樹莓派（Raspberry Pi，RPi）是什么意思

樹莓派（Raspberry Pi，RPi）是什么意思？很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

                                                           前言

　　樹莓派（Raspberry Pi，RPi）是專門為學生計算機編程教育而設計，只有信用卡大小的卡片式電腦，可以運行Linux或者Windows 10 IoT Core操作系統。本文將利用樹莓派和UWP（Universal Windows Platform）開發技術搭建一個可以實時監控的氣象站系統。

硬件和涉及技術

硬件部分：

• 樹莓派2或3一塊，8G以上內存卡一張，讀卡器（或帶sd卡接口的電腦）一個；

• Dht11溫濕度傳感器一個，GY-68 BMP180氣壓計一個；

• LY-69 土壤濕度計一個，MQ-2 煙霧氣敏傳感器一個，雨滴傳感器一個；

• 公母杜邦線若干，面包板一個，micro USB線一根，電源一個；

• HDMI接口顯示器一臺（或HDMI轉其它接口）。

開發部分：

• 集成開發環境： Visual Studio 2017（建議使用社區版）；

• 開發語言：C#；

• 開發平臺：UWP；

• 通信協議：MQTT；

• 樹莓派操作系統：WIndows 10 IoT Core；

• 數據庫：Sqlite

操作系統的下載與安裝：

• 安裝Windows 10 IoT Core Dashboard 應用， 訪問微軟開發者中心 依次選擇Raspberry Pi 3，Install onto my blank microSD card,Windows10 IoT core，點擊Next按鈕來到新頁面，點擊Download Dashboard按鈕下載，然后安裝。

• 燒錄操作系統到MicroSD卡，安裝完成后選擇設置新設備項進入燒錄頁面。設備類型選擇Raspberry Pi 2&3；OS內部版本選擇Windows 10 IoT Core(15063);驅動器選擇插入的MicroSD卡；輸入設備名稱、密碼、確認密碼；勾選WLAN網絡連接(勾選此項后可以將當前電腦連接的WLAN信息復制給樹莓派開發板的操作系統，省去再次配置的麻煩)；至此，樹莓派安裝Windows 10 IoT操作系統完成。

如下圖：

　　Windows Device Portal：

　　在同一網絡環境下的瀏覽器輸入樹莓派的IP地址,端口為8080,回車后會提示輸入用戶名和密碼。默認用戶名為Administrator,密碼為燒錄操作系統時設置的密碼,如果忘記密碼則只能重新安裝。登陸成功后會看到樹莓派開發板的當前操作系統下的詳細信息,應用程序管理界面,設置默認程序以及開機自啟動等。

實現

MQTT通信：

　　MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊列遙測傳輸）是IBM開發的一個即時通訊協議。經過多年的發展，MQTT在各個領域的應用均有凸顯，它可以作為手機客戶端的消息推送工具，并且在安卓應用中有比較大的占比。作為一款專為物聯網設計的通信協議，MQTT具有在低帶寬、不穩定的網絡環境下正常工作的特性。它的消息傳遞有三種模式：

1. 至多一次，會發生消息丟失或重復，這種模式適合傳感器類的數據傳輸，即使消息丟失，很快會再次發送。

2. 只有一次，確保消息到達且不發生重復數據，適合需要精確數據的系統，例如計費系統。

3. 至少一次，確保消息可以到達，但可能發生重復。

關于MQTT服務器的搭建可以參考：

MQTT在UWP下的使用可以參考：

要在UWP下使用MQTT需要安裝nuget包m2mqtt

在這里我還是貼一下MQTT的連接代碼：

 public class Mqtt : MqttClient
    {public Mqtt(string host) : base(host, 61613, false, MqttSslProtocols.None)
        {
            Connect(Guid.NewGuid().ToString(), "admin", "password");
            Subscribe(new string[] { "atmo" }, new byte[] { MqttMsgBase.QOS_LEVEL_EXACTLY_ONCE });           // PostData("Hello World!");        } public void RequestData(string msg)
        {
            Publish("atmo", Encoding.UTF8.GetBytes(msg));
        }public void PostData(string msg)
        {
            Publish("atmo", Encoding.UTF8.GetBytes(msg));
        }
    }

Sqlite實現：

要在UWP下使用Sqlite需要先安裝VS擴展Sqlite for Universal Windows Platform和Nuget包SQLite.Net-PCL。關于sqlite的詳細使用方法參照：

下面是本系統中Database類：

  public class DataBase : SQLiteConnection
    {public static string path = Path.Combine(ApplicationData.Current.LocalFolder.Path, "atmo.db");public DataBase() : base(new SQLitePlatformWinRT(), path)
        {
            CreateTable<DataModel>();
        }
    }

INotifyPropertyChanged接口實現

 public class ViewModelBase : INotifyPropertyChanged
    {public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;protected void OnPropertyChanged([CallerMemberName]string name = "")
        {
            PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(name));
        }
    }

樹莓派GPIO圖

硬件連接圖：

傳感器引腳圖：

項目地址：

該項目還不完善，歡迎大家補充和指正！

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