这也行?动手用Python做一个酒精检测仪,数据还能直接上云

2023-05-16

 来这里发现更多有趣案例

 HaaS开发框架HaaS积木方案,赋能生态开发者,让您快速找到自己需要的解决方案,硬件主板与外设,以及各种应用组件。https://haas.iot.aliyun.com/solution/

下图是本案例除硬件连线外的3步导学,每个步骤中实现的功能请参考图中的说明。

1、简介

酒精,化学名称乙醇,化学式C₂H₆O,乙醇在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,低毒性。酒精会使人意识不清晰,在很多场合都不适合饮酒,尤其是在需要驾车时。国家也出台了法律,明确禁止酒后驾驶,否则会给予非常严厉的处罚。MQ3传感器是汉威电子出品的乙醇传感器,它有快速相应、高敏感度、稳定、寿命长以及外围电路简单等多个优点,常用于酒精监测、呼气测试仪等场景。

1.1、背景知识

本系统的核心在于灵敏地检测到酒精气体,MQ3传感器内部使用二氧化锡(SnO₂)气敏材料。当其检测到酒精蒸汽时,传感器的电导率随空气中酒精蒸汽的浓度增加而增大。MQ3内部将这种电导率变化转换成随酒精蒸汽浓度变化而变化的输出信号。这种传感器对酒精的灵敏度高,可以抵抗汽油、烟雾、水蒸气等的干扰。

酒精传感器在使用之前需要至少预热20秒,要想有很好的灵敏度,建议预热24小时以上。

1.2、准备

  • haaseduk1开发板一套
  • MQ3酒精传感器一个
  • 杜邦连接线若干

硬件连线图如下图所示:

2、物联网平台开发

对于第一次使用物联网平台的读者,需要开通实例以使用物联网平台的功能。这里可以使用免费的公共实例进行开发。

在物联网平台中,左上角选择“华东2-上海”,点击“公共实例”,即可开通。

开通物联网平台功能之后,需要完成下面的3个步骤完成云端设备的创建:

  1. 创建云端产品
  2. 创建产品属性(物模型)
  3. 创建云端设备(获取三元组)

2.1、创建云端产品

点击上图中的“公共实例”,即可进入控制台进行产品创建。然后,点击创建产品按钮,如下图所示。

在新建产品设定页面按照下图所示,设定“产品名称”,选择所属的“自定义品类”(自定义品类的物模型为空,需要自己创建,也可以通过导入外部物模型的方式导入),节点类型选择“直连设备”,联网方式选择“Wi-Fi”,数据格式选择“ICA标准数据格式”,检验类型和认证方式选择默认设定即可。还可以根据开发者自己的需求在“产品描述”页面添加针对此产品的描述。

选择之后,点击“确认”按钮,即可完成产品创建。之后点击“前往定义物模型”按钮,为新建的产品定义物模型。

2.2、创建产品属性(物模型)

点击下图中的“功能定义”标签页,再点击“编辑草稿”

标识符是设备端上报设备属性状态的消息中需要使用的标识符,并且只有在设备上报的属性内容符合“数据定义”中的数据取值范围的时候才会被物联网平台记录,否则会被物联网平台认定为非法属性而过滤掉。

本节我们选择创建自定义物模型的方式来创建此系统需要的物模型信息,点击上图中的”编辑草稿“按钮。然后按照下图的步骤,选择添加自定义功能。

把刚刚创建的物模型发布上线

产品及其物模型创建完成后就可以创建这个产品的设备了。

2.3、创建云端设备(获取三元组)

在云平台上为刚创建发布的产品创建一个设备,如下图

设备添加完成后,点击“前往查看”按钮,就可以看到此设备端详细信息了。

设备信息中有两个信息需要和设备端开发相匹配:

  1. 三元组(点击下图中的“查看”及可看到三元组信息)
  2. 物模型属性信息

2.4.1、获取设备三元组

如上图所示,点击“查看”按钮,就可以看到设备的三元组信息(如下图所示),三元组是物联网设备端和物联网云端设备相关联的唯一标识符,在设备端连接云端的时候会使用三元组信息和云端进行鉴权,鉴权通过之后云端会认为设备已激活并上线。

2.4.2、查看设备属性信息

设备详情信息页中的“物模型数据”标签页中可以看到设备的所有属性信息、设备事件上报情况及设备服务调用情况,如下图所示。待物联网设备按照设备属性对应的标识符上报设备属性的时候,本图片中的“酒精ADC电压值“属性值就会显示设备最新的属性信息。

创建产品和设备的过程是按照面向对象的思想进行设计的,其中创建产品可以看成是新建一个类,其中的物模型则是类的对象,创建设备则是进行类的实例化。

3、设备端开发

3.1、开发环境

在进行下一步之前请确保HaaSEDUK1开发环境已经搭建完毕。详情请参考HaaSEDUK1开发环境的说明。

3.2、创建解决方案

  
如下图所示,在Haas Studio中创建项目。先选择左侧的“开发板型号”再从右侧的案例中选择“酒精检测系统”案例点击“立即创建”即可。

  1. 修改路由器名称及密码

修改工程里main.py中wifiSsid和wifiPassword的值为读者实际要连接的路由器的名称及密码(请注意名称和密码都需要放在""符号中间)。

# Wi-Fi SSID和Password设置
wifiSsid = "请填写您的路由器名称"
wifiPassword = "请填写您的路由器密码"

修改完成之后get_wifi_status函数中的nm.connect(wifiSsid, wifiPassword) 语句就会连接读者自己设定的路由器。

  1. 修改设备端三元组

修改本工程里main.py中productKey、deviceName和deviceSecret的值为读者创建的物联网设备的三元组信息,如下图所示:

  1. 修改设备端上报数据所用标识符

alcohol_detector工程里main.py中下面的代码实现的是上传酒精检测结果到云端的功能。其中alcohol_adc_voltage便是酒精检测结果上报云端所用的标识符。

# 上传酒精浓度信息到物联网平台
def upload_alcohol_detector_state():
    global device
    alarming = False

    while True:
        data = get_alcohol_value()
        print('alcohol adc voltage:%d mv.' % data)
        if data < 0:
            print("Error: invalid alcohol adc voltage:", data)
            continue

        temp_str = "Alcohol:"
        temp_data_str = "%d" % data
        oledShowText(temp_str, 3, 1, 1, True, 16)
        oledShowText(temp_data_str, 40, 20, 1, False, 32)

        if (data > ALCOHOL_ALARM_VALUE):
            print("Info: alcohol detected, start alarm...")
            buzzer_alarm(True)
            alarming = True

        # "alcohol_adc_voltage" - 在云平台上创建产品时对应的酒精浓度属性的标识符
        upload_data = {'params': ujson.dumps({
            'alcohol_adc_voltage': data,
        })}
        device.postProps(upload_data)

        utime.sleep(3)
        if alarming:
            print("Info: stop alarm...")
            buzzer_alarm(False)

确保这个标识符和物联网产品的物模型中属性标识符是一样的。

4、运行结果

4.1、本地查看

推送此脚本到HaaSEDUK1之后并运行,串口会周期性的打印如下日志:

success to establish tcp, fd=3
物联网平台连接成功
sleep for 2s
alcohol adc voltage:381 mv.
alcohol adc voltage:381 mv.
alcohol adc voltage:379 mv.
alcohol adc voltage:379 mv.
alcohol adc voltage:374 mv.
alcohol adc voltage:394 mv.
alcohol adc voltage:492 mv.
alcohol adc voltage:565 mv.
alcohol adc voltage:977 mv.
Info: alcohol detected, start alarm...
<W><0> [pwm_device_ioctl:57]pwm0 is off now, ignore OFF request
Info: stop alarm...
alcohol adc voltage:1140 mv.
Info: alcohol detected, start alarm...
Info: stop alarm...
alcohol adc voltage:1101 mv.
Info: alcohol detected, start alarm...
Info: stop alarm...
alcohol adc voltage:998 mv.
Info: alcohol detected, start alarm...
Info: stop alarm...
alcohol adc voltage:697 mv.
alcohol adc voltage:665 mv.
alcohol adc voltage:646 mv.
alcohol adc voltage:1045 mv.
Info: alcohol detected, start alarm...
Info: stop alarm...
alcohol adc voltage:1249 mv.
Info: alcohol detected, start alarm...
Info: stop alarm...
alcohol adc voltage:1167 mv.
Info: alcohol detected, start alarm...

根据测量值, 当检测到的ADC电压值大于800mv时,空气中有稍明显的酒精蒸汽,触发蜂鸣器报警。
不论是否报警,检测到的ADC电压值都会显示到HaaSEDUK1的屏幕上。

4.2、物联网平台端设备信息查看

物联网设备的系统启动成功并连接到物联网平台之后,物联网平台上对应的设备状态会从”未激活状态“变为”上线“,在物模型数据标签页上会显示设备上报到物联网平台的属性值。

此时如果开发板周围的酒精浓度发生变化,物联网平台的物模型数据会更新为设备上报的最新的属性值。通过点击查看数据,可以看到一段时间监测到代表酒精浓度的ADC电压值值。

到此为止,酒精检测系统的案例就已经完成了。

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

这也行?动手用Python做一个酒精检测仪,数据还能直接上云 的相关文章

  • 必须要了解的物联网安全知识

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 物联网安全概述 物联网的本质 xff0c 是从端到云的数据交互及计算过程 根据这个特点 xff0c 可以将物联网划分为3个层次 xff1a 云 网络和设备 xff0c 也就形成了物联网的攻击
  • 物联网太难 ? 不妨试试用Python来开发

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 开篇 Python 作为一门快速发展的解释性编程语言 xff0c 数以百万计的开发者已经将Python应用在人工智能 游戏开发 数据挖掘 信息安全 系统运维等行业并取得了成功 现如今 xff
  • 边缘计算在物联网行业的应用

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 引言 边缘计算并不是诞生于物联网时代 xff0c AKAMAI作为一家内容分发网络CDN和云服务的提供商 xff0c 并且是世界上最大的分布式计算服务商之一 xff0c 早在2003年就和I
  • 物联网碎片化的一些思考

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 提到物联网遇到的挑战 xff0c 都会谈到物联网碎片化 造成物联网碎片化的原因主要包括以下两个 xff1a 从 物 的大小角度 xff1a 有的 物 很大 xff0c 如一些边缘网关智能设备
  • 开源硬件的前世今生

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 1 序言 在互联网爆发式增长了几十年的今天 xff0c 越来越多的末端硬件设备已经具备连接网络的能力 xff0c 业态也越来越丰富 xff0c 这就是今天所说的物联网 作为一个08年就开始玩
  • 为什么物联网领域使用Rust的项目越来越多?

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 1 概述 Rust是由 Mozilla 员工Graydon Hoare于2006年作为个人项目而创造 xff0c Mozilla于2009年开始赞助该项目 2012年 xff0c 第一个Ru
  • 华为、阿里、小米都在用的全屋智能技术

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 引言 随着物联网技术以及5G技术的高速发展 xff0c 家电 安防 家居等相关领域大厂相继入局 xff0c 曾经不敢想象的联动场景开始走进我们的生活 xff0c 10年前 xff0c 你或许
  • JAVA 正则表达式 (超详细)

    新网站上线 欢迎大家 网站交易中心 在这里你可以购买或者出售你的网站 网站信息发布中心 在这里有各种交易信息的发布 同时提供 一些软件的免费使用 xff08 附有源码 xff09 网站博客系统 这里你可以注册自己的博客 一个账户无限量博客
  • 下一个智能硬件爆品是什么?

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 1 智能硬件迅猛发展 谈到智能硬件 xff0c 业界较认可的定义是 xff1a 智能硬件是继智能手机之后的一个科技概念 xff0c 通过软硬件结合的方式 xff0c 对传统设备进行改造 xf
  • 物联网教育现状和前景

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 1 物联网行业现状 1 1 高速发展的物联网行业 物联网 xff08 The Internet of Things xff0c 简称IoT xff09 是指通过各种传感器技术 射频识别技术
  • 一文看懂蓝牙在物联网中的应用场景

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 简介 蓝牙作为一项发明于上世纪的近距离无线通信技术 xff0c 在手机 xff0c 电脑领域已经有了充分地基础 xff0c 那么这项技术在物联网领域又会有哪些应用场景呢 xff1f 蓝牙技术
  • 物联网设备连接的下一个引爆点:4G Cat.1

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 一 背景 物联网从概念兴起至今已经过了好几些年了 何为物联网 xff0c 首先要定义何为 物 xff08 Things xff09 xff0c 笔者理解所有具备连接能力的设备都可以是物 xf
  • 物联网云端一体人工智能方案的探索

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 1 高速发展的人工智能 说到人工智能 xff0c 大家并不陌生 xff0c 无论是围棋大战中战胜顶尖段位人类围棋手的Alpha Go xff0c 还是弹跳自如的波士顿机器狗 而无数的科幻电影
  • 带你走进多媒体世界:视频文件是怎么播放出来的

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 1 前言 多媒体是什么 xff1f 维基百科的解释是 xff1a 多媒体 xff08 Multimedia xff09 xff0c 在电脑应用系统中 xff0c 组合两种或两种以上媒体的一种
  • 从语音交互历史浅看它是否会是物联网行业的一个爆点?

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 背景 近几年得益于人工智能在语音领域的突破 xff0c 语音AI已经趋于成熟 xff0c 尤其在智能音箱领域 xff0c 智能音箱又带来了IoT应用到智能家居 本文主要讨论从语音交互历史看它
  • 物联网之IP Camera解决方案简介

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 前言 IP Camera 即网络摄像头 xff0c 是物联网领域中的一个重要场景 本文将带领读者了解IP Camera这一典型物联网场景的市场 IP Camera的重要组成部分 以及以Haa
  • 如何快速搭建一个像“天猫精灵”的智能语音助手?

    不看这几篇好文 xff0c 就别说自己了解物联网 天猫精灵相信大家都不陌生了 xff0c 它是阿里巴巴于2017年7月5日发布的AI智能终端品牌 让用户以自然语言对话的交互方式 xff0c 实现影音娱乐 购物 信息查询 生活服务等功能操作
  • 如何基于芯片SDK开发安防监控产品

    1 前言 近些年来 xff0c 安防监控市场需求广泛 安防监控已经成众多细分行业 xff0c 如金融 教育 医疗 交通等 xff0c 安全的必需品 消费类市场中 xff0c 随着人们对人身及财产安全意识的不断提升 xff0c 中小企业 商铺
  • Spark Streaming 与 Kafka 集成分析

    前言 Spark Streaming 诞生于2013年 xff0c 成为Spark平台上流式处理的解决方案 xff0c 同时也给大家提供除Storm 以外的另一个选择 这篇内容主要介绍Spark Streaming 数据接收流程模块中与Ka
  • MircoPython 的组件扩展方法

    1 背景 本节内容将详细介绍如何扩展一个新的MicroPython 的组件 组件扩展方式分两种 xff1a 模块扩展 xff0c 模块 43 类扩展 右边netmgr 功能以模块的方式扩展的 xff0c 在使用的时候直接导入模块进行使用 左

随机推荐