HaaS轻应用(Python):连接物联网平台并控制设备硬件
1、前言
Python 语言的是一款非常容易使用的解释性语言,它的主要特点如下:
- 易学易用
- 可扩展可移植
- 丰富的三方库
正是由于以上这些特点,使得python在一些逻辑简单,功能复杂的场景应用非常广泛。近几年,随着人工智能的飞速发展,Python 的优点得到的充分的体现,因此成为了AI开发的首选语言。
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MicroPython(简称mpy)在保留了python语言主要特性的基础上,他还对嵌入式系统的底层做了非常不错的封装,它的特点如下:
- 沿用python语法和基本数据结构,保持易学易用性
- 提供基于嵌入式系统的硬件功能库封装,让嵌入式开发简单便捷
今天要介绍的是HaaS100如何使用micropython ,连接阿里云的物联网平台,并通过云端来控制设备的LED 灯。
2、方案介绍
阿里云物联网平台提供安全可靠的设备连接通信能力,支持设备数据采集上云,规则引擎流转数据和云端数据下发设备端。此外,也提供方便快捷的设备管理能力,支持物模型定义,数据结构化存储,和远程调试、监控、运维。
本文通过物联网平台下发修改HaaS100的LED状态的命令,HaaS100上的Python程序接收命令,并控制LED灯。具体交互方案设计如下:
3、效果视频
LinkKit 控制HaaS100视频详情
4、代码清单
# -*- coding: UTF-8 -*- import iot import utime # 请替换物联网平台申请到的产品和设备信息,可以参考文章:https://blog.csdn.net/HaaSTech/article/details/114360517 productKey = "xxxxx" productSecret = "xxxxx" deviceName = "xxxxx" deviceSecret = "xxxx" on_connected = False # 初始化linkkit sdk key_info = { 'region' : 'cn-shanghai' , 'productKey': productKey , 'deviceName': deviceName , 'deviceSecret': deviceSecret , 'productSecret': productSecret } device = iot.Device(key_info) # 物联网平台连接成功的回调函数 def on_connect(): global on_connected on_connected = True device.on('connect',on_connect) # 设置props 事件接收函数(本案例是云端控制led事件) def on_props(request): from driver import GPIO import ujson ON = 0 OFF = 1 #服务端返回的json 转换成dict payload = ujson.loads(request) #获取dict 中的led 状态字段 stat = payload["LEDSwitch"] gpio = GPIO() # open 函数支持的参数列表如下: # led1;led2;led3;led4;led5 gpio.open('led1') if stat == 1: gpio.write(ON) else: gpio.write(OFF) utime.sleep_ms(200) gpio.close() device.on('props',on_props) # 连接物联网平台 device.connect() # 触发linkit sdk持续处理server端信息 while(True): # device.do_yield(200) if on_connected: print('物联网平台连接成功') break else: utime.sleep(1) while True: utime.sleep(0.2) # 断开连接 device.close()
以上就是python 轻应用的主体代码,我们将其保存到文件 LinkKitControlLed.py, 然后拷贝到 sdcard 的根目录。
它的主要功能如下:
- 连接物联网平台
- 等待物联网平台的云端消息,并处理
注意事项:
- 请务必将代码中以下信息替换成自己的物联网平台上相关信息
PRODUCT_KEY = "a1uTFk4xjko" PRODUCT_SECRET = "xxxxxxx" DEVICE_NAME = "mpy_001" DEVICE_SECRET = "xxxxxxxxxxxxxxx"
- 运行代码之前请务必保证机器联网,python 联网指令如下
python /data/python-apps/wifi/main.py wifi_ssid wifi_password
5、物品清单
5.1、硬件
- HaaS100 开发板一块
- 电源一个
- micro usb 一个
- sdcard 一个
注意事项:
- HaaS100支持外接微型SD卡(Micro SD),最大支持64GB数据的存储,SD卡槽位于开发板背,可以外接微型SD存储卡
- sdcard 格式支持: FAT16/FAT32
- 本案例中暂时不支持exFAT 格式
5.2、软件
- 最新的HaaS100 开源代码
- 串口工具
6、实现步骤
在开始之前,务必保证按照Python轻应用官网中的快速开始章节,烧录官方固件或者自己编译固件烧录。
6.1、创建产品和设备
首先参考文章 https://help.aliyun.com/document_detail/189183.html?userCode=wrvvs1rm?spm=a2c4g.11174283.6.572.3a8b1668juSbg2 ,创建一个自己的产品和设备
如上图所示,笔者创建的产品是 mpy_test, 设备是mpy_001
6.2、创建物模型
如上图所示,首先点击产品,选择我们自己创建的产品mpy_test, 然后点击编辑草稿,添加自定义功能 进入下图中的界面
选择属性,输入LED开关, 选中弹出的默认属性, 点击确定即可完成属性的添加
也可以完全自己定义一个属性,确保属性主程序代码中的属性键的名称和 这里一致即可。
创建完成以后,点击发布即可。
6.3、执行轻应用代码
烧录完成以后,插入sdcard, 开机并连接串口
通过串口输入:
python /sdcard/LinkKitControlLed.py
就可以完成轻应用的启动,启动成功以后,串口会出现如下打印:
连接成功以后,主程序就会等待云端的消息分发,收到消息以后就会通过on_prop_set 函数处理
6.4、发送云端控制指令
在设备属性发布以后,我们就可以开始在线调试了
如上图所示:
- 选择监控运维—->在线调试
- 选择产品mpy_test 和 设备 mpy_001
- 正常情况下,设备已经在线,我们就可以看到下面的调试选项了
- 选择属性调试—->默认模块—->LED开关
- 选择参数 开启-1
- 点击调试,设置即可
发送成功以后,设备端串口会收到如下打印,最终调用回调函数,开启设备上的led 灯,从而实现上图中的效果
技术交流
Python轻应用继承了Python易学易用的特点,同时提供了基于嵌入式硬件的基础库封装,让开发者可以很方便的通过交互式的环境,实时进行嵌入式开发,让嵌入式开发也变得简单方便。
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