樹莓派（Raspberry Pi，RPi）是什么意思？很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。
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前言
樹莓派（Raspberry Pi，RPi）是專門為學(xué)生計(jì)算機(jī)編程教育而設(shè)計(jì)，只有信用卡大小的卡片式電腦，可以運(yùn)行Linux或者Windows 10 IoT Core操作系統(tǒng)。本文將利用樹莓派和UWP（Universal Windows Platform）開發(fā)技術(shù)搭建一個(gè)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控的氣象站系統(tǒng)。
硬件和涉及技術(shù)
硬件部分：
樹莓派2或3一塊，8G以上內(nèi)存卡一張，讀卡器（或帶sd卡接口的電腦）一個(gè)；
Dht11溫濕度傳感器一個(gè)，GY-68 BMP180氣壓計(jì)一個(gè)；
LY-69 土壤濕度計(jì)一個(gè)，MQ-2 煙霧氣敏傳感器一個(gè)，雨滴傳感器一個(gè)；
公母杜邦線若干，面包板一個(gè)，micro USB線一根，電源一個(gè)；
HDMI接口顯示器一臺(tái)（或HDMI轉(zhuǎn)其它接口）。
開發(fā)部分：
集成開發(fā)環(huán)境： Visual Studio 2017（建議使用社區(qū)版）；
開發(fā)語言：C#；
開發(fā)平臺(tái)：UWP；
通信協(xié)議：MQTT；
樹莓派操作系統(tǒng)：WIndows 10 IoT Core；
數(shù)據(jù)庫：Sqlite
操作系統(tǒng)的下載與安裝：
安裝Windows 10 IoT Core Dashboard 應(yīng)用， 訪問微軟開發(fā)者中心 依次選擇Raspberry Pi 3，Install onto my blank microSD card,Windows10 IoT core，點(diǎn)擊Next按鈕來到新頁面，點(diǎn)擊Download Dashboard按鈕下載，然后安裝。
燒錄操作系統(tǒng)到MicroSD卡，安裝完成后選擇設(shè)置新設(shè)備項(xiàng)進(jìn)入燒錄頁面。設(shè)備類型選擇Raspberry Pi 2&3；OS內(nèi)部版本選擇Windows 10 IoT Core(15063);驅(qū)動(dòng)器選擇插入的MicroSD卡；輸入設(shè)備名稱、密碼、確認(rèn)密碼；勾選WLAN網(wǎng)絡(luò)連接(勾選此項(xiàng)后可以將當(dāng)前電腦連接的WLAN信息復(fù)制給樹莓派開發(fā)板的操作系統(tǒng)，省去再次配置的麻煩)；至此，樹莓派安裝Windows 10 IoT操作系統(tǒng)完成。
如下圖：
Windows Device Portal：
在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的瀏覽器輸入樹莓派的IP地址,端口為8080,回車后會(huì)提示輸入用戶名和密碼。默認(rèn)用戶名為Administrator,密碼為燒錄操作系統(tǒng)時(shí)設(shè)置的密碼,如果忘記密碼則只能重新安裝。登陸成功后會(huì)看到樹莓派開發(fā)板的當(dāng)前操作系統(tǒng)下的詳細(xì)信息,應(yīng)用程序管理界面,設(shè)置默認(rèn)程序以及開機(jī)自啟動(dòng)等。
實(shí)現(xiàn)
MQTT通信：
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊(duì)列遙測傳輸）是IBM開發(fā)的一個(gè)即時(shí)通訊協(xié)議。經(jīng)過多年的發(fā)展，MQTT在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用均有凸顯，它可以作為手機(jī)客戶端的消息推送工具，并且在安卓應(yīng)用中有比較大的占比。作為一款專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的通信協(xié)議，MQTT具有在低帶寬、不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下正常工作的特性。它的消息傳遞有三種模式：
至多一次，會(huì)發(fā)生消息丟失或重復(fù)，這種模式適合傳感器類的數(shù)據(jù)傳輸，即使消息丟失，很快會(huì)再次發(fā)送。
只有一次，確保消息到達(dá)且不發(fā)生重復(fù)數(shù)據(jù)，適合需要精確數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，例如計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。
至少一次，確保消息可以到達(dá)，但可能發(fā)生重復(fù)。
關(guān)于MQTT服務(wù)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：
重慶分公司
重慶分公司
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(shí)現(xiàn)：
要在UWP下使用Sqlite需要先安裝VS擴(kuò)展Sqlite for Universal Windows Platform和Nuget包SQLite.Net-PCL。關(guān)于sqlite的詳細(xì)使用方法參照：
下面是本系統(tǒng)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();
}
} INotifyPropertyChanged接口實(shí)現(xiàn)
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(xiàng)目地址：
該項(xiàng)目還不完善，歡迎大家補(bǔ)充和指正！
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