太陽能板市電並聯系統架設，含監測硬體(軟體篇)

架設完硬體後，接下來就是設定樹梅派的軟體部份。
樹梅派版本為Raspberry pi 2，RASPBIAN JESSIE LITE (2017-01-11)，Kernel version 4.4

撰寫接收跟發送訊息的腳本跟交流計量模組溝通。

讀取的腳本為 read.sh

stty -F /dev/ttyUSB0 raw speed 9600 -echo

while read -rs -n 1 c #&& [[ $c != 'q' ]]

do

        echo -en "<$c>"|hexdump -x # Replace this with code to handle the characters read

done < /dev/ttyUSB0

由於輸出是binary的hex格式，使用hexdump處理成字串

也可以使用 cat 直接貯存成log檔，再用 hexdump 處理

發送訊息只要透過echo 送入裝置即可，例如

echo -en "\xB0\xc0\xa8\x01\x01\x00\x1A" > /dev/ttyUSB0

#查詢電壓 

echo -en "\xB1\xc0\xa8\x01\x01\x00\x1B" > /dev/ttyUSB0

#查詢電流

echo -en "\xB2\xc0\xa8\x01\x01\x00\x1C" > /dev/ttyUSB0

#查詢功率

echo -en "\xB3\xc0\xa8\x01\x01\x00\x1D" > /dev/ttyUSB0

#查詢累積度數

在一個終端機執行read.sh，另一個終端機使用echo發送，即可以讀到hex的訊息。

發送兩次訊息時間應該要間隔兩秒比較恰當。

完整的腳本如下run.sh

#!/bin/bash

stty -F /dev/ttyUSB0 raw speed 9600 -echo

cat /dev/ttyUSB0 > /home/pi/Sync/log &

sleep 5s

echo -en "\xB0\xc0\xa8\x01\x01\x00\x1A" > /dev/ttyUSB0

#/home/pi/Sync/send.sh b0 

sleep 2s

echo -en "\xB1\xc0\xa8\x01\x01\x00\x1B" > /dev/ttyUSB0

sleep 2s

echo -en "\xB2\xc0\xa8\x01\x01\x00\x1C" > /dev/ttyUSB0

sleep 2s

echo -en "\xB3\xc0\xa8\x01\x01\x00\x1D" > /dev/ttyUSB0

sleep 5s

kill $(ps aux | grep 'cat /dev/ttyUSB0' | awk '{print $2}')

date +"%Y-%m-%d-%H-%M-%S" >> /home/pi/Sync/log2.csv

cat /home/pi/Sync/log |od -tx1d1 -w7 >> /home/pi/Sync/log2.csv

該腳本會先執行 cat 監聽該設備(ttyUSB0)，5秒後查詢電壓，間隔2秒才是電流、功率與度數。

傳回的訊息紀錄成log檔，結束後關閉 cat 監聽，將目前時間寫入log2.cav，然後把log轉成16進位的hex格式與10進位的數字格式後，繼續寫入log2.csv。

log2.csv資料內容如下，

2017-02-04-13-27-17

0000000   a0   00   72   08   00   00   1a

         -96    0  114    8    0    0   26

0000007   a1   00   00   53   00   00   f4

         -95    0    0   83    0    0  -12

0000016   a2   00   58   00   00   00   fa

         -94    0   88    0    0    0   -6

0000025   a3   00   0d   68   00   00   18

         -93    0   13  104    0    0   24

0000034

2017-02-04-13-28-18

0000000   a0   00   72   08   00   00   1a

         -96    0  114    8    0    0   26

0000007   a1   00   00   57   00   00   f8

         -95    0    0   87    0    0   -8

0000016   a2   00   5d   00   00   00   ff

         -94    0   93    0    0    0   -1

0000025   a3   00   0d   69   00   00   19

         -93    0   13  105    0    0   25

0000034

有16進位的格式，也有10進位的格式。詳細請查閱 od -tx1d1 -w7 這條指令

只要使用 sudo crontab -e 每分鐘執行 run.sh 腳本，樹梅派就會每分鐘監測一次，過程大約17~18秒。注意要使用 sudo 不然會有權限上的問題。

log2.csv仍有些餘贅，使用 cat 再處理一次，如下 sed.sh

cat /home/pi/Sync/log2.csv|sed "s/0000000//g" |sed "s/0000007//g"|sed "s/0000016//g"|sed "s/0000025//g"|sed "s/0000034//g"|sed "s/   / /g"|sed "s/  / /g"|sed "s/  / /g"|sed ':a;N;$!ba;s/\n\n/\n/g' >/home/pi/Sync/log5.csv

將餘贅、空格、空行刪除，寫入 log5.csv 中。

再透過crontab -e 每五分鐘執行一次

資料將存入Sync資料夾，透過 Syncthing 軟體自動同步到雲端，這個軟體如同Dropbox一樣，但是開源，支援各式平台，包含android。沒有固定ip也可彼此聯繫，是 IOT 的好朋友。

雲端伺服器接收到後，透過R的套件，shiny server 提供即時的網站輸出。