描述

向任何 Raspberry Pi 項(xiàng)目添加狀態(tài)監(jiān)視器對于實(shí)時(shí)了解 CPU 在使用、溫度和 RAM 使用以及重要連接信息方面的執(zhí)行情況非常有用。如果超頻是您的事，那么這對于查看您的設(shè)置對 Pi 的影響并做出相應(yīng)的調(diào)整非常有價(jià)值。

Breadboard Mates TIMI-130顯示器與 Breadboard Mates Pi 適配器一起，是該項(xiàng)目的完美選擇，因?yàn)樗子谑褂们覇?dòng)和運(yùn)行所需的代碼簡單。

Breadboard Mates 提供了一個(gè) Python 庫，使 Python 編碼體驗(yàn)變得輕松。

第 1 步：需要什么。

該項(xiàng)目需要以下內(nèi)容。

硬件

• 樹莓派 3b 型或樹莓派 4 型
• 面包板伴侶 TIMI-130
• 面包板伴侶 Pi 適配器
• 微型 SD 卡（適用于樹莓派操作系統(tǒng)）

軟件

• 樹莓派操作系統(tǒng)
• Python3（內(nèi)置于樹莓派操作系統(tǒng)）
• 面包板伴侶工作室

第 2 步：樹莓派設(shè)置。

通過訪問https://www.raspberrypi.com/software/并按照安裝操作系統(tǒng)的說明，設(shè)置 Raspberry Pi 非常容易。

安裝 Python 庫和 Git 克隆項(xiàng)目文件需要 Internet 連接。

Pi OS 需要配置為啟用 SSH 并啟用我們將用來與 TIMI-130 通信的串行端口 (UART)。

第 3 步：TIMI-130 設(shè)置。

Pi 適配器需要連接到 Pi GPIO 接頭和連接到適配器的 TIMI-130，如下所示。

由于需要為狀態(tài)監(jiān)視器配置 TIMI-130，因此需要將 Pi 適配器上的開關(guān)設(shè)置為 PROG。

接下來，將Mates Programmer連接到 Pi 適配器。

將 USB 電纜連接到 Mates Programmer 和 PC USB 端口。TIMI-130 現(xiàn)在已準(zhǔn)備好安裝狀態(tài)監(jiān)視器項(xiàng)目。

需要Mates Studio來配置 TIMI-130，您可以從這里下載https://breadboardmates.com/products/mates-studio/

創(chuàng)建狀態(tài)監(jiān)視器項(xiàng)目當(dāng)您啟動(dòng) Mates Studio 時(shí)，系統(tǒng)會(huì)提示您選擇您的產(chǎn)品。

單擊 TIMI-130，TIMI-130 的圖形表示將出現(xiàn)在右側(cè)面板上。

在 TIMI-130 的圖像上單擊兩次可將顯示屏旋轉(zhuǎn) 180 度。

點(diǎn)擊 CONFIRM 然后選擇Commander Environment 。

Commander 環(huán)境現(xiàn)在將打開。

點(diǎn)擊“+”瀏覽頁面庫。

然后從通知選項(xiàng)卡中選擇狀態(tài)和資源監(jiān)視器，然后單擊確認(rèn)。

波特率需要從 9600 更改為 115200，方法是單擊工具和配置按鈕并選擇 115200

接下來，通過單擊 COM 面板并從下拉菜單中選擇正確的端口，為 Mates Programmer 選擇 com 端口。

最后，單擊上傳按鈕將狀態(tài)監(jiān)視器上傳到 TIMI-30。

狀態(tài)監(jiān)視器現(xiàn)在將顯示在 TIMI-130 上

現(xiàn)在可以從 Pi 適配器中移除 USB 引線和 Mates Programmer。Pi 適配器開關(guān)現(xiàn)在可以設(shè)置為 HOST，準(zhǔn)備好接收來自 Pi 的命令。

第 4 步：安裝 Python 應(yīng)用程序。

所有最近的 Raspberry Pi OS Distro 都預(yù)裝了 Python 3，因此我們可以使用 PIP 安裝所需的 Python 庫。

psutil庫可以通過運(yùn)行安裝

pip3 install psutil

接下來，可以通過運(yùn)行安裝 Breadboard Mates Controller 庫

pip3 install rpi-mates-controller

接下來，我們可以從 Github 克隆 Python 代碼

git clone https://github.com/BreadBoardMates/RPi-Status-Monitor.git

或者，可以從這里下載 Python 代碼https://github.com/BreadBoardMates/RPi-Status-Monitor

第 5 步：運(yùn)行應(yīng)用程序。

移動(dòng)到 RPi-Status-Monitor 文件夾

cd RPi-Status-Monitor

然后運(yùn)行應(yīng)用程序

python3 ./BBMPiStatusMonitor.py

TIMI-130 應(yīng)首先重置為屏幕外，然后開始顯示 CPU 使用狀態(tài)、CPU 溫度和 RAM 使用狀態(tài)以及連接的 IP 地址和正常運(yùn)行時(shí)間。

如果您希望狀態(tài)監(jiān)視器作為后臺(tái)任務(wù)運(yùn)行，只需在命令中添加“&”即可。

python3 ./BBMPiStatusMonitor.py &

享受您閃亮的 Raspberry Pi 顯示器。

通過在 Mates Studio 中創(chuàng)建新頁面并更改 Python 代碼以匹配所使用的任何新小部件，可以簡單地更改或改進(jìn)該項(xiàng)目以獲得所需的外觀。唯一的限制是想象力。

Python 代碼。

import time
import sys
import psutil
import socket
import fcntl
import struct
import uptime
from gpiozero import CPUTemperature
from rpi_mates.controller import RPiMatesController as MatesController
from mates.constants import *

def up():
    t = uptime.uptime()
    days = 0
    hours = 0
    min = 0
    out = ''
    while t > 86400:
        t -= 86400
        days += 1
    while t > 3600:
        t -= 3600
        hours += 1
    while t > 60:
        t -= 60
        min += 1
    out += str(days) + 'd '
    out += str(hours) + 'h '
    out += str(min) + 'm'
    return out


def get_interface_ipaddress(network):
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    try:
        return socket.inet_ntoa(fcntl.ioctl(s.fileno(), 0x8915,
                                struct.pack('256s',
                                network[:15].encode('utf-8')))[20:24])  # SIOCGIFADDR
    except OSError:
        return '0.0.0.0'


if __name__ == '__main__':

    mates = MatesController('/dev/ttyS0')

    mates.begin(115200)

    gtime = up()
    lastCpuUse = 0
    lastTemp = 0
    lastlTemp = 0
    lastRamUse = 0
    lastWIPaddr = '0.0.0.0'
    lastEIPaddr = '0.0.0.0'

    mates.updateTextArea(5, gtime, True)
    cpu = CPUTemperature()
    lastlTemp = int(cpu.temperature * 10)

    IPinterval = 0

    while True:
        cpu = CPUTemperature()
        gcpu = int(cpu.temperature)
        lcpu = int(cpu.temperature * 10)
        cpuuse = int(psutil.cpu_percent())
        ramuse = int(psutil.virtual_memory().percent)

        if cpuuse < lastCpuUse:
            lastCpuUse = lastCpuUse - (1 + (lastCpuUse - cpuuse > 9))
        if cpuuse > lastCpuUse:
            lastCpuUse = lastCpuUse + 1 + (cpuuse - lastCpuUse > 9)
        if gcpu < lastTemp:
            lastTemp = lastTemp - (1 + (lastTemp - gcpu > 9))
        if gcpu > lastTemp:
            lastTemp = lastTemp + 1 + (gcpu - lastTemp > 9)
        if lcpu < lastlTemp:
            lastlTemp = lastlTemp - 1
        if lcpu > lastlTemp:
            lastlTemp = lastlTemp + 1
        if ramuse < lastRamUse:
            lastRamUse = lastRamUse - (1 + (lastRamUse - ramuse > 9))
        if ramuse > lastRamUse:
            lastRamUse = lastRamUse + 1 + (ramuse - lastRamUse > 9)

        if gcpu != lastTemp:
            mates.setWidgetValueByIndex(MatesWidget.MATES_MEDIA_GAUGE_B,0, lastTemp)
        if lcpu != lastlTemp:
            mates.setLedDigitsShortValue(0, lastlTemp)
        if cpuuse != lastCpuUse:
            mates.setWidgetValueByIndex(MatesWidget.MATES_MEDIA_GAUGE_B,1, lastCpuUse)
            mates.setLedDigitsShortValue(1, lastCpuUse)
        if ramuse != lastRamUse:
            mates.setWidgetValueByIndex(MatesWidget.MATES_MEDIA_GAUGE_B,2, lastRamUse)
            mates.setLedDigitsShortValue(2, lastRamUse)

        if IPinterval > 20:
            tempIPaddr = get_interface_ipaddress('eth0')
            if tempIPaddr != lastEIPaddr:
                mates.updateTextArea(1, tempIPaddr, True)
                lastEIPaddr = tempIPaddr

            tempIPaddr = get_interface_ipaddress('wlan0')
            if tempIPaddr != lastWIPaddr:
                mates.updateTextArea(3, tempIPaddr, True)
                lastWIPaddr = tempIPaddr
            IPinterval = 0

        IPinterval = IPinterval + 1
        time.sleep(0.060)

        tempTime = up()
        if tempTime != gtime:
            mates.updateTextArea(5, tempTime, True)
            gtime = tempTime
        time.sleep(0.040)

Python 代碼將創(chuàng)建一個(gè) Mates Controller 實(shí)例并以 115200 波特率啟動(dòng)它。

mates = MatesController('/dev/ttyS0')
mates.begin(115200)

然后創(chuàng)建一組變量，這些變量將在每次更新各種狀態(tài)后設(shè)置。這使主循環(huán)能夠?qū)倓傋x取的狀態(tài)與其上一個(gè)狀態(tài)進(jìn)行比較，然后僅在其值發(fā)生變化時(shí)才更新相應(yīng)的小部件。

lastCpuUse = 0
lastTemp = 0
lastlTemp = 0
lastRamUse = 0
lastWIPaddr = '0.0.0.0'
lastEIPaddr = '0.0.0.0'

如果需要，循環(huán)的每次迭代都將使用以下簡單命令更新顯示屏上的小部件

mates.setWidgetValueByIndex(MatesWidget.MATES_MEDIA_GAUGE_B,0, lastTemp)
mates.setLedDigitsShortValue(0, lastlTemp)
mates.setWidgetValueByIndex(MatesWidget.MATES_MEDIA_GAUGE_B,1, lastCpuUse)
mates.setLedDigitsShortValue(1, lastCpuUse)
mates.setWidgetValueByIndex(MatesWidget.MATES_MEDIA_GAUGE_B,2, lastRamUse)
mates.setLedDigitsShortValue(2, lastRamUse)
mates.updateTextArea(1, tempIPaddr, True)
mates.updateTextArea(3, tempIPaddr, True)
mates.updateTextArea(5, tempTime, True)

可下載資源

以下是軟件應(yīng)用程序、庫和已完成項(xiàng)目文件的鏈接。

• 伴侶工作室
• Python 配合控制器庫
• 項(xiàng)目文件