【鲁班猫创意大赛】检测环境甲醛浓度通过MQTT上传到网页z...

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项目材料：
鲁班猫卡片电脑

检测甲醛传感器，ZE08-CH2O
鲁班猫ubuntu20.04固件


连接甲醛传感器：
选择5V的电源供电并选用UART4作为通讯口

在/boot/uEnv/uEnvLubanCatZN.txt取消dtoverlay=/dtb/overlay/rk356x-lubancat-uart4-m1-overlay.dtbo，dtoverlay=/dtb/overlay/rk356x-lubancat-uart8-m0-overlay.dtbo，dtoverlay=/dtb/overlay/rk356x-lubancat-uart9-m1-overlay.dtbo注释。重启鲁班猫电脑卡片，可以在/dev/目录下找到ttyS4、ttyS8、ttyS9。

硬件连接如下：

安装软件环境

1. 增加emqx的apt源
cat@lubancat:~/serial$ curl -s https://assets.emqx.com/scripts/install-emqx-deb.sh | sudo bash


2. 安装emqx
cat@lubancat:~/serial$ sudo apt install emqx
3. 启动emqx
cat@lubancat:~/serial$ sudo systemctl start emqx.service
4. 安装pyserial
sudo pip3 install pyserial
5. 安装crc
pip3 install crc==0.9.5

1. class MyMqtt(object):
   
2.         def __init__(self, ip, username):
   
3.                 self.client = mqtt.Client()
   
4.                 self.client.on_connect = self.on_connect
   
5.                 self.client.on_message = self.on_message
   
6.                 self.client.on_disconnect = self.on_disconnect
   
7.                 self.client.connect(ip, 1883, 60)
   
8.                 self.client.username_pw_set(username)
   
9.                 self.client.loop_start()
   
10.                 self.onConnect = False
    
11. 
    
12.         def on_connect(self, client, userdata, flags, rc):
    
13.                 print("Connected with result code "+str(rc))
    
14.                 if rc == 0:
    
15.                         self.onConnect = True
    
16. 
    
17.         def on_disconnect(self, client, userdata, rc):
    
18.                 if rc != 0:
    
19.                         self.onConnect = False
    
20. 
    
21.         def on_message(self, client, userdata, msg):
    
22.                 print(msg.topic+" "+str(msg.payload))
    
23. 
    
24.         def publish(self, value):
    
25.                 if self.onConnect:
    
26.                         msg = '{"formaldehyde": ' +str(value) + ' }'
    
27.                         self.client.publish(topic="v1/devices/me/telemetry", payload=msg)
    
28. 
    
29. class MySerial(object):
    
30.   def __init__(self):
    
31.       self.ser = None
    
32. 
    
33.   def get_port_list(self):
    
34.       port_list = list(serial.tools.list_ports.comports())
    
35.       return port_list
    
36. 
    
37.   def open_serial_port(self, port, baud):
    
38.       try:
    
39.           self.ser = serial.Serial(port, baud, timeout=0.3, interCharTimeout=0.05)
    
40.       except Exception as e:
    
41.           self.ser = None
    
42.           raise Exception(e)
    
43. 
    
44.   def close_serial_port(self):
    
45.       if self.ser == None:
    
46.           raise Exception("no selected serial")
    
47.       try:
    
48.           self.ser.close()
    
49.           self.ser = None
    
50.       except Exception as e:
    
51.           raise Exception(e)
    
52. 
    
53.   def read(self):
    
54.       if self.ser == None:
    
55.           raise Exception("no selected serial")
    
56.       try:
    
57.           time.sleep(0.001)
    
58.           return self.ser.read(self.ser.in_waiting)
    
59.       except Exception as e:
    
60.           raise Exception(e)
    
61. 
    
62. class ze08_ch20(object):
    
63.     def __init__(self) -> None:
    
64.         self.tools = MyTools()
    
65.         self.serial = MySerial()
    
66.         self.interface = MyMqtt(MQTT_IP, MQTT_USERNAME)
    
67.         self.serial.open_serial_port('/dev/ttyS4', 9600)
    
68.         self.recv_thread_ = threading.Thread(target=self.recv_thread)
    
69.         self.recv_thread_.start()
    
70. 
    
71.     def calc_checksum(self, bytes_value):
    
72.         checksum = 0
    
73.         for byte_ in bytes_value:
    
74.             checksum += byte_
    
75.         checksum = checksum % (0xff + 1)
    
76.         if checksum == 0xff:
    
77.             return True
    
78.         return False
    
79. 
    
80.     def recv_thread(self):
    
81.         recv_buffer = bytes()
    
82.         while True:
    
83.             try:
    
84.                 recv_buffer += self.serial.read()
    
85.             except Exception as e:
    
86.                 print(str(e))
    
87.             if len(recv_buffer) < 9:
    
88.                 time.sleep(0.01)
    
89.                 continue
    
90.             else:
    
91.                 if recv_buffer[0] != 0xff:
    
92.                     recv_buffer = recv_buffer[1:]
    
93.                 else:
    
94.                     if len(recv_buffer) >= 9:
    
95.                         phase_buffer = recv_buffer[:9]
    
96.                         recv_buffer = recv_buffer[9:]
    
97.                         if self.calc_checksum(phase_buffer) == True:
    
98.                             int_formaldehyde = int.from_bytes(phase_buffer[4:6], byteorder='big')
    
99.                             float_formaldehyde = int_formaldehyde /1000.0 *1.25
    
100.                             self.interface.publish(float_formaldehyde)
     
101.                             #print(float_formaldehyde)
     
102.                         time.sleep(0.001)

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