樹莓派CPU溫度監控與ThingSpeak資料傳送

利用 Python 監控樹莓派 CPU 溫度並將資料傳送到 ThingSpeak 平臺，可以實作遠端裝置狀態監控。此方案結合了樹莓派的硬體特性、Python 的程式設計能力以及 ThingSpeak 的資料記錄和視覺化功能。透過 vcgencmd 命令取得 CPU 溫度資訊，並使用 requests 函式庫將資料以 POST 請求方式傳送到 ThingSpeak API，實作資料上傳。設定更新週期，可根據需求調整資料採集頻率，滿足不同應用場景的監控需求。

使用Python和ThingSpeak傳送推文

問題描述

您想要自動從Raspberry Pi傳送推文，例如，當CPU溫度超過一定閾值時傳送警告。

解決方案

您可以使用ThingSpeak服務來傳送推文。ThingSpeak是一個IoT專用平臺，允許您建立通道來儲存和檢索資料，並提供了一系列動作，包括ThingTweet，可以將Twitter API包裝成一個簡單的Web服務。

步驟

建立ThingSpeak帳戶：前往ThingSpeak網站，建立一個新的帳戶。
啟用ThingTweet動作：登入您的ThingSpeak帳戶，然後選擇ThingTweet動作。您需要登入您的Twitter帳戶來啟用此動作。
取得API金鑰：在ThingSpeak網站上，取得您的API金鑰。
編寫Python程式：使用以下Python程式來傳送推文：

import time
import os
import requests

MAX_TEMP = 37.0  # 最高溫度閾值
MIN_T_BETWEEN_WARNINGS = 60  # 最小警告間隔（分鐘）

BASE_URL = 'https://api.thingspeak.com/apps/thingtweet/1/statuses/update'
KEY = 'your_key_here'  # 替換為您的API金鑰

def send_notification(temp):
    status = 'Raspberry Pi CPU溫度過高：' + str(temp)
    data = {'api_key': KEY, 'status': status}
    response = requests.post(BASE_URL, json=data)
    print(response.status_code)

def cpu_temp():
    dev = os.popen('/opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp')
    temp = float(dev.read().split('=')[1].split('\'')[0])
    return temp

while True:
    temp = cpu_temp()
    if temp > MAX_TEMP:
        send_notification(temp)
    time.sleep(MIN_T_BETWEEN_WARNINGS * 60)

圖表解釋

以下是程式流程圖：

  flowchart TD
    A[開始] --> B[檢查CPU溫度]
    B --> C[溫度過高]
    C --> D[傳送推文]
    D --> E[等待]
    E --> B

圖表翻譯

此圖表顯示了程式的流程。首先，程式檢查CPU溫度，如果溫度過高，則傳送推文。然後，程式等待一段時間後再次檢查CPU溫度。

內容解密

此程式使用了ThingSpeak的ThingTweet動作來傳送推文。ThingTweet提供了一個簡單的Web服務來包裝Twitter API，無需註冊Twitter應用程式。程式首先檢查CPU溫度，如果溫度過高，則傳送推文。然後，程式等待一段時間後再次檢查CPU溫度。

CPU 溫度監控與通知

程式碼

import time

# 定義最大溫度閾值
MAX_TEMP = 80.0

# 定義最小通知間隔時間（分鐘）
MIN_T_BETWEEN_WARNINGS = 30

def cpu_temp():
    # 讀取 CPU 溫度（範例程式碼）
    cpu_temp = dev.read()[5:-3]
    return float(cpu_temp)

while True:
    # 讀取 CPU 溫度
    temp = cpu_temp()
    
    # 列印 CPU 溫度
    print("CPU Temp (C): " + str(temp))
    
    # 檢查 CPU 溫度是否超過閾值
    if temp > MAX_TEMP:
        # 送出通知
        send_notification(temp)
        print("No more notifications for: " + str(MIN_T_BETWEEN_WARNINGS) + " mins")
        
        # 等待最小通知間隔時間
        time.sleep(MIN_T_BETWEEN_WARNINGS * 60)
    
    # 等待 1 秒後繼續監控
    time.sleep(1)

內容解密：

讀取 CPU 溫度：使用 dev.read()[5:-3] 讀取 CPU 溫度，然後轉換為浮點數。
檢查 CPU 溫度：如果 CPU 溫度超過 MAX_TEMP，則送出通知。
送出通知：呼叫 send_notification 函式，傳入目前的 CPU 溫度。
等待通知間隔：如果送出通知，則等待 MIN_T_BETWEEN_WARNINGS 分鐘後再繼續監控。

圖表翻譯：

  flowchart TD
    A[開始] --> B[讀取 CPU 溫度]
    B --> C[檢查 CPU 溫度]
    C -->|超過閾值| D[送出通知]
    C -->|未超過閾值| E[等待 1 秒]
    D --> F[等待通知間隔]
    E --> A

圖表翻譯：

此圖表展示了 CPU 溫度監控的流程。首先，讀取 CPU 溫度，然後檢查是否超過閾值。如果超過閾值，則送出通知，並等待通知間隔。否則，等待 1 秒後繼續監控。

技術選型分析：

使用 Python 作為程式語言，因其簡潔易學且有豐富的函式庫函式。
使用 time 函式庫來實作等待功能。
使用 dev.read() 函式來讀取 CPU 溫度，假設 dev 是一個已經初始化的裝置物件。

可以增加更多的通知方式，例如郵件或簡訊。
可以使用更精確的溫度感測器來提高監控的準確性。
可以實作遠端監控和控制，讓使用者可以從遠端位置監控和控制 CPU 溫度。

使用Raspberry Pi和RGB LED參與CheerLights專案

CheerLights是一個網路服務，當任何人傳送一條包含顏色名稱的推文到@cheerlights時，該服務會記錄該顏色為CheerLights顏色。全世界許多人都有CheerLights專案，這些專案使用網路服務請求最後的顏色並設定其照明以匹配該顏色。因此，當任何人傳送推文時，每個人的燈都會改變顏色。

解決方案

使用Raspberry Squid RGB LED連線到您的Raspberry Pi，並執行名為ch_16_cheerlights.py的測試程式。

from gpiozero import RGBLED
from colorzero import Color
import time, requests

led = RGBLED(18, 23, 24)
cheerlights_url = 'https://api.thingspeak.com/channels/1417/field/1/last.txt'

while True:
    try:
        cheerlights = requests.get(cheerlights_url)
        c = Color(cheerlights.text)
        led.color = c
        print(c)
    except Exception as e:
        print(e)
    time.sleep(2)

當您執行程式時，LED應該立即設定為一個顏色。它可能會在一段時間後改變顏色，當有人傳送推文時；如果它不改變，嘗試傳送一條訊息，例如“@cheerlights red”，然後LED和世界其他地方的LED的顏色應該會改變。CheerLights的有效顏色名稱為紅、綠、藍、青、白、老蕾絲、紫、洋紅、黃、橙和粉。

討論

程式碼只向ThingSpeak傳送網路請求，ThingSpeak傳回一個字串的顏色作為6位十六進位制數字。這個十六進位制數字然後用來設定LED顏色。 try/except程式碼用於確保程式不會在暫時網路中斷時當機。

參考

CheerLights使用ThingSpeak儲存最後的顏色在一個頻道中。在16.7食譜中，使用一個頻道來記錄感測器資料。如果您沒有Squid，您可以使用麵包板上的RGB LED（參見10.10食譜），甚至可以改編14.6食譜來控制整個LED條帶。

將感測器資料傳送到ThingSpeak

問題

您想要記錄感測器資料到ThingSpeak，並檢視隨時間的資料圖表。

解決方案

登入ThingSpeak，從頻道下拉選單中選擇我的頻道。接下來，建立一個新的頻道，如圖16-14所示。您可以將表格的其餘部分留空。當您完成編輯後，單擊頁面底部的儲存頻道按鈕。單擊API金鑰標籤以查詢可用的網路請求摘要，以及您剛剛建立的頻道的金鑰（圖16-15）。您需要複製您的API金鑰（寫入金鑰）作為以下程式中的KEY值。要將資料傳送到頻道，您必須傳送網路請求。Python程式如下：

import time, os
#... （其他程式碼）

請注意，這裡只提供了一部分程式碼，您需要根據您的具體需求和ThingSpeak API檔案完成程式碼。

監控樹莓派CPU溫度並將資料傳送到ThingSpeak

背景

在物聯網（IoT）應用中，監控裝置的執行狀態至關重要。樹莓派是一種流行的單板電腦，廣泛用於IoT專案中。監控樹莓派的CPU溫度可以幫助我們瞭解裝置的執行狀態，預防過熱等問題。在本文中，我們將介紹如何使用Python指令碼監控樹莓派的CPU溫度，並將資料傳送到ThingSpeak平臺進行實時監控。

硬體需求

樹莓派（任何版本）
網際網路連線

軟體需求

Python 3.x
requests函式庫

程式碼實作

import requests
import os
import time

# ThingSpeak設定
BASE_URL = 'https://api.thingspeak.com/update'
KEY = 'your_key_here'  # 替換為你的ThingSpeak寫入API金鑰
PERIOD = 60  # 更新週期（秒）

def get_cpu_temp():
    """讀取樹莓派CPU溫度"""
    dev = os.popen('/opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp')
    cpu_temp = dev.read()[5:-3]
    return float(cpu_temp)

def send_data(temp):
    """傳送資料到ThingSpeak"""
    data = {'api_key': KEY, 'field1': temp}
    response = requests.post(BASE_URL, json=data)
    return response.status_code

while True:
    temp = get_cpu_temp()
    print(f"CPU溫度（°C）：{temp}")
    send_data(temp)
    time.sleep(PERIOD)

解釋

設定ThingSpeak: 首先，你需要在ThingSpeak平臺建立一個頻道，並獲得寫入API金鑰。將金鑰替換到程式碼中的KEY變數中。
讀取CPU溫度: get_cpu_temp函式使用vcgencmd命令讀取樹莓派的CPU溫度。該命令傳回一個字串，包含溫度值，我們提取並轉換為浮點數。
傳送資料: send_data函式建構一個POST請求，將CPU溫度作為引數field1傳送到ThingSpeak。
迴圈更新: 指令碼使用無限迴圈，每隔PERIOD秒讀取一次CPU溫度，並傳送到ThingSpeak。

實施步驟

安裝requests函式庫：pip install requests
建立ThingSpeak頻道並獲得寫入API金鑰
替換程式碼中的KEY變數為你的API金鑰
執行指令碼：python script_name.py

結果

在ThingSpeak私人檢視頁面上，你應該能看到一個圖表，展示了樹莓派CPU溫度的實時資料。該圖表每隔一分鐘更新一次，以反映最新的溫度讀數。

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。

樹莓派CPU溫度監控與ThingSpeak資料傳送

使用Python和ThingSpeak傳送推文

問題描述

解決方案

步驟

圖表解釋

圖表翻譯

內容解密

CPU 溫度監控與通知

程式碼

內容解密：

圖表翻譯：

圖表翻譯：

技術選型分析：

使用Raspberry Pi和RGB LED參與CheerLights專案

解決方案

討論

參考

將感測器資料傳送到ThingSpeak

問題

解決方案

監控樹莓派CPU溫度並將資料傳送到ThingSpeak

背景

硬體需求

軟體需求

程式碼實作

解釋

實施步驟

結果

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