摘 要

树莓派，作为开源硬件领域的一个较为高阶的硬件产品，在新兴的物联网领域大有可为，在这方面以低成本、高可扩展性引人瞩目，得到了越来越多的开发者和专业人士的追捧，其全球销量已突破千万台。

本文基于树莓派（Raspberry pi 3）平台，外接温度传感器DS18B20,实现了对环境温度的监测，就是树莓派在物联网技术中的一次应用。该系统具有体积小、价格低廉和性价比高等优点，先不论价格两元人民币的DS18B20,售价35美元的树莓派，体积只有卡片大小，搭载Linux系统，拥有多种接口，体积小且功能强大，可以说麻雀虽小五脏俱全，它的应用范围和潜力几乎是无限的。基于树莓派的温度采集存储与显示系统，主要分为温度采集系统、温度存储系统和温度显示系统三个部分。首先通过树莓派gpio接口连接DS18B20,然后读取DS18B20温度传感器温度值，写入到MYSQL数据库中，最后读取数据库温度值在apache2服务器页面以折线图形式进行显示。

关键词：树莓派；物联网；开源硬件；温度监测

Abstract

Raspberry pie, as an open source hardware in the field of more advanced hardware products, have a brilliant future in the emerging field of Internet of things, in this respect at a low cost and high scalability has been impressive, more and more developers and professionals are sought after, its global sales has exceeded 10 million.

Based on the raspberry pie (Raspberry PI 3) platform and the external temperature sensor DS18B20, the monitoring of environmental temperature is realized, which is an application of raspberry pie in the Internet of things technology. This system has the advantages of small size, low price and cost advantages, regardless of the price of RMB DS18B20 yuan, the price of $35 raspberry pie, the volume is only the card size, equipped with Linux system, has a variety of interface, small size and powerful, can be said that the small but perfectly formed, its application scope and potential is virtually unlimited. The temperature collection, storage and display system based on raspberry pie is mainly divided into three parts: temperature acquisition system, temperature storage system and temperature display system. The raspberry pie GPIO interface to connect to the DS18B20, and then read the temperature sensor DS18B20 temperature value is written to the MYSQL database, the database reads the temperature value displayed in the form of line graph in apache2 server pages.

Key Words：Raspberry pie；Internet of things；open source hardware；temperature monitoring；

目 录

摘 要 1

Abstract 2

第1章 绪论 4

1.1研究背景及意义 4

1.2 国内外研究现状 5

1.3 论文的研究内容 5

1.4 论文的组织结构 7

第2章 树莓派 6

2.1 树莓派简介 6

2.2 树莓派初始配置 9

2.2.1 准备工作 9

2.2.2 安装步骤 9

第3章 DS18B20温度传感器 9

3.1 DS18B20简介 10

3.2 DS18B20的多种电路连接方式 10

3.3 DS18B20的内部结构 11

第4章 温度采集模块 12

4.1 硬件连接 12

4.2 树莓派接口定义及GPIO驱动方法 13

4.2.1 树莓派GPIO编号方式 14

4.2.2 树莓派GPIO驱动方法 15

4.3 软件部分 19

第5章 温度存储模块 20

5.1 MYSQL数据库 20

5.1.1 MYSQL简介 21

5.1.2 MYSQL常用操作 22

5.2 温度存储具体实现 23

第6章 温度显示模块 23

6.1 jpgraph类库和GD库简介 23

6.2 jpgraph类库和GD库安装 25

6.3 软件部分 28

第7章 总结与展望 28

7.1 总结 29

7.2 展望 29

参考文献 30

致谢 31

第1章 绪论

1.1 研究背景、目的和意义

当今世界物联网已成为信息社会科技发展趋势,各国都将物联网的发展纳入重大规划之中。物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。首先,它是各种感知技术的广泛应用,毋庸置疑,运用了大量的传感器来获取信息;其次,它是基于互联网的泛在网络,基础仍是互联网。物联网的价值在于使人与机器、机器与机器之间(M2M)的交互变得更加简单,使物理世界与计算机虚拟世界融合为一体。目前，物联网在智能家居、智能电网、智能物等流领域皆有应用。

1.2 国内外研究现状

自从出现物联网技术之后,各个国家和地区均十分重视物联网发展和研究,在物联网技术、应用等方面不断加大力度,力求取得更大的进步。