【物联网】基于树莓派的物联网开发【21】——MQTT获取树莓派传感器数据广播实战

场景介绍

今天程序猫带领大家如何获取树莓派传感器温湿度数据，并用MQTT进行广播。

实现过程

启动MQTT服务

1、终端启动Mosquitto服务
sudo systemctl start mosquitto
2、设置服务开机自动启动
sudo systemctl enable mosquitto

硬件连接

树莓派4b连接GPIO引脚与DHT11传感器;
硬件只涉及树莓派、DHT11传感器。
DHT11的信号引脚连接树莓派的GPIO17， DHT11的Vdd（+）和GND引脚（-）分别连接树莓派的电源正极和GND引脚。

实现思路

1、通过树莓派GPIO来连接并控制DHT11传感器，获得温度，湿度数据；
2、使用MQTT将树莓派所获取的温度与湿度数据广播；
3、订阅MQTT服务器的广播获取湿度与温度数据；

链接MQTTX客户端

配置MQTT基础信息，填写ip地址，默认端口1883

如果连接成功，则会弹出已连接

添加订阅主题

配置主题名Topic

读取传感器数据并发送到MQTT

编写脚本代码sensor_demo.py

1、配置MQTT ：服务器地址 ，端口号，主题
2、传感器引脚配置
3、读取传感器数据
4、向MQTT发送消息

import time
import board
import adafruit_dht
from datetime import datetime
import paho.mqtt.client as mqtt
import json

# MQTT配置
broker = "192.168.137.31"
port = 1883
topic = "DHT11_message"

# 传感器引脚配置
SENSOR_PIN = board.D17      # 使用CircuitPython标准命名（物理引脚11）

# SENSOR_PIN = board.GPIO17 # 替代：树莓派专用GPIO命名

# 初始化MQTT客户端
client = mqtt.Client()
client.connect(broker, port)

try:
    # 添加 use_pulseio=False 参数
    dhtDevice = adafruit_dht.DHT11(SENSOR_PIN, use_pulseio=False)

    print("传感器初始化成功，开始数据采集......")

    while True:
        try:
            # 读取温湿度数据
            temperature = dhtDevice.temperature
            humidity = dhtDevice.humidity

            # 检查有效读数
            if temperature is None or humidity is None:
                raise RuntimeError("读取到无效值")

            # 准备MQTT消息
            recDate = datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
            msg = json.dumps({
                'Tem': temperature,
                'Hum': humidity,
                'Date': recDate
            })

            # 发送消息
            result = client.publish(topic, msg)
            if result[0] == mqtt.MQTT_ERR_SUCCESS:
                print(f"✓ [{recDate}] 发送成功: {msg}")
            else:
                print(f"✗ 发送失败，错误码: {result[0]}")

        except RuntimeError as e:
            print(f"传感器读取错误: {e}")
        except Exception as e:
            print(f"意外错误: {e}")

        time.sleep(10.0)  # 采集间隔10s

except KeyboardInterrupt:
    print("程序被用户终止")
except RuntimeError as e:
    print(f"初始化失败: {e}")
    exit(1)
finally:
    # 清理资源
    if 'dhtDevice' in locals():
        dhtDevice.exit()
    client.disconnect()
    print("资源已释放")

进入虚拟环境

树莓派终端输入命令：

source adafruit_env/bin/activate

运行脚本

控制台输入命令

python3  sensor_demo.py

控制台可以看到数据采集OK

订阅MQTT服务器的广播获取

打开MQTT客户端，看到接收消息成功。