使用Python做一个语音播报温湿度系统,元气满满的一天从听到他开始

简介: 使用Python做一个语音播报温湿度系统,元气满满的一天从听到他开始

来这里发现更多有趣案例

HaaS开发框架

HaaS积木方案,赋能生态开发者,让您快速找到自己需要的解决方案,硬件主板与外设,以及各种应用组件。

https://haas.iot.aliyun.com/solution/


下图是本案的三步导学,每个步骤中实现的功能请参考图中的说明。




1、简介

1.1、背景

 

HaaS EDU K1是阿里云IoT事业部HaaS团队打造的一款物联网教育开发板,其K1C版本内置了CHT8305温湿度传感器,和OLED屏幕,并可以外接喇叭。 本案例利用这些能力,循环检测当前温湿度,显示到屏幕上,并能语音播报,同时上报到阿里云物联网云平台,记录数据以做进一步分析。


1.2、准备

HaaS EDU K1开发板 一套

喇叭 一个

 

硬件连线图如下所示:




2、物联网平台开发

 

对于第一次使用物联网平台的读者,需要开通实例以使用物联网平台的功能。这里可以使用免费的公共实例进行开发。


 

在物联网平台中,左上角选择“华东2-上海”,点击“公共实例”,即可开通。




 

开通物联网平台功能之后,需要完成下面的3个步骤完成云端设备的创建:


创建云端产品

创建产品属性(物模型)

创建云端设备(获取三元组)

2.1、创建云端产品

 

点击上图中的“公共实例”,即可进入控制台进行产品创建。然后,点击创建产品按钮,如下图所示。




 

在新建产品设定页面按照下图所示,设定“产品名称”,选择所属的“标准品类”,节点类型选择“直连设备”,联网方式选择“Wi-Fi”,数据格式选择“ICA标准数据格式”,检验类型和认证方式选择默认设定即可。还可以根据开发者自己的需求在“产品描述”页面添加针对此产品的描述。




 

选择之后,点击“确认”按钮,即可完成产品创建。返回“产品”页面之后可以看到产品类表中会出现刚刚创建的“温湿度检测”的产品,如下图所示。




2.3、创建产品属性(物模型)

 

点击上图中的“查看”按钮,即可看到产品信息,Topic列表,功能定义,数据解析等跟产品相关功能的设定。点开“功能定义”标签页,可以看到设备物模型定义。




 

其中标识符是设备端上报设备属性状态的消息中需要使用的标识符,并且只有在设备上报的属性内容符合“数据定义”中的数据取值范围的时候才会被物联网平台记录,否则会被物联网平台认定为非法属性而过滤掉。


 

本节我们选择直接新建方式来创建此产品需要的物模型信息,点击上图中的”编辑草稿“按钮。然后如下图再点击“添加标准功能”。




点击确定后回到前一个页面,再点击“发布上线”




  产品及其物模型创建完成后就可以创建这个产品的设备了。


2.3、创建云端设备(获取三元组)

 

在产品列表页面中,点击”温湿度检测“后的“管理设备”,就会进到设备管理页面。




 

在“设备”页面点击“添加设备”按钮,在“添加设备”页面中设定“deviceName”,这里开发者可以自己填入自己想设定的设备名称,

也可以不填任何内容让系统自动生成设备名称,如下图所示。




 

设备添加完成后,点击“前往查看”按钮,就可以看到此设备端详细信息了。




 

设备信息中有两个信息需要和设备端开发相匹配:


三元组

物模型属性信息



获取设备三元组

 

如上图所示,点击deviceSecret后面的“查看”按钮,就可以看到设备的三元组信息,三元组是物联网设备端和物联网云端设备相关联的唯一标识符,在设备端连接云端的时候会使用三元组信息和云端进行鉴权,鉴权通过之后云端会认为设备已激活并上线。




创建产品和设备的过程是按照面向对象的思想进行设计的,其中创建产品可以看成是新建一个类,其中的物模型则是类的对象,创建设备则是进行类的实例化。


3、设备端开发

3.1、开发环境

 

在进行下一步之前请确保haaseduk1开发环境已经搭建完毕。详情请参考haaseduk1快速开始的说明。


3.2、创建解决方案

 

如下图所示,在Haas Studio中创建项目。先选择左侧的“开发板型号”再从右侧的案例中选择“本地语音播报温湿度系统”案例点击“立即创建”即可。




Python脚本的详细说明请参考脚本内嵌的文字注释


修改路由器名称及密码

 

修改main.py中wifi_ssid和wifi_password的值为读者实际要连接的路由器的名称及密码(请注意名称和密码都需要放在""符号中间)。


# Wi-Fi SSID和Password设置

wifi_ssid = "请输入您的路由器名称"

wifi_password = "请输入您的路由器密码"

 

修改完成之后get_wifi_status函数中的nm.connect(wifi_ssid, wifi_password) 语句就会连接读者自己设定的路由器。


修改设备端三元组

 

修改main.py中productKey、deviceName和deviceSecret的值为读者创建的物联网设备的三元组信息,如下图所示:




获取当前温湿度,转换后语音播报和显示

利用CHT8305传感器获取当前的温度和湿度,进行转换后保留2位小数,显示在haaseduk1的屏幕上,并进行语音播报。

def play_display_temperature_humidity(cht8305Dev):

   play_data = {"format":0, "speechs":[]}

   temphumidity = cht8305Dev.getTempHumidity()

   print("当前温度:", temphumidity[0], "当前湿度:", temphumidity[1])

   if (temphumidity[0] < 0):

       temperature = "{$%.2f}" % -temphumidity[0]

       humidity = "{$%.2f}" % temphumidity[1]

       play_data["speechs"] = ["temperature", "negative", temperature, "centigrade", "humidity", humidity]

   else:

       temperature = "{$%.2f}" % temphumidity[0]

       humidity = "{$%.2f}" % temphumidity[1]

       play_data["speechs"] = ["temperature", temperature, "centigrade", "humidity", humidity]

   temp_str = "T:%.2f" % temphumidity[0]

   humi_str = "H:%.2f%%" % temphumidity[1]

   oledShowText(temp_str, 3, 1, 1, True, 12)

   oledShowText(humi_str, 3, 16, 1, False, 12)

   speaker.play_voice(play_data,resDir)

   return temphumidity


修改设备端上报数据所用标识符

 

main.py中下面的代码实现的是上报温湿度到云平台, 确保属性的标识符与云平台上产品的属性标识符一致。


def post_data_to_cloud(device, temphumidity):

   # 上报温湿度到云平台

   prop = ujson.dumps({

       "CurrentTemperature": temphumidity[0],

       "CurrentHumidity": temphumidity[1],

   })

   upload_data = {"params": prop}

   device.postProps(upload_data)

 

确保这温湿度检测的标识符和物联网产品的物模型中属性标识符是一样的.


4、运行结果

4.1、设备端

 

推送此脚本到haaseduk1之后,串口会周期性的打印如下日志。


......

当前温度: 33.47656 当前湿度: 30.20966

temperature

{$33.48}

SYS_TONE_4

SYS_TONE_8

centigrade

humidity

{$30.21}

SYS_TONE_2

SYS_TONE_1

['/data/pyamp/resource/temperature.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_3.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_MEASURE_WORD_shi.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_3.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_dian.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_4.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_8.wav', '/data/pyamp/resource/centigrade.wav', '/data/pyamp/resource/humidity.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_3.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_MEASURE_WORD_shi.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_dian.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_2.wav', '/data/pyamp/resource/SYS_TONE_1.wav']

player_set_source: idle->ready

player_task: ready->running

......


haaseduk1屏幕显示




注意:温湿度传感器CHT8305是内置在HaaS EDU K1内部的,所以测量的温湿度是板子内部的温湿度,并不是环境中的温湿度。这是由于HaaS EDU K1是以物联网开发教育为目的,实际生产环境中,需要采用一定的硬件结构设计,保证温湿度传感器暴露在外部环境中,并通过实际测试进行软件校准。


4.2、物联网平台端设备信息查看

 

物联网设备的系统启动成功并连接到物联网平台之后,物联网平台上对应的设备状态会从”未激活状态“变为”上线“,在物模型数据标签页上会显示设备上报到物联网平台的属性值。由于云平台与本地python代码显示浮点数的方式稍有不同,故其显示的小数点第2位不同,读者可以忽略。




 

每隔10s循环检测当前温湿度,物联网平台的物模型数据会更新为设备上报的最新的属性值。



到此为止,温湿度本地播报并数据上云的案例就已经完成了

————————————————

版权声明:本文为CSDN博主「HaaS技术社区」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/HaaSTech/article/details/125866027

相关实践学习
钉钉群中如何接收IoT温控器数据告警通知
本实验主要介绍如何将温控器设备以MQTT协议接入IoT物联网平台,通过云产品流转到函数计算FC,调用钉钉群机器人API,实时推送温湿度消息到钉钉群。
阿里云AIoT物联网开发实战
本课程将由物联网专家带你熟悉阿里云AIoT物联网领域全套云产品,7天轻松搭建基于Arduino的端到端物联网场景应用。 开始学习前,请先开通下方两个云产品,让学习更流畅: IoT物联网平台:https://iot.console.aliyun.com/ LinkWAN物联网络管理平台:https://linkwan.console.aliyun.com/service-open
相关文章
|
14天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
基于Python深度学习的眼疾识别系统实现~人工智能+卷积网络算法
眼疾识别系统,本系统使用Python作为主要开发语言,基于TensorFlow搭建卷积神经网络算法,并收集了4种常见的眼疾图像数据集(白内障、糖尿病性视网膜病变、青光眼和正常眼睛) 再使用通过搭建的算法模型对数据集进行训练得到一个识别精度较高的模型,然后保存为为本地h5格式文件。最后使用Django框架搭建了一个Web网页平台可视化操作界面,实现用户上传一张眼疾图片识别其名称。
72 4
基于Python深度学习的眼疾识别系统实现~人工智能+卷积网络算法
|
1月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
猫狗宠物识别系统Python+TensorFlow+人工智能+深度学习+卷积网络算法
宠物识别系统使用Python和TensorFlow搭建卷积神经网络,基于37种常见猫狗数据集训练高精度模型,并保存为h5格式。通过Django框架搭建Web平台,用户上传宠物图片即可识别其名称,提供便捷的宠物识别服务。
287 55
|
17天前
|
安全 前端开发 数据库
Python 语言结合 Flask 框架来实现一个基础的代购商品管理、用户下单等功能的简易系统
这是一个使用 Python 和 Flask 框架实现的简易代购系统示例,涵盖商品管理、用户注册登录、订单创建及查看等功能。通过 SQLAlchemy 进行数据库操作,支持添加商品、展示详情、库存管理等。用户可注册登录并下单,系统会检查库存并记录订单。此代码仅为参考,实际应用需进一步完善,如增强安全性、集成支付接口、优化界面等。
|
2月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 供应链
使用Python实现智能食品安全追溯系统的深度学习模型
使用Python实现智能食品安全追溯系统的深度学习模型
81 4
|
25天前
|
存储 缓存 监控
局域网屏幕监控系统中的Python数据结构与算法实现
局域网屏幕监控系统用于实时捕获和监控局域网内多台设备的屏幕内容。本文介绍了一种基于Python双端队列(Deque)实现的滑动窗口数据缓存机制,以处理连续的屏幕帧数据流。通过固定长度的窗口,高效增删数据,确保低延迟显示和存储。该算法适用于数据压缩、异常检测等场景,保证系统在高负载下稳定运行。 本文转载自:https://www.vipshare.com
119 66
|
1月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
【宠物识别系统】Python+卷积神经网络算法+深度学习+人工智能+TensorFlow+图像识别
宠物识别系统,本系统使用Python作为主要开发语言,基于TensorFlow搭建卷积神经网络算法,并收集了37种常见的猫狗宠物种类数据集【'阿比西尼亚猫(Abyssinian)', '孟加拉猫(Bengal)', '暹罗猫(Birman)', '孟买猫(Bombay)', '英国短毛猫(British Shorthair)', '埃及猫(Egyptian Mau)', '缅因猫(Maine Coon)', '波斯猫(Persian)', '布偶猫(Ragdoll)', '俄罗斯蓝猫(Russian Blue)', '暹罗猫(Siamese)', '斯芬克斯猫(Sphynx)', '美国斗牛犬
190 29
【宠物识别系统】Python+卷积神经网络算法+深度学习+人工智能+TensorFlow+图像识别
|
11天前
|
机器学习/深度学习 算法 前端开发
基于Python深度学习果蔬识别系统实现
本项目基于Python和TensorFlow,使用ResNet卷积神经网络模型,对12种常见果蔬(如土豆、苹果等)的图像数据集进行训练,构建了一个高精度的果蔬识别系统。系统通过Django框架搭建Web端可视化界面,用户可上传图片并自动识别果蔬种类。该项目旨在提高农业生产效率,广泛应用于食品安全、智能农业等领域。CNN凭借其强大的特征提取能力,在图像分类任务中表现出色,为实现高效的自动化果蔬识别提供了技术支持。
基于Python深度学习果蔬识别系统实现
|
15天前
|
Python
[oeasy]python057_如何删除print函数_dunder_builtins_系统内建模块
本文介绍了如何删除Python中的`print`函数,并探讨了系统内建模块`__builtins__`的作用。主要内容包括: 1. **回忆上次内容**:上次提到使用下划线避免命名冲突。 2. **双下划线变量**:解释了双下划线(如`__name__`、`__doc__`、`__builtins__`)是系统定义的标识符,具有特殊含义。
26 3
|
26天前
|
存储 算法 Python
文件管理系统中基于 Python 语言的二叉树查找算法探秘
在数字化时代,文件管理系统至关重要。本文探讨了二叉树查找算法在文件管理中的应用,并通过Python代码展示了其实现过程。二叉树是一种非线性数据结构,每个节点最多有两个子节点。通过文件名的字典序构建和查找二叉树,能高效地管理和检索文件。相较于顺序查找,二叉树查找每次比较可排除一半子树,极大提升了查找效率,尤其适用于海量文件管理。Python代码示例包括定义节点类、插入和查找函数,展示了如何快速定位目标文件。二叉树查找算法为文件管理系统的优化提供了有效途径。
50 5
|
1月前
|
机器学习/深度学习 算法 前端开发
基于Python深度学习的果蔬识别系统实现
果蔬识别系统,主要开发语言为Python,基于TensorFlow搭建ResNet卷积神经网络算法模型,通过对12种常见的果蔬('土豆', '圣女果', '大白菜', '大葱', '梨', '胡萝卜', '芒果', '苹果', '西红柿', '韭菜', '香蕉', '黄瓜')图像数据集进行训练,最后得到一个识别精度较高的模型文件。再基于Django框架搭建Web网页端可视化操作界面,以下为项目实现介绍。
52 4
基于Python深度学习的果蔬识别系统实现