01物聯網專案的前置知識積累

一.配置環境

python版本3.8
pip install pymysql==1.0.2 
pyserial==3.5   (這里不是serial,使用:import serial)
modbus-tk==1.1.2
pyodbc==4.0.31
pip install pymssql==2.1.5

二.學習代碼

(一)modbus_sqlserver_meter模塊

參考:
python實用模塊之pyodbc
執行代碼部分還可參考…

conn=pyodbc.connect(Trusted_Connection='yes', driver = '{SQL Server}',server = 'DESKTOP-RAF8AL9\SQLEXPRESS' , database = 'pytest')
# 創建一個pyodbc的物件并呼叫connect方法連接到字串所指定的資料庫上，
# driver:mssql server(微軟)    
# DATABASE=資料庫名;   SERVER=服務器所在的計算機名;
# UID=你的用戶名;PWD=你的密碼 
# 大小寫不分

cursor=conn.cursor()
# 創建一個服務器的游標，一閃一閃,開啟與服務器的會話.創建完游標后你就可以執行sql陳述句了

cursor.execute('create table meter_data(id int not null IDENTITY(1,1) ,頻率 int,電壓 int,采集時間 datetime,primary key(id))')  
# 執行一個sql陳述句

進行開發的一般步驟都是：

1.物件名=pyodbc.connect(‘連接字串’)，創建一個pyodbc的物件，然后連接資料庫
2.物件名2=物件名.cursor(),創建一個服務器游標，開始與服務器的會話
3.物件名2.execute（你要執行的sql陳述句），執行sql陳述句，回傳一個記錄集，
4.后續處理，這個就自己發揮

Modbus 一個工業上常用的通訊協議 協議包括RTU、ASCII、TCP.其中,RTU最常用，比較簡單，在單片機上很容易實作參考:ModBus-RTU詳解
MODBUS-RTU通訊協議簡介
可能用不到深奧的協議知識:
MODBUS協議最簡單又是最直白的解釋
在線版的手冊,將就看:ModBus 協議手冊

RTU使用,參考:modbus rtu六種功能碼詳細決議

import modbus_tk
import modbus_tk.defines as cst
from modbus_tk import modbus_rtu,modbus_tcp  

master = modbus_rtu.RtuMaster(serial.Serial(port="COM16",baudrate=9600, bytesize=8, parity='N', stopbits=1))
# Serial的引數依次為:波特率,資料位,檢驗方式,停止位(1位)
# 檢驗方式5種:'N', 'E', 'O', 'M', 'S',代表'None','Even','Odd','Mark','Space'校驗
# 詳細使用見文末

master.set_timeout(1.0)  

read1 = master.execute(50, cst.READ_HOLDING_REGISTERS, 304, 10)  # 這里可以修改需要讀取的功能碼

time_now=datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
data=[read1[0],read1[4],time_now]

cursor.execute("insert into meter_data(頻率,電壓,采集時間) values (?, ?, ?)",read1[0], read1[4],time_now)

master.execute引數說明:詳細的見參考鏈接:modbus-master-讀寫

引數說明：
@slave=1 : identifier of the slave. from 1 to 247.
@function_code=READ_HOLDING_REGISTERS：功能碼
@starting_address=100：暫存器的開始地址
@quantity_of_x=3：暫存器/線圈的數量
@output_value：一個整數或可迭代的值：1/[1,1,1,0,0,1]/xrange(12)
@data_format：對接收的資料進行格式化
@expected_length：（沒對這個設定過）

一篇比較綜合的講解文章:python modbus 實作RTU 通信
ModBus的主客模擬,參考:Modbus Slave / Poll:用來模擬客戶端（從）和Modbus Poll服務端（主）
用python操作,參考這里:python下通過modbus_tk實作modbus主機
又是一個rtu master
Modbus_tk在樹莓派上實作rtu master
怎么個流程呢,這里有詳細知識
Modbus RTU Master開發

游標: 相當于mysql自帶的那個客戶端的游標mysql> 在這后面輸入指令，回車執行

(二)modbus_master_meter

import pymysql

conn=pymysql.connect(host="localhost",port=3306,db="pytest",user="root",password="123456")
#鏈接，指定ip地址和埠，本機上測驗時ip地址可以寫localhost或者自己的ip地址或者127.0.0.1，然后你操作資料庫的時候的用戶名，密碼，要指定你操作的是哪個資料庫，指定庫名，還要指定字符集，不然會出現亂碼

cursor=conn.cursor()
cursor.execute('create table temp_data6(id int(4) not null auto_increment,頻率 int(2),電壓 int(2),采集時間 datetime,primary key(id))')
#執行sql陳述句

cursor.close()  #關閉游標

conn.commit()
#必須執行conn.commit,注意是conn，不是cursor，執行這句提交后才發現表中插入記錄成功，沒有這句，上面的這幾步操作其實都沒有成功保存，


conn.close()   #關閉連接

參考鏈接:pymysql模塊使用介紹
使用用戶名與密碼登錄的樣例:

uname = input('請輸入用戶名：') #輸入的內容是：chao' -- xxx或者xxx' or 1=1 -- xxxxx
pword = input('請輸入密碼：')

sql = "select * from userinfo where username=%s and password=%s;"
print(sql)
res = cursor.execute(sql,[uname,pword]) #res我們說是得到的行數，如果這個行數不為零，說明用戶輸入的用戶名和密碼存在

print(res) #如果輸入的用戶名和密碼錯誤，這個結果為0，如果正確，這個結果為1
if res:
    print('登陸成功')


sql='insert into userinfo(name,password) values(%s,%s);'  
res=cursor.executemany(sql,[("root","123456"),("lhf","12356"),("eee","156")]) 
conn.commit()

參考鏈接:基本使用

(三) lianxi3模塊: 基本完成

ser=serial.Serial("COM4",9600,timeout=6)  
# 串口的申請:很多引數,參考下面
print("串口引數:",ser)

r1=ser.read()
r1_list=int.from_bytes(r1,byteorder='big', signed=False)
# 可能類似于r1.decode()

ser.close()  # 關閉埠

class serial.Serial的初始化函式:參考鏈接

__init__(port=None, baudrate=9600, bytesize=EIGHTBITS, parity=PARITY_NONE, stopbits=STOPBITS_ONE, 
timeout=None, xonxoff=False,rtscts=False, write_timeout=None, dsrdtr=False, inter_byte_timeout=None)

port:如COM1,COM2,COM3,COM4......如果port設定為0對應的為COM1

baudrate：設定波特率

bytesize:資料位

stopbits:停止位

timeout:超時時間

timeout = None: 長時間等待
timeout = 0: 不阻塞形式 (讀完之后就回傳)
timeout = x: x秒后超時 (float allowed)

其他用法:

ser.write("test_chr".encode())
# 串口資料的寫入：串口模塊內，傳輸的都是位元組資料，所以，在寫入資料的時候，不能直接寫字串資料 
ser.write(b"1")
#也可嘗試:傳入2的ASCII碼 這里用b+str強制轉換


# 串口資料的讀取：如需列印,則要解碼
msg = ser.read(64)   #是讀64個字符
print(msg.decode())  

print(ser.name,ser.port)#列印設備名稱,埠名

ser.open() #打開埠
print(ser.is_open)#檢驗串口是否打開

data = ser.readline() #是讀一行，以/n結束，要是沒有/n就一直讀，阻塞，
data = ser.readlines()和ser.xreadlines()#都需要設定超時時間  

其中,屬性既可以讀,也可以寫,也可以用print(ser)全打:

串行口的屬性:name,
port：讀或者寫埠,
baudrate：波特率,
bytesize：位元組大小,
parity：校驗位,
stopbits：停止位,
timeout：讀超時設定,
writeTimeout：寫超時,
xonxoff：軟體流控,
rtscts：硬體流控,
dsrdtr：硬體流控,
interCharTimeout:字符間隔超時,

可以如下設定

ser.baudrate = 9600 #設定波特率（這里使用的是stc89c52）
ser.port = 'COM3' #埠是COM3

一個使用樣例:python3中利用serial模塊實作