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RaspberryPiで温湿度計測③

ラズパイにセンサーを取り付けて温度・湿度を計測し、その結果をメール送信するプログラムを作成しました。

  1. 準備(温湿度センサー・はんだごての購入)
  2. はんだづけ
  3. 回路を繋ぐ
  4. プログラム作成Ⅰ(smbus)
  5. プログラム作成Ⅱ(smtplib)
  6. cronの設定

今回は、5. プログラム作成Ⅱ、6. cronの設定についてです。

前回はセンサーから温度・湿度を取得するところまでコードを記述しました。

今回は

  • 得られたデータをメール送信するため、smtplibモジュールを用いてコーディングを進め、プログラムを完成させる
  • 完成したプログラムをcronで定期実行させる

プログラムを起動すれば温湿度のデータがメールで送信されます。そのタイミングをcronで制御します。

以前の投稿は下からどうぞ。

前回、前々回

プログラム作成Ⅱ

メール本文に記す情報を決める

わたしが個人的に載せたい情報は以下です。

  • 計測日時
  • 温湿度の計測結果

順番にやっていきます。

計測日時

計測した日付・時刻がメールに表示されていた方がわかりやすいですよね。datetimeモジュールを用いてそれらを取得します。

import datetime

dt = datetime.datetime.today()
dt_list = [
    str(dt.year), 
    str(dt.month), 
    str(dt.day), 
    str(dt.hour), 
    str(dt.minute)]

now = "/".join(dt_list)

年、月、日、時、分を「/」で区切った文字列を作成しました。
例えば、2022/10/4/18/59 のような形式ですね。

計測結果

まず、ただ計測した数値だけが書かれていても、それが何の値なのか判断できないと思うので、データ名を表す文字列を作成します。

次に、前回得た計測結果はそのままだと小数を含みます。そこまで詳細なデータは必要ないので、数値を整数に丸めた後、文字列に変換します。

データ名と計測結果、ふたつの文字列を演算してひとつの文字列にまとめます。例えば、temperature: 29 といった形です。

#温度
temp = "temprature: "
temp += str(int(temperature))
#湿度
humi = "humidity: "
humi += str(int(humidity))

メール送信

先にSMTPの設定を済ませてあります。プロバイダーですが、Googleがわかりやすかったのでgmailを使用しました。

アカウントからアプリパスワードを設定する必要があります。詳しくは「Google アカウント ヘルプ」の「アプリパスワードでログインする」に説明があります。

smtplibモジュールで計測日時・結果を送信します。コーディングは書籍『退屈なことはPythonにやらせよう』を参考にしました。

import smtplib

message = "Subject: Report.\n" + "\n".join([now, temp, humi])

smtp_obj = smtplib.SMTP("smtp.gmail.com", 587)
smtp_obj.ehlo()
smtp_obj.starttls()
smtp_obj.login("送信元アドレス", "パスワード")
smtp_obj.sendmail("送信元アドレス", "送信先アドレス", message)

メール本文はシンプルに計測日時・温度・湿度を改行で区切っただけです。

smtplibモジュールの各関数が返す数値を見て正しくメール送信できているか確認が必要ですが、これはIDLE上で行いました。特に問題はなかったので詳細は割愛します。

cronの設定

crontab -e

から設定をします。

cronの基本的な使い方は『入門者のLinux』を参考にしています。Linuxのコマンドの扱い方について優しく解説されていて、とても勉強になった書籍です。

時間を設定

12分ごとに計測・送信してほしいので

3,15,27,39,51 * * * *

cronの日時設定については「Admin:s Choice」様の「Crontab Quick Reference」が詳しいです。

命令を指定

/usr/bin/python3 /home/pi/ThermoHygroMeter.py

はじめ、こんなケアレスミスをやっていました。

usr/bin/python3 /home/pi/ThermoHygroMeter.py

待てどもラズパイからメールが送られて来ない…。何か見落としていることがあるのだろうか？

色々調べて、設定ファイルを書き換えてログファイルを出力させた結果…

/bin/sh: 1: usr/bin/python3: not found

ルートディレクトリ！先頭の「/」を忘れていただけでした。

ここを修正して

/usr/bin/python3 /home/pi/ThermoHygroMeter.py

まとめると

3,15,27,39,51 * * * * /usr/bin/python3 /home/pi/ThermoHygroMeter.py

すると、初めてラズパイから観測結果のメールが届きました！

まとめ

コード全文です。

#! /usr/bin/python3
# ThermoHygroMeter.py

import smbus
import smtplib
import datetime

#TODO smBusの設定
i2c = smbus.SMBus(1)
address = 0x44

#TODO 単発測定(クロスストレッチ有)
i2c.write_byte_data(address, 0x2C, 0x06)

#TODO データ読み取り
dac = i2c.read_i2c_block_data(address, 0x00, 0x06)

#TODO ビット演算
tmp_temp = dac[0] << 8 | dac[1]
tmp_humi = dac[3] << 8 | dac[4]

#TODO 換算
temperature = -45 + 175 * tmp_temp / (pow(2, 16) -1)
humidity = 100 * tmp_humi / (pow(2, 16) -1)

#TODO 日付と時刻の取得
dt = datetime.datetime.today()
dt_list = [
    str(dt.year), 
    str(dt.month), 
    str(dt.day), 
    str(dt.hour), 
    str(dt.minute)]
now = "/".join(dt_list)

#TODO 文字列化
temp = "temprature: "
temp += str(int(temperature))
humi = "humidity: "
humi += str(int(humidity))

#TODO メール作成
message = "Subject: Report.\n" + "\n".join([now, temp, humi])

#TODO メール送信
smtp_obj = smtplib.SMTP("smtp.gmail.com", 587)
smtp_obj.ehlo()
smtp_obj.starttls()
smtp_obj.login("送信元アドレス", "パスワード")
smtp_obj.sendmail("送信元アドレス", "送信先アドレス", message)
smtp_obj.quit()

終わりに

今回のcron設定及びコードでは、24時間いつでも12分毎にメールが届いてしまいます。なので、実際には上記のコードにif文を加えて

  • 真夜中はメール送信しない
  • デイタイムは毎時03分には定時送信させる
  • 15, 27, 39, 51分は、観測結果を判定し、危険な温度・湿度の時のみ送信

判定結果でそう動作するよう修正しています。

また、ラズパイの発熱に異常があった際、すぐ対応できるようにしたかったので

  • Linuxコマンドでcpu温度を取得
  • ThermoHygroMeter.pyの引数にcpu温度を指定
  • sysモジュールでcpu温度を取得し、異常時にもメール送信

というようにプログラムを変更しています。

2022年10月9日現在、特にトラブルなく計測及びその結果のメール送信を自動で行ってくれています。
たまにメールが来なかったり、送信エラーの通知メールが届いたりしますが、これはおそらくわたしのWi-Fi環境が良くないせいだと思います。ルーターから遠い、障害物が多い、そのあたりが原因だと考えています。

以上です。今回で【RaspberryPiで温湿度計測】は終了です。

読んでくださった方、ありがとうございました。

著者名書籍名出版発行年月日参照頁
著：Al Sweigart
訳：相川愛三		退屈なことはPythonにやらせようオライリー・ジャパン初版：2017/6/1
第7刷：2020/9/4		419~
奈佐原顕郎入門者のLinux講談社第1刷：2016/10/20
第7刷：2021/7/7		295~
参考文献
サイト名ページタイトルURL参考にした日付
Google アカウント ヘルプアプリパスワードでログインするhttps://support.google.com/accounts/answer/1858332022/10/8
Admin:s ChoiceCrontab Quick Referencehttps://www.adminschoice.com/crontab-quick-reference2022/10/8
参考URL

pingpongfrog_blog_admin

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