樹莓派（Raspberry Pi，RPi）的詳細介紹

前言

　　樹莓派（Raspberry Pi，RPi）是專門為學生電腦程式教育而設計，只有信用卡大小的卡片式電腦，可以運行Linux或Windows 10 IoT Core作業系統。本文將利用樹莓派和UWP（Universal Windows Platform）開發技術建構一個可以即時監控的氣象站系統。

硬體與涉及技術

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硬體部分：

• 樹莓派2或3一塊，8G以上記憶卡一張，讀卡機（或有sd卡介面的電腦）一個；

• Dht11溫濕度感測器一個，GY-68 BMP180氣壓計一個；

• LY-69 土壤濕度計一個，MQ-2 煙霧氣敏感測器一個，雨滴感測器一個；

• 公母杜邦線若干，麵包板一個，micro USB線一根，電源一個；

• HDMI接口顯示器一台（或HDMI轉其它接口）。

 

 

開發部分：

• 整合開發環境： Visual Studio 2017（建議使用社區版）;

• 開發語言：C#;

• #開發平台：UWP;

• ##通信協定：MQTT;

• 樹莓派作業系統：WIndows 10 IoT Core;

##資料庫：Sqlite

作業系統的下載與安裝：

安裝Windows 10 IoT Core Dashboard 應用， 造訪微軟開發者中心依序選擇Raspberry Pi 3，Install onto my blank microSD card,Windows10 IoT core，點選Next按鈕來到新頁面，點選Download Dashboard按鈕下載，然後安裝。

燒錄作業系統到MicroSD卡，安裝完成後選擇設定新設備項目進入燒錄頁面。裝置類型選擇Raspberry Pi 2&3；OS內部版本選擇Windows 10 IoT Core(15063);磁碟機選擇插入的MicroSD卡；輸入裝置名稱、密碼、確認密碼；勾選WLAN網路連線(勾選此項目後可將目前電腦連接的WLAN資訊複製給樹莓派開發板的作業系統，省去再次配置的麻煩)；至此，樹莓派安裝Windows 10 IoT作業系統完成。

如下圖：

　　Windows Device Portal：

　　在同一網路環境下的瀏覽器輸入樹莓派的IP位址,連接埠為8080,回車後會提示輸入使用者名稱和密碼。預設使用者名稱為Administrator,密碼為燒錄作業系統時所設定的密碼,如果忘記密碼則只能重新安裝。登陸成功後會看到樹莓派開發板的當前作業系統下的詳細資訊,應用程式管理介面,設定預設程式以及開機自啟動等。

 
實作
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3. MQTT通訊：

 

　　MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，訊息佇列遙測傳輸）是IBM開發的一個即時通訊協定。經過多年的發展，MQTT在各領域的應用都有凸顯，它可以作為手機用戶端的訊息推播工具，並且在安卓應用上有比較大的佔比。作為一款專為物聯網設計的通訊協議，MQTT具有在低頻寬、不穩定的網路環境下正常運作的特性。它的訊息傳遞有三種模式： 

至多一次，會發生訊息遺失或重複，這種模式適合感測器類別的資料傳輸，即使訊息遺失，很快會再次發送。

只有一次，確保訊息到達且不發生重複數據，適合需要精確數據的系統，例如計費系統。

至少一次，確保訊息可以到達，但可能發生重複。

關於MQTT伺服器的搭建可以參考：

MQTT在UWP下的使用可以參考：

要在UWP下使用MQTT需要安裝nuget套件m2mqtt

在這裡我還是貼一下MQTT的連接程式碼：######## ## ######

 public class Mqtt : MqttClient
    {public Mqtt(string host) : base(host, 61613, false, MqttSslProtocols.None)
        {
            Connect(Guid.NewGuid().ToString(), "admin", "password");
            Subscribe(new string[] { "atmo" }, new byte[] { MqttMsgBase.QOS_LEVEL_EXACTLY_ONCE });           // PostData("Hello World!");        } public void RequestData(string msg)
        {
            Publish("atmo", Encoding.UTF8.GetBytes(msg));
        }public void PostData(string msg)
        {
            Publish("atmo", Encoding.UTF8.GetBytes(msg));
        }
    }

###### ######Sqlite實作：######要在UWP下使用Sqlite需要先安裝VS擴充Sqlite for Universal Windows Platform和Nuget套件SQLite .Net-PCL。關於sqlite的詳細使用方法參考：######以下是本系統中Database類別：######

  public class DataBase : SQLiteConnection
    {public static string path = Path.Combine(ApplicationData.Current.LocalFolder.Path, "atmo.db");public DataBase() : base(new SQLitePlatformWinRT(), path)
        {
            CreateTable<datamodel>();
        }
    }</datamodel>

######INotifyPropertyChanged介面實作######

 public class ViewModelBase : INotifyPropertyChanged
    {public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;protected void OnPropertyChanged([CallerMemberName]string name = "")
        {
            PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(name));
        }
    }

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樹莓派GPIO圖

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硬體連結圖：

#感測器腳位圖：

#專案位址：

該專案還不完善，歡迎大家補充和指正！ ###### ######### ######

以上是樹莓派（Raspberry Pi，RPi）的詳細介紹的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！