描述

該項(xiàng)目是一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的天氣數(shù)據(jù)收集和存儲(chǔ)程序。

天氣數(shù)據(jù)由 Arduino 記錄，并通過向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器發(fā)送特制的 GET 請(qǐng)求每 10 分鐘發(fā)送到數(shù)據(jù)庫。

或者，您也可以將輸出發(fā)送到 20x4 LCD。

先決條件：

您必須已經(jīng)配置了 Web 服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器端腳本語言，它們可以處理 HTTP GET 請(qǐng)求的查詢字符串中的名稱/值對(duì)。如果您使用的是 Windows，在典型的 LAMP/WAMP/WIMP 堆棧上啟動(dòng)和運(yùn)行非常容易，但讓所有這些一起工作超出了本文的范圍。

在我的例子中，我已經(jīng)配置了一臺(tái) Windows 7 機(jī)器來運(yùn)行一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 WIMP 堆棧——

• Windows 7 上的 Microsoft IIS 7.5
• PHP 7.1.24 - windows.php.net/download/
• MySQL 社區(qū) 8.0.13 - dev.mysql.com/downloads
• 我還使用 PHPMyAdmin 的副本來幫助進(jìn)行數(shù)據(jù)庫配置 - phpmyadmin.net/
• 必須啟用 mysqli PHP 擴(kuò)展

重要的提示：

這個(gè)項(xiàng)目完全忽略了任何表面上的安全（不要按原樣將它放在 Internet 上，但它對(duì)您的 LAN 沒問題）并且我的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化可能需要一些工作。

概述：

本文的重點(diǎn)是將數(shù)據(jù)從傳感器中獲取到我們的數(shù)據(jù)庫中，然后提取該數(shù)據(jù)并以某種方式顯示它，讓我們知道接下來會(huì)發(fā)生什么。

從現(xiàn)在開始，本文假設(shè)您有一個(gè)可用的 Web 服務(wù)器、PHP 和 MySQL。

數(shù)據(jù)庫配置：

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，我創(chuàng)建了一個(gè)名為 weatherdata 的數(shù)據(jù)庫，并在該數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了一個(gè)名為 master 的表。

除了每個(gè)數(shù)據(jù)庫條目的唯一標(biāo)識(shí)符之外，我們還想記錄 4 件事：

• 時(shí)間;
• 溫度
• 氣壓
• 濕度

所以我們需要 5 個(gè)我命名如下的字段：

• 流體;
• 時(shí)間戳
• 溫度
• 壓力
• 濕度

這是 phpMyAdmin 的樣子：

?

表格字段設(shè)置

?

使用 phpMyAdmin 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 weatherdata。跳過從界面創(chuàng)建表并在 MySQL 命令行客戶端中使用下面的腳本來創(chuàng)建表和字段：

CREATE TABLE master 
( 
    uid INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
    timestamp DATETIME NOT NULL,  
    temperature DOUBLE(8,4) NOT NULL,  
    pressure DOUBLE(8,4) NOT NULL,  
    humidity DOUBLE(8,4) NOT NULL,  
    PRIMARY KEY (uid)
);

測(cè)試注意事項(xiàng)：

您可以通過在瀏覽器的地址欄中手動(dòng)輸入 WEBSERVER_IP_ADDRESS/processincoming.php?t=9.30&p=98.80&h=75.70 并按回車鍵來測(cè)試設(shè)置（如果需要，可以更改值）。如果服務(wù)器正確處理它，您將看到這些值記錄在數(shù)據(jù)庫中并且它工作正常。如果它不起作用，則某處存在配置或設(shè)置錯(cuò)誤。

服務(wù)器端處理

數(shù)據(jù)庫輸入是通過 Arduino 每 10 分鐘向 Web 服務(wù)器發(fā)送一次 GET 請(qǐng)求來完成的，請(qǐng)求的查詢字符串中包含溫度、壓力和濕度值。

在 Arduino 代碼中，構(gòu)建并發(fā)送 URL 字符串：

urlString = "GET /processincoming.php?t=" + temperatureToDB + "&p=" + 
    pressureToDB + "&h=" +  humidityToDB + " HTTP/1.1"; 
sendDataToServer(urlString);

sendDataToServer() 函數(shù)接受完整的字符串并將其發(fā)送到局域網(wǎng)中位于 192.168.1.35 的 Web 服務(wù)器：

void sendDataToServer(String stringToSend) {    
    //make sure i'm sending what I think I'm sending    
    Serial.println(stringToSend);      
    if (client.connect(server, 80))      
    {         
        client.println(stringToSend);         
        client.println("Host: 192.168.1.35");         
        client.println("Connection: close");         
        client.println();     
    }         
        else     
    {        
        Serial.println("connection failed");     
    }
} 

我們發(fā)送的完整請(qǐng)求如下所示：

GET /processincoming.php?t=9.30&p=98.80&h=75.70 HTTP/1.1

應(yīng)該很明顯，但 t = 溫度值，p = 壓力值和 h = 濕度值

我在這里要注意的一件事是，此頁面請(qǐng)求不會(huì)產(chǎn)生通常會(huì)發(fā)送到瀏覽器的任何輸出（除了默認(rèn)響應(yīng)標(biāo)頭之外）。一旦 Arduino 發(fā)送數(shù)據(jù)，它就完成了直到下一個(gè)周期并且不需要解析響應(yīng)，甚至不需要等待響應(yīng)。

提示：為您的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器提供 LAN 上的靜態(tài) IP 地址。如果您依賴 DHCP，您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在修改 Arduino 代碼以說明每次服務(wù)器重新啟動(dòng)時(shí)主機(jī) IP 都會(huì)發(fā)生變化。

此處包含的代碼 (WeatherStation_v1_webclient_no_lcd.ino) 編譯為 1304 字節(jié)，因此適用于較小的設(shè)備。

顯示數(shù)據(jù)：

文件 weather.php 負(fù)責(zé)顯示我們的天氣數(shù)據(jù)。顯示頁面是由腳本生成的簡(jiǎn)單 HTML 表格，不需要除 mysqli 之外的任何其他 PHP 擴(kuò)展。

默認(rèn)情況下，此頁面顯示長(zhǎng)達(dá) 3 小時(shí)的數(shù)據(jù)，因此我們的 Arduino 應(yīng)該至少運(yùn)行了那么長(zhǎng)時(shí)間才能記錄足夠的數(shù)據(jù)量。如果您嘗試在沒有足夠數(shù)據(jù)點(diǎn)的情況下運(yùn)行它，您將收到數(shù)組錯(cuò)誤。

收集數(shù)據(jù)至少 3 小時(shí)后，輸出 HTML 應(yīng)如下所示：

?

在 iPhone 上顯示 weather.php

?

最后，隨附的原理圖附有 LCD 輸出 - 可以忽略。

備選方案

在這種情況下，不要忽視 LCD，您將需要它。我還包括第二個(gè) Arduino 程序，它結(jié)合了上述內(nèi)容并輸出到 20x4 LCD。

可以在此處找到 LCD 組件的完整描述：https ://create.arduino.cc/projecthub/ragingradish/improved-weatherstation-20x4-18dd89

程序的 LCD 部分已更新，以確認(rèn)以太網(wǎng)已啟動(dòng)并正在運(yùn)行，但其他方面沒有變化。

為了將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器，添加并初始化了適當(dāng)?shù)膸欤缓髮l件插入到循環(huán)中：

//send data to server every 10 minutes  
if ((mainLoop == 0) || (mainLoop % 10 == 0))  
{    
    temperatureToDB = currentTemp;    
    pressureToDB = currentPressure;    
    humidityToDB = currentHumid;    
    urlString = "GET /processincoming.php?t=" + temperatureToDB + "&p=" +
       pressureToDB + "&h=" +  humidityToDB + " HTTP/1.1";    
    sendDataToServer(urlString);  
}

運(yùn)行 LCD 版本的代碼是 WeatherStation_20x4_v1_webclient.ino 并編譯為 2090 字節(jié)。你需要一個(gè)有足夠內(nèi)存的設(shè)備來運(yùn)行它。