如何使用Thingsboard通过MQTT进行Raspberry Pi GPIO控制

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服务器设置

您将需要访问Thingsboard服务器。使用LiveDemo或《安装指南》来安装Thingsboard。

硬件和插脚列表

RaspberryPi-我们将使用RaspberryPi3ModelB，但您也可以使用其他任何型号

引线和相应的电阻

阴阳跳线

接线图

将允许控制所有可用GPIO引脚的状态，我们建议在这些引脚上连接一些LED以提高可视性。您可以使用此步骤所附的基本架构。您也可以为每个LED添加一个电阻。

步骤2：对RaspberryPi进行编程

MQTT库安装

以下命令将安装MQTTPython库：

$sudopipinstallpaho-mqtt

应用程序源代码

我们的应用程序由经过注释的单个python脚本组成。源代码可在此处获取。

您将需要修改THINGSBOARD_HOST常量以匹配Thingsboard服务器安装IP地址或主机名。如果您正在使用实时演示服务器，请使用“demo.thingsboard.io”。

ACCESS_TOKEN常量的值对应于预先配置的演示数据中的示例RaspberryPi设备。。如果您正在使用实时演示服务器，请获取预配置的“RaspberryPi演示设备”的访问令牌。

importpaho.mqtt.clientasmqtt

importRPi.GPIOasGPIO

importjson

THINGSBOARD_HOST=‘YOUR_THINGSBOARD_IP_OR_HOSTNAME’

ACCESS_TOKEN=‘RASPBERRY_PI_DEMO_TOKEN’

#WeassumethatallGPIOsareLOW

gpio_state={7：False，11：False，12：False，13：False，15：False，16：False，18：False，22：False，29：False，

31：False，32：False，33：False，35：False，36：False，37：False，38：False，40：False}

#ThecallbackforwhentheclientreceivesaCONNACKresponsefromtheserver.

defon_connect（client，userdata，rc）：

print（‘Connectedwithresultcode’+str（rc））

#SubscribingtoreceiveRPCrequests

client.subscribe（‘v1/devices/me/rpc/request/+’）

#SendingcurrentGPIOstatus

client.publish（‘v1/devices/me/attributes’，get_gpio_status（），1）

#ThecallbackforwhenaPUBLISHmessageisreceivedfromtheserver.

defon_message（client，userdata，msg）：

print‘Topic：’+msg.topic+‘Message：’+str（msg.payload）

#DecodeJSONrequest

data=json.loads（msg.payload）

#Checkrequestmethod

ifdata［‘method’］==‘getGpioStatus’：

#ReplywithGPIOstatus

client.publish（msg.topic.replace（‘request’，‘response’），get_gpio_status（），1）

elifdata［‘method’］==‘setGpioStatus’：

#UpdateGPIOstatusandreply

set_gpio_status（data［‘params’］［‘pin’］，data［‘params’］［‘enabled’］）

client.publish（msg.topic.replace（‘request’，‘response’），get_gpio_status（），1）

client.publish（‘v1/devices/me/attributes’，get_gpio_status（），1）

defget_gpio_status（）：

#EncodeGPIOsstatetojson

returnjson.dumps（gpio_state）

defset_gpio_status（pin，status）：

#OutputGPIOsstate

GPIO.output（pin，GPIO.HIGHifstatuselseGPIO.LOW）

#UpdateGPIOsstate

gpio_state［pin］=status

#UsingboardGPIOlayout

GPIO.setmode（GPIO.BOARD）

forpiningpio_state：

#SetoutputmodeforallGPIOpins

GPIO.setup（pin，GPIO.OUT）

client=mqtt.Client（）

#Registerconnectcallback

client.on_connect=on_connect

#Registedpublishmessagecallback

client.on_message=on_message

#Setaccesstoken

client.username_pw_set（ACCESS_TOKEN）

#ConnecttoThingsboardusingdefaultMQTTportand60secondskeepaliveinterval

client.connect（THINGSBOARD_HOST，1883，60）

try：

client.loop_forever（）

exceptKeyboardInterrupt：

GPIO.cleanup（）

运行应用程序

此简单命令将启动应用程序：

pythongpio.py

步骤3：数据可视化

为简化此说明，我们在每个Thingboard安装中可用的演示数据中都包含了“RaspberryPIGPIO演示仪表板”。当然，您可以修改此仪表板：调整，添加，删除小部件等。您可以通过以租户管理员身份登录来访问此仪表板。

在本地安装的情况下：

登录名：tenant@thingsboard.org

密码：租户

如果是实时演示服务器：

登录名：您的实时演示用户名（电子邮件）

密码：您的实时演示密码

有关如何获取帐户的更多详细信息，请参见实时演示页面。

登录后，打开Dashboards-》RaspberryPIGPIODemoDashboard页面。您应观察带有GPIO控制和状态面板的演示仪表板。现在，您可以使用控制面板切换GPIO的状态。结果，您将在设备和状态面板上看到LED状态更改。