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使用 Arduino 和 Python在 Bluemix 上开发一个 IoT 应用程序之控制LED灯开关

发布时间:2017-01-30 09:07:25 ,浏览量:0

上篇“【物联网(IoT)开发】Arduino 入门 Hello World(LED闪烁)”只是通过将一段程序烧录到Arduino开发板上控制LEC闪烁,没有任何连网动作,也就是说断开网络提供电源依然还可以工作。本文将介绍如何开发一个应用程序,以便使用适用于物联网 (Internet of Things, IoT) 的技术。我们的应用程序通过串口收集数据,将其存储在一个 Web 服务器上,然后在网页上实时显式结果,并可以在网页上控制LED的开关。

构建一个类似的应用程序的前提条件

对于第 1 部分,您需要:

一个 Bluemix 帐户,您还没有? 点击这里注册,已经有,点击这里登录;

对 HTML(超文本标记语言)的基本了解;

对CSS (层叠样式表)的基本了解;

对JavaScript(一种直译式脚本语言)的基本了解;

对Python 编程的基本了解;

对MySQL数据库及管理工具的基本了解;

对SQL语言的基本了解;

对于第 2 部分,您需要:

一个 Arduino NANO 或其他兼容 Arduino 的主板

可选:Arduino Ethernet Shield

一个LED灯(发光二极管)

一些母母跳线(female-female jumper wire)

Python 2.7.x

我提供了所有必要代码,但对这些技术的基本了解有助于您理解有关的细节,但不是必须如此。

也无需拥有使用 Arduino 或任何其他类型的微型控制器主板的经验。

步骤 1. 创建您的Python应用程序
  1. 1、在 Bluemix 用户界面中,转至“仪表板”。

  2. 0?wx_fmt=png

  3. 2、单击创建应用程序。

  4. 0?wx_fmt=png

  5. 3、单击 Web,然后按照指导经验来选择入门模板,指定名称以及选择编码方式。

  6. 0?wx_fmt=png

  7. 输入应用程序名称

  8. 0?wx_fmt=png

  9. 应用程序名称是唯一的,接下来要通过它做为二级域名来访问你的应用!

  10. 点击完成之后,需要等待一会儿,然后可以看到下图的界面

  11. 0?wx_fmt=png

  12. 这时就可以访问你刚刚创建的应用了。如下图:

  13. 0?wx_fmt=png

步骤 2. 添加数据库服务
  1. 可以通过单击 Bluemix 用户界面中应用程序“概述”上的添加服务或 API,将服务添加到应用程序中。也可以使用 cf 命令行界面。请参阅处理应用程序的可用选项。

  2. 0?wx_fmt=png

  3. 在服务列表中选择数据库(ClearDB MySQL Database)

  4. 0?wx_fmt=png

  5. 您可以指定服务的名称,也可以使用默认的;

  6. 0?wx_fmt=png

如果你事先已经创建了数据库服务,也可以直接绑定:

0?wx_fmt=png

获取服务信息

进入自己的应用程序》概述页面,找到已经添加的服务,点击“显示凭证”,可以查看服务的具体信息:

0?wx_fmt=png

拿到凭证,我们就可以通过MySQL的客户端管理工具来连接管理数据库了:

1、连接数据库

如果你还没有安装Navicat for MySQL管理工具,请参考:MySQL学习(二)图形界面管理工具Navicat for MySQL安装和使用

0?wx_fmt=png

2、创建数据表

注意:我们是没有权限创建数据库的,只能用默认创建好的;

0?wx_fmt=png

只需要创建一张非常简单的表,来保存状态和控制命令

[sql] view plain copy

  1. SET FOREIGN_KEY_CHECKS=0;  

  2. -- ----------------------------  

  3. -- Table structure for `led_status`  

  4. -- ----------------------------  

  5. DROP TABLE IF EXISTS `led_status`;  

  6. CREATE TABLE `led_status` (  

  7.   `id` bigint(20) NOT NULL,  

  8.   `status` varchar(10) DEFAULT NULL,  

  9.   `control` varchar(10) DEFAULT NULL,  

  10.   PRIMARY KEY (`id`)  

  11. ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;  

  12. -- ----------------------------  

  13. -- Records of led_status  

  14. -- ----------------------------  

  15. INSERT INTO `led_status` VALUES ('1', '0', '0');  

步骤 3. 准备开发环境及硬件环境

有关开发环境搭建的细节,请参考下面的文章:

《Python入门》Windows 7下Python Web开发环境搭建笔记

《Python入门》第一个Python Web程序——简单的Web服务器

《Python入门》Linux 下 Python Web开发环境搭建笔记

【物联网(IoT)开发】Arduino IDE(集成开发环境)下载及安装

【物联网(IoT)开发】Arduino NANO,UNO 驱动安装

本文使用的硬件环境非常简单,请参考:

【物联网(IoT)开发】Arduino 入门 Hello World(LED闪烁)

步骤 4.编写代码 1、下载初始Hello World示例代码

你可以下载入门示例参考,也可以完全自己写!

进入您的应用程序,点击左侧的开始编码,在右侧点击“下载入门模板代码”。

0?wx_fmt=png

也可以通过添加Git来下载代码。

2、使其在本地运行

1、将下载的入门模板代码解压到一个目录,打开命令行窗口,切换到这个目录下

0?wx_fmt=png

可以看出代码结构是很简单的;

2、执行命令:Python server.py

3、在浏览器中访问:http://localhost:8000/

3、编写代码

本文涉及到三部分代码

1)、烧录到Arduino开发板上的代码,用于接收串口的命令控制LED状态,并实时输出LED的状态

[plain] view plain copy

  1. String blink_flag = "1";  

  2. // the setup function runs once when you press reset or power the board  

  3. void setup() {  

  4.   // initialize digital pin 13 as an output.  

  5.   pinMode(2, OUTPUT);  

  6.   Serial.begin(9600);  

  7. }  

  8. // the loop function runs over and over again forever  

  9. void loop() {  

  10.   String rx_buffer;  

  11.   rx_buffer=Serial.readString();  

  12.   if (rx_buffer.length() == 1){  

  13.     blink_flag = rx_buffer;  

  14.   }  

  15.   if (blink_flag.compareTo("1")){  

  16.     digitalWrite(2, LOW);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)  

  17.     //delay(1000);              // wait for a second  

  18.   }else{  

  19.     digitalWrite(2, HIGH);    // turn the LED off by making the voltage LOW  

  20.     //delay(1000);              // wait for a second  

  21.   }  

  22.   Serial.print(",");  

  23.   Serial.print(blink_flag);  

  24.   delay(100);  

  25. }  

前端页面:index.html

[html] view plain copy

  1. <html>  

  2. <head>  

  3. <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />  

  4. <title>【物联网(IoT)开发】使用 Arduino 和 Python在 Bluemix 上开发一个 IoT 应用程序之控制LED灯开关 - 无知人生,记录点滴

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