serial do Arduíno e ler as linhas (readline ()) que o Arduíno está imprimindo e jogando as Strings convertidas dentro de variáveis e, então, mostrando esses dados na tela. Recebidos os dados do Arduíno, receberemos os dados da estação, simplesmente acessando os sensores específicos dentro do objeto 'dados' (for eksempel '[' ReturnDataSet '] [' sens_aver_6_5] ') e então mostramos esta novos dados na.

def comJSON (jsonurl): #envia todos os dados dados = json.loads (jsonurl.read ()) #carrega os dados JSON da página já aberta #Arduino ard = serial. Serial ('/dev/tty96B0', 115200) # inicializa a variavel que receberá os dados do Arduíno #Recebe os dados do Arduíno ardAgua = int (ard.readline (). rstrip ()) ardTemp = float (ard.readline (). rstrip ()) ardPres = int (ard.readline ().rstrip ()) ardUV = float (ard.readline (). rstrip ())

skrive ut "\ nArduino"

if ardAgua == 1: print 'Molhado' else: print 'Seco' print 'Temperatura:', ardTemp, '*C' print 'Pressao:', ardPres, 'Pa' print 'Ultra-Violeta:', ardUV, ' lx '

#Estacao

print '\ nJSON' print 'URL:', jsonurl #Recebe os dados da estação data = dados ['ReturnDataSet'] ['f_date'] vel_vento = dados ['ReturnDataSet'] ['sens_aver_6_5'] umidade = dados ['ReturnDataSet'] ['sens_aver_19_507']

print 'Data:', data

print 'Velocidade do Vento:', vel_vento, 'm/s' print 'Umidade do ar:', umidade, '%'

#Konverter

vel_vento = desimal. Desimal (vel_vento.rstrip ()) umidade = desimal. Desimal (umidade.rstrip ())

O próximo passo é enviar todos esses dados coletados. Para isso, precisamos colocar a ID do canal, a Chave de Escrita e o Host em variáveis, além de configurar o useUnsecuredTCP, useUnsecuredWebsockets e useSSLWebsockets (usamos True, False, False). Criamos mais uma variável que irá guardar o 'caminho' para o canal, e uma outra para guardar, em String, o que será enviado para o servidor (com todas as variáveis convertidas) e então tentar publicar os dados no servidor usando 'publish. single (emne, nyttelast = tPayload, vertsnavn = mqttHost, port = tPort, tls = tTLS, transport = tTransport) '. A função então acaba e retorna para o loop principal.

#Envia Kanal-= "344243" #Canal criado para o grupo apikey = "1PK9ELK0L4AH8CVP" # Código dado pelo ThingSpeak mqttHost = "mqtt.thingspeak.com" # configurações de Comunicação useUnsecuredTCP = Sant useUnsecuredWebsockets = false useSSLWebsockets = False hvis useUnsecuredTCP: ttransport = "tcp" tPort = 1883 tTLS = Ingen hvis useUnsecuredWebsockets: tTransport = "websockets" tPort = 80 tTLS = Ingen hvis useSSLWebsockets: import ssl tTransport = "websockets" tTLS = {'ca_certs': "/etc/ssl/certs/ca- certificates.crt ", 'tls_version': ssl. PROTOCOL_TLSv1} tPort = 443 topic =" channel/" + channelID +"/publish/" + apiKey #Cria variavel com 'caminho' para o canal tPayload =" field1 = " + str (ardAgua) + "& field2 =" + str (ardTemp) + "& field3 =" + str (ardPres) + "& field4 =" + str (ardUV) + "& field5 =" + str (data) + "& field6 =" + str (vel_vento) + "& field7 =" + str (umidade) #Organiza todas as variaveis em uma String para ser enviado print 'Enviando dados' try: publish.single (topic, payload = tPayload, hostname = mqttHost, port = tPort, tls = tTLS, transport = tTransport) #Envia os dados time.sleep (0.5) print 'Dados enviados' unntatt: print 'Erro ao enviar dados'

Trinn 5: Configurando O Web Service

For enviar os dados obtidos ao Web Service, utilizamos and plataforma ThingSpeak. Para tal, entramos no site thingspeak.com e criamos uma conta. Her kan du logge inn med en meny med menyer -> Canais -> Meus Canais e então clicamos no botão "Novo Canal". Ao clicar, escolhemos o nome do Canal, escrevemos uma descrição para ele, e então decidimos quantos dos 8 campos possíveis utilizaríamos. No caso, utilizamos 7.

Ao criar um canal, é gerado um ID do Canal, uma Chave de Escrita og uma Chave de Leitura. O ID do Canal se encontra abaixo do nome do canal e a Chave de Escrita na aba "Chaves". Para que o código Python envie as informações obtidas para o canal é, needsário configurá-lo ao ID to Canal:

channelID = "Insira o ID do Canal aqui"

E também com og Chave de Escrita:

apiKey = "Insira a Chave de Escrita"

Além da conexão com o canal criado, também são needsárias outras configurações no código em Python app.py:

useUnsecuredTCP = True

useUnsecuredWebsockets = FalseuseSSLWebsockets = False mqttHost = "mqtt.thingspeak.com" if useUnsecuredTCP: tTransport = "tcp" tPort = 1883 tTLS = Ingen hvis useUnsecuredWebsockets: tTransport = "websockets" tTortSTS = TSTLS = tSportS 80 = tSportS 80STSSSTSSTSSSTSSTSSSTSSSSTSSTSSSTSSTSSSSSSSSSSSSSSTSSTSSSTSSTSSTSSST websockets "tTLS = {'ca_certs':"/etc/ssl/certs/ca-certificates.crt ", 'tls_version': ssl. PROTOCOL_TLSv1} tPort = 443 topic =" channel/" + channelID +"/publish/" + apiKey

Para que a aplicação web realmente receba, by exemplo, o valor Temperatura no campo 2 (campo que escolhemos para ser a Temperatura), é needsario indicar o "field2 ="+variável_temperatura, como no código a seguir:

tPayload = "field1 =" + str (ardAgua) + "& field2 =" + str (ardTemp) + "& field3 =" + str (ardPres) + "& field4 =" + str (ardUV) + "& field5 =" + str (data) + "& field6 =" + str (vel_vento) + "& field7 =" + str (umidade)

Tendo vinculado todos os dados do Canal à programação em Python, basta executer o código que todos us dados escolhidos são enviados ao Web Service. No ThingSpeak, é possível realizar todo o monitoramento através de gráficos.