课程作业4-mqtt远程控制，串口、udp客户端实时存储mysql数据库，Django网页读取mysql数据库数据（Linux+Python+Proteus）_如何描述django订阅mqtt主题获取数据_陈弟弟的博客

2、准备工作

（1）搭建一个本地的 mqtt代理服务器：mosquitto-1.4.5保持开启状态
（2）搭建一个云mysql数据库
（3）将虚拟串口保持开启
3、功能实现流程

4、实现效果

（1）先将仿真启动主要体现功能为：从模拟传感器DHT11 获取数据和发送数据 控制模拟传感器Motor

（2）运行程序：串口接收到的数据并传送给udp客服端（可以从通讯猫接收）且保存在数据库

（3）由Django做后端的最简单的网页页面读取数据：（这里的数据由于数据表改动导致的表格和原本不一样，基本形式一样）
5、Djanggo代码

（1）数据模型（根据获取到的数据去变化建表）
from django.db import models
# 1.创建模型类
class wenshiduInfo(models.Model):
    # 2.定义字段  属性
    id = models.CharField(primary_key=True, max_length=20, default="NULL")
    createtime = models.CharField(max_length=50, default="NULL")
    TempH = models.CharField(max_length=10, default="NULL")
    class Meta:
        verbose_name = '数据'
        verbose_name_plural = verbose_name
    # 魔法函数
    def __str__(self):
        return self.id
（2）路由 
from django.urls import path
from . import views
urlpatterns = [
    path('', views.homepage)
（3）视图接口 
from django.shortcuts import render
from .models import wenshiduInfo
# Create your views here.
def homepage(request):
    wenshidu = wenshiduInfo.objects.all()
    context = {
        'wenshidu':wenshidu
    return render(request,'cjb/index.html',context)
# 3.终端操作  数据迁移
（4）网页模板 
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <meta charset="UTF-8">
    <title>温湿度显示页面</title>
</head>
    <table border="1" cellpadding="0" width="600px" align="center" >
        <thead>
            <tr align="center">
            <th>编号</th>
            <th>创建时间</th>
            <th>温湿度数据</th>
            <th>操作</th>
        </thead>
        <tbody>
            {%  for i in wenshidu  %}
            <tr align="center">
                <td>{{i.id}}</td>
                <td>{{i.createtime}}</td>
                <td>{{i.TempH}}</td>
                    <a href ="#">编辑</a>
                    <a href ="#">删除</a>
            {% endfor %}
        </tbody>
    </table>
</body>
</html>
6、Python实现代码（还未面向对象封装）：
 
（1）串口接收到的数据传送给且保存在数据库 
import serial
import datetime
import socket
from pymysql import *
def main():
	ser_port = "/dev/ttyS1" # 端口
	ser_baudrate = 9600  # 设置波特率（这里使用的是stc89c52）
	ser = serial.Serial(ser_port, ser_baudrate, timeout=65)
	while True:
		#data = ser.readline()  #读串口数据
		tem = ser.readline().decode('utf-8') #读温度数据
		hum = ser.readline().decode('utf-8') #读湿度数据
		# 获取当前时间
		curr_time = datetime.datetime.now()
		time_str = datetime.datetime.strftime(curr_time,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')
		data = "读取温度："+ tem +"读取湿度："+ hum +"创建时间:"+time_str
		print(data)
		conn = connect(host='localhost',port=3306,database='cjb',user='root',password='mysql',charset='utf8')
		cs1 = conn.cursor()
		#将数据存储进入数据库
		cs1.execute('insert into cjb_wenshidu(createtime,name,data) values("%s","温度","%s")'%(time_str,tem))
		cs1.execute('insert into cjb_wenshidu(createtime,name,data) values("%s","湿度","%s")'%(time_str,hum))
		# 提交之前的操作，如果之前已经之执行过多次的execute，那么就都进行提交
		conn.commit()
		# 创建一个udp套接字
		udp_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
		udp_socket.sendto(data.encode("utf-8"),("127.0.0.1",7690))
	cs1.close()
	conn.close()
	ser.close()  #关闭串口
	udp_socket.close()
if __name__ == '__main__':
 	main()
（2）串口通信发送数据控制舵机




    
 
import serial
def main():
	ser_port = "/dev/ttyS1" # 端口
	ser_baudrate = 9600  # 设置波特率
	ser = serial.Serial(ser_port, ser_baudrate, timeout=65)
	ser.flushInput() # 清空缓冲区域
	print("------发送指令1舵机转；0舵机停止------")
	while True:
		data = input("请发送指令：")
		ser.write(data.encode("utf-8"))
	ser.close()  #关闭串口
if __name__ == '__main__':
	main()
（3）mqtt发布消息.py 
import paho.mqtt.client as mqtt
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
	flags是一个包含代理回复的标志的字典；
	rc的值决定了连接成功或者不成功:0:连接成功；
	if rc == 0:
		print("连接成功" )
	else:
		print("连接失败" )
def on_message(client, userdata, msg):
	当收到关于客户订阅的主题的消息时调用。
	msgessage是一个描述所有消息参数的MQTTMessage。
	print("主题"+msg.topic + "获得的数据：" + str(msg.payload))
client = mqtt.Client()
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message
client.connect('broker.hivemq.com', 1883, 600) # 600为keepalive的时间间隔
pub = input("请输入要发布的主题：")
while True:
	#发布主题用来控制舵机的轮转
	payload = input("请输入要发布的消息：")
	client.publish(pub, payload.encode("utf-8"), qos=0)
（4）mqtt订阅消息利用线程的方式将接受到的消息传给串口（还需要改进，接收到的订阅消息同步串口未成功） 
import paho.mqtt.client as mqtt
from multiprocessing import Process
import datetime
import serial
#写数据到串口
def write_message(msg):
	ser_port = "/dev/ttyS1" # 端口
	ser_baudrate = 9600  # 设置波特率
	ser = serial.Serial(ser_port, ser_baudrate, timeout=65)
	ser.flushInput() # 清空缓冲区域
	#data = msg.payload.decode("utf-8")
	#ser.write(msg.payload.decode("utf-8"))
	data = "1" 
	ser.write(data.encode("utf-8"))
	ser.close()  #关闭串口
def on_connect(client, userdata, flags, rc):
	flags是一个包含代理回复的标志的字典；
	rc的值决定了连接成功或者不成功:0:连接成功；
	if rc == 0:
		print("连接成功" )
	else:
		print("连接失败" )
def on_message(client, userdata, msg):
	当收到关于客户订阅的主题的消息时调用。
	msgessage是一个描述所有消息参数的MQTTMessage。
	# 获取当前时间
	curr_time = datetime.datetime.now()
	time_str = datetime.datetime.strftime(curr_time,'%Y-%m-%d %H:%M:%S')
	print("主题"+msg.topic + "获得的数据：" + str(msg.payload.decode('utf-8')) + "创建时间:"+time_str)
	# 消息处理开启多进程
	p = Process(target=write_message, args=(msg.payload.decode("utf-8")))
	p.start()
def on_disconnect(client, userdata, rc):
client = mqtt.Client()
client.on_disconnect = on_disconnect
client.connect('broker.hivemq.com', 1883, 600) # 600为与代理通信之间允许的最长时间段
client.loop_start() # 保持连接
#订阅温度湿度主题来收集温湿度数据
#sub = input("请输入要订阅的主题：")
client.subscribe("cjb", qos=0)
client.on_connect = on_connect
client.on_message = on_message
while True:
（5）udp客服端 
import socket
def main():
	#1.创建套接字
	udp_socket=socket.socket (socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
	#2.绑定一个本地信息
	local_addr=("",7690)
	udp_socket.bind(local_addr)  #必须绑定自己电脑的ip和端口，‘‘表示默认自己电脑ip
	while True:
		#3.接收数据
		recv_data=udp_socket.recvfrom(1024)
		#4.打印数据
		#因为接收的数据是以（接收的数据，（ip，port））形式
		recv_msg=recv_data[0]
		send_addr=recv_data[1]
		send_ip=send_addr[0]
		send_port=send_addr[1]
		print("来自(ip地址%s,端口号%s)的数据："%(send_ip,send_port))  
		print(recv_msg.decode("utf-8"))
	#5.关闭套接字
	udp_socket.close()
if __name__ == '__main__':
	main()
7、仿真代码：
 
#include <DHTxx.h>
#define PUBLISH_DELAY   5000
DHTXX io_HTS1 = DHTXX (8, 11);
long previousMillis;
int Motor1 = 7;
int Motor2 = 6;
int Motor3 = 5;
int Motor4 = 4;
void setup() {
  // setup serial communication
  Serial.begin(9600);
  while(!Serial) {};
  //Serial.println(F("lab12"));
  //Serial.println();
  // setup DHT sensor
  io_HTS1.begin();
   //Serial.println();
  //Serial.println(F("Ready!"));
  previousMillis = millis();
  pinMode(Motor1, OUTPUT);
  pinMode(Motor2, OUTPUT);
  pinMode(Motor3, OUTPUT);
  pinMode(Motor4, OUTPUT);   
  digitalWrite(Motor1, HIGH);
  digitalWrite(Motor2, HIGH);
  digitalWrite(Motor3, HIGH);
  digitalWrite(Motor4, HIGH);
void loop() {
  // it's time to send new data?
  if(millis() - previousMillis > PUBLISH_DELAY) {
    sendData();
    previousMillis = millis();
 //readSerial
  readData(); 
void readData()
    char val = Serial.read();   
    if(val == '1')
    //Serial.println(F("ON message received, turning relay ON"));
    digitalWrite(Motor2, LOW);
    digitalWrite(Motor1, HIGH); 
    //Serial.println(F("First Motor is moving in Clockwise Direction."));
     if(val == '0')
    //Serial.println(F("OFF message received, turning relay OFF"));
    digitalWrite(Motor1, LOW);
    digitalWrite(Motor2,  LOW); 
   // Serial.println(F("First Motor is Stopped"));
void sendData() {
  char msgBuffer[50];  
  float var_Humidity=io_HTS1.readHumidity();
  float var_tCelsius=io_HTS1.readTemperature(0);
  float var_tFarhenheit=io_HTS1.readTemperature(1);
  Serial.println(dtostrf(var_tCelsius, 6, 0, msgBuffer));  
  Serial.println(dtostrf(var_Humidity, 6, 0, msgBuffer));
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的"轻量级"通讯协议，是 TCP/IP 的再封装，由 IBM 在 1999 年发布。MQTT 最大优点在于，地开销，少流量实现网络通信
mqtt 协议中有两种角色，客户端和服务端。服务.
                                    使用Protues进行Arduino仿真——Blink一、准备工作（1）安装Proteus
Proteus简介   Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片
b)下载MQTT c语言的包： 
    C/C++ MQTT Embedded clients 
    https://www.eclipse.org/paho/clients/c/embedded/ 
c)MQTT基础知识 
    http://mqtt.org/ 
    http://download....