作者：jiujiang

    DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它可以输出当前测定的环境温度和湿度；其中温度测量范围是0~50度，湿度是20-90%RH；测量精度是温度+-2度，湿度是+-5%；接下来我们将尝试如何将这两部分信息打印出来。

接线示例：

其中：
（1）-接GND；
（2）+接VCC，范围是3.3v~5v，此处接3.3v；
（3）out为信号线，接自定义Pin脚，此处接Pin18；

采集程序部分，采用的是github已有的程序，测试精确度还是不错；程序获取地址：

sudo git clone https://github.com/szazo/DHT11_Python.git

如果地址不可访问，文章最后有可用下载包。

代码下载后，可见example.py，文件，此处我们复制一下文件然后进行简单修改；

cp example.py jiujiang.py

修改jiujiang.py文件如下：

#!usr/bin/env python

#coding:utf-8



'''

from JiuJiang

树莓酱的操作实例

https:://www.suhmeijiang.com

'''



import RPi.GPIO as GPIO

import dht11

import time

import datetime



GPIO.setwarnings(False)

GPIO.setmode(GPIO.BCM)



# 设置使用的 pin 18引脚

instance = dht11.DHT11(pin=18)



try:

    while True:

        result = instance.read()

        if result.is_valid():

            print("\n");

            print("最后采集时间: " + str(datetime.datetime.now()))



            print("当前温度: %-3.1f C" % result.temperature)

            print("当前湿度: %-3.1f %%" % result.humidity)



        time.sleep(2) #测量频率 2秒/次



except KeyboardInterrupt:

    print("停止采集")

    GPIO.cleanup()

执行代码，效果如下图，测量结果如果一开始不准确，可以等待一下数据刷新的结果；

从上图可见，测量结果温度还是很准确的，湿度有差异，但是也在合理误差范围。

    很久前曾入手一个红外夜视摄像头，最近倒腾出来准备试一下；尝试如何拍照然后手机查看，还有实时摄像然后手机浏览。

首先连接摄像头，推荐关机连接，防止损坏摄像头；连接效果如下：

然后打开树莓派Camera设置，执行以下命令：（当然也可以页面设置）

sudo raspi-config

命令执行后，选择5 Interfacing Options，然后Enter键选择；

然后选择第一个Camera选项，按Enter键选择，然后选择"是"，重启系统完成。

（一）拍照，执行如下命令

raspistill -o show.jpg -rot 0 -w 1024 -h 768 -t 5000   -v

其中raspistill是摄像头拍照命令，具体参数如下：

命令执行后，可见当前目录产生一个show.jpg图片，为了查看图片内容，我们可以参考上次文章，https://www.shumeijiang.com/2021/10/30/手机连接树莓派实验/；
（1）手机ssh登录树莓派；
（2）进入相片所在目录；
（3）点击图片下载，然后在下载目录点击图片查看；
（4）效果如下图；

（二）实时摄像，执行raspivid命令，此命令是树莓派摄像命令；

raspivid -o - -t 0 -w 640 -h 360 -fps 25|cvlc -vvv stream:///dev/stdin --sout '#standard{access=http,mux=ts,dst=:8989}' :demux=h264

注意：如果执行上面命令报错cvlc命令没有找到，则需要执行sudo apt install vlc安装即可。

其中dst是输出端口，具体的参数含义可以网上查询；执行后，数据流产生了，但是我们没有存储，这个时候就需要一个能实时查看图像流的软件，可以用VLC、KMPlayer；此处我们用KMPlayer，效果如下图；（App Store下载）

    输入树莓派的静态IP加上命令启动时的端口号，然后点击打开，可以看到摄像头的实时视频，不过测试时发现有些延迟严重，下篇文章就实验PiCamera。

    web.py是Python的web框架，它简单而且功能强大。它安装后启动服务，然后通过url和端口访问服务内容；下面将简单尝试一下，更多的内容可以参考官网内容：https://webpy.org/docs/0.3/。

首先安装服务，可以采用pip安装，这边用的是Python3版本；

pip3 install web.py

模块安装后，启动服务，首先新建jiujiang.py，然后录入如下代码；

#!/usr/bin/env python

#coding:utf-8



'''

from JiuJiang

树莓酱的操作实例

https:://www.suhmeijiang.com

'''



#模块引入

import web



#路由规则定义

urls = (

    '/index/(.*)', 'index',

    '/jiujiang/(.*)', 'jiujiang'

)

app = web.application(urls, globals())



class index:

    def GET(self, name):

        if not name:

            name = 'World'

        return 'Hello, ' + name + '!'

#定义处理类

class jiujiang:

    def GET(self, data):

        return 'jiujiang test '+ data



#服务启动

if __name__ == "__main__":

    app.run()

文件保存后，执行命令，启动服务；其中2323是自定义端口，不写默认为8080；

python3 jiujiang.py  2323

服务启动后，我们可以用同局域网的电脑和手机访问；http://192.168.0.118:2323/jiujiang/webpy

接口访问后，可以看到服务端访问日志如下图：

 其他操作或者效果可以参考网上其他讲解。

    在三维空间中，我们定义分别在三个方向存在X轴，Y轴以及X轴，当物体转动时，欧拉角用来表示围绕三个轴转动的三个角度；可以用矩阵来表示；这篇文章将实验mpu6050陀螺仪如何获取欧拉角。
    其中围绕X轴旋转定义为Pitch（俯仰角）；围绕Y轴旋转定义为Yaw（偏航角）；围绕Z轴旋转定义为Roll（翻滚角）。

    首先建立空间坐标系，根据右手坐标系法则，右手手心面向我们，然后食指向上，中指指向我们，这时候，大拇指指向为X轴，食指指向Y轴，中指指向Z轴；如下图:

借用网络图片可看到三个角度运动方向：

自制一个飞机小模型，分别展示三个动作如下：

下面将实验mpu6050陀螺仪传感器，分别执行俯仰，翻滚，偏航动作，然后获取对应的角度。

获取陀螺仪数据，我们使用现成的模块，安装需要执行以下命令：

pip install mpu6050-raspberrypi

其他安装可参考文章：https://www.shumeijiang.com/2021/10/23/陀螺仪模块实验-准备/。

实验过程：

    上面动图可见，先执行左右翻滚，可见roll数值在变化；执行前后俯仰时，pitch数值在变化；执行左右偏航时，yaw数值变化。

程序部分可参考文章： https://blog.csdn.net/weixin_38956024/article/details/94898531；

算法部分参考：https://blog.csdn.net/weixin_38956024/article/details/94757023。

    平时都是通过电脑ssh连接树莓派，这次尝试通过手机登录树莓派然后进行命令行输入以及文件查看；当然前提是树莓派设置好静态IP。

   这次用的是Terminal & SSH和PiHelper两个手机app，都是从Apple手机的App Store下载；下面分别测试如何使用两个APP。

1、Terminal & SSH

打开app后，首先配置登录信息，点击右上角的+号，然后弹层输入配置信息，如下图：

    其中Name为自定义名称，用于区分登录信息，Host是登录树莓派的静态IP地址，Port是默认端口22，Username是登录名称，这边是pi，密码如果没有修改过是raspberry，Use SFTP（Secure File Transfer Protocol）默认打开，表示是否可以传输文件；Path是登录后默认进入的路径地址。

    文件下载部分，点击文件可以看到文件下载，然后查看最底部导航栏的Documents按钮，可以看到已下载文件。

2、PiHelper

点击进入APP，然后点击+新建连接；弹出新页面输入如下图配置，同上面：

    配置好后，测试连接，成功后保存配置；保存后跳转首页，然后点击配置好的连接项，效果如下图：其中GPIO为GPIO口注解，TERM为命令行页面，SFTP为文件列表；

点击TERM后，进入命令行界面，如下图：

点击SFTP，进入文件列表页面：

    前面曾经实验过给树莓派3B+烧录系统，文章地址： https://www.shumeijiang.com/2021/04/17/树莓派烧录系统/；由于3B+有正常的USB接口，所以可以正常外接鼠标，键盘以及正常的尺寸的HDMI接口外接显示器；但是zero由于尺寸不一，加之手里面没有对应的转换接口，所以这次尝试一下烧录系统以及配置网络信息。

    首先准备好树莓派Zero（已焊好针脚），适配的电源，以及一个TF卡（最好大于等于16G），TF卡读卡器；一台Windows电脑。

实验一：
1、TF卡按上面的文章烧录系统；
2、如果手里面有非zero其他树莓派版本，将卡插入，用正常版本进行设置；
3、外接鼠标、键盘、显示器然后开机登录，设置网络以及下载相关软件；
4、网络设置好后，将TF卡插入到树莓派zero上，启动zero；
5、启动后，正常ssh连接即可；
6、这个方法依赖其他硬件，所以不做重点，有条件的可以尝试。

实验二：
采用串口模式，通过一个USB转串口模块，连接Zero和电脑，然后进行系统设置；
1、首先按前面文章烧录系统，烧录完成后，打开TF卡并寻找config.txt文件；
2、在config.txt文件的尾部添加打开串口命令，如下图：

 3、 将TF卡插入Zero，用杜邦线连接树莓派Zero和USB转串口模块，效果如下图： 

4、将上图的USB插入Windows电脑，然后树莓派Zero开机；
5、登录Windows电脑，下载串口通信软件Putty，也可以用其他软件，下载地址：https://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/latest.html；
6、软件下载并安装，安装好后打开软件，并设置如下图：

6、如上图设置好端口COM3以及波特率115200，连接方式选择Serial，然后点击右下方的Open按钮；
7、页面打开后，回车，按提示输入账号pi和初始密码raspberry，然后进入系统命令行交互页面，如下图：

8、设置静态IP地址，后面就可以通过固定IP地址登录；参考文章：https://www.shumeijiang.com/2021/04/17/树莓派设置静态ip/；
 9、静态IP地址设置好后，需要打开ssh支持，可参考文章：https://www.shumeijiang.com/2019/12/08/基于命令行打开i2c协议支持； 
10、设置好静态IP地址和打开ssh后，重启Zero，然后断开USB串口模块，就可以通过正常ssh登录了；
11、其他参考文章：
（1）切换清华源：https://www.shumeijiang.com/2021/04/17/树莓派切换清华镜像源/；
（2）安装可视化工具VNC：https://www.shumeijiang.com/2021/05/06/树莓派安装vnc/。

    前面文章曾经做过LCD液晶显示屏的实验，文章地址：
（https://www.shumeijiang.com/2020/04/18/lcd液晶显示屏滚动播放实验/），实验使用的是LCD1602液晶显示屏；本篇文章使用的是12832OLED显示屏，驱动显示样例数据以及自定义文字数据。

#接线示例

   显示屏使用的I2C协议通信，由于树莓派默认是关闭的因此需要打开，相关的设置可以参考以前的文章；
1、https://www.shumeijiang.com/2019/12/08/基于命令行打开i2c协议支持/；
2、https://www.shumeijiang.com/2020/04/14/命令行下i2c读写操作/。

杜邦线接好后，执行命令：

i2cdetect  -y 1

命令执行后，当出现地址0x3c表示连接成功，并读取到模块地址；

    连接成功后，我们将实验驱动显示文字或者图形图像效果；由于Python已经有了很多成熟的驱动库，因此我们将采用已有的库实验驱动；代码仓库地址：https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_SSD1306.git。

代码下载可以通过下面的命令：

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_SSD1306.git

其中git是代码仓库管理工具，如果执行命令没有git，则需要执行安装命令：

apt-get install git

代码下载后，可以得到如下目录结构：

然后进入目录，执行安装程序：

sudo python  setup.py install

其中examples目录里面是几个例子，可以直接执行就可以看到效果，如下图：

python shapes.py

其中文字显示部分我们可以参考上面的例子的部分：

# Write two lines of text.

draw.text((x, top),    'Hello',  font=font, fill=255)

draw.text((x, top+20), 'World!', font=font, fill=255)

通过修改上面两行代码，我们可以自定义显示内容，如下效果：

    MPU6050是一款陀螺仪，它集成了3轴角速度计、3轴加速度计以及温度测量等功能；具体介绍可以网上搜索，本篇文章将介绍它如何接线以及如何通过树莓派读取数据。

    其中陀螺仪的原理是，一个旋转物体的旋转轴所指向的方向在不受外力影响时，是不会改变的；人们利用这个原理，用它来保持方向。通过I2C通信，读取轴指向的方向，将信号传送给树莓派处理。这个跟骑自行有相似之处，骑车骑的越快，车子越会沿着前进方向而不容易倾倒，因为车子有一种保持水平的力量。

    加速度是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如当汽车加速前进时，就有一种加速度的力，可以理解为正值；当汽车刹车时，就有一种相反方向的加速度，可以理解为负值；加速度传感器就是测量加速度的电子设备，多数加速度传感器是根据压电效应的原理在工作。

    其中I2C协议默认是关闭的，需要手工打开，可参考文章：https://www.shumeijiang.com/2019/12/08/基于命令行打开i2c协议支持/。
    还有 I2C操作可参考文章：https://www.shumeijiang.com/2020/04/14/命令行下i2c读写操作/。

    接线接好后，执行命令，可见陀螺仪模块地址：

   下篇文章将介绍如何获取数据。